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都市排水中の14種類のサイトスタティックスを迅速に定量し、水生生物相への影響を調べるための簡単なツールとして液-液抽出を行いました
Liquid-liquid extraction as a simple tool to quickly quantify fourteen cytostatics in urban wastewaters and access their impact in aquatic biota.
PMID: 32559532 DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.139995.
抄録
サイトスタチンは、がん治療に用いられる毒性の強い医薬品です。これらの物質は投与後、一部は人体に排泄されます。都市排水処理場（WWTP）では、一部のサイトスタチンが効率的に除去されていないため、表流水、ひいては水生生物相にまで到達する可能性があります。しかし、都市排水中のサイトスタチウムの存在量に関する情報は、特定の有効成分についてしか得られていない。本研究では、液体-液体抽出法と液体クロマトグラフィー-タンデム質量分析法を組み合わせた方法を開発し、高価な吸着剤を使用することなく、排水中の14種類のサイトスタチンを同定・定量することができました。さらに、ポルトガルの下水処理場からの排水を対象に本法を適用したところ、イマチニブを除いて、流入液で平均74±21%、二次排水で平均83±22%、UV処理後の三次排水で平均94±24%という良好なサイトスタチン回収率を達成した。ドキソルビシン、エトポシド、メグストロール、プレドニゾンはWWTP処理の第一段階では完全に除去された（流入液中には検出されたが、流出液中には検出されなかった）。ビカルタミド、カペシタビン、シクロホスファミド、イホスファミド、マイコフェノール酸は紫外線に対して抵抗性であった（第三次排水から検出された）が、イホスファミドは最も除去が困難なサイトスタティックであった（その濃度は下水処理場の入口から出口まで低下していなかった）。3次排水中の濃度の10倍以下の濃度のサイトスタティックにさらされることで、水生生物が受けるリスクを推定し、マイコフェノール酸が高リスクであることを確認した。他のサイトスタチウム系薬剤についてはリスクは推定されなかったが、長期曝露や相乗的曝露によるリスクを排除することはできない。
Cytostatics are highly toxic pharmaceuticals used in the treatment of cancer. These substances are partially excreted by the human body after administration. The inefficient removal of some cytostatics in urban wastewater treatment plants (WWTPs) allows them to reach surface waters and consequently the aquatic biota. However, information about their occurrence in urban wastewaters is available only for certain active ingredients. A liquid-liquid extraction method coupled to liquid-chromatography-tandem mass spectrometry analysis was developed, allowing the identification and quantification of 14 cytostatics in wastewater samples, avoiding the use of expensive sorbents. Moreover, satisfactory cytostatics' recoveries were achieved when the new method was applied to wastewaters from a Portuguese WWTP: average of (74 ± 21)% for the influents, (83 ± 22)% for secondary effluents, and (94 ± 24)% for tertiary effluents collected after UV treatment, except for imatinib. Doxorubicin, etoposide, megestrol and prednisone were completely eliminated in the first stage of the WWTP treatment (i.e. detected in the influents, but not in the effluents). Bicalutamide, capecitabine, cyclophosphamide, ifosfamide and mycophenolic acid were recalcitrant to UV radiation (i.e. detected in tertiary effluents), ifosfamide being the cytostatic most difficult to be removed (its concentration did not decrease from the entrance to the outlet of the WWTP). The risk at which aquatic organisms might be subjected, due to their exposure to cytostatics' concentrations 10-times lower than those found in the tertiary effluents, was estimated and it was verified that mycophenolic acid may represent a high risk. Although no risk was estimated for the other cytostatics, the risks associated to long-term and synergic exposure should not be ruled out.
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