环境中喹诺酮类抗生素的来源和转化【字数:11195】
目录
摘要2
关键词2
Abstract3
Key words3
引言4
1喹诺酮类抗生素在环境中的分布 4
1.1喹诺酮类抗生素简介 4
1.2环境中喹诺酮类抗生素来源 5
1.3喹诺酮类抗生素在环境中的来源 7
1.3.1喹诺酮类抗生素在水环境中的污染现状 7
1.3.2喹诺酮类抗生素在土壤环境中的污染状况 8
2喹诺酮类抗生素在环境中的危害 8
2.1喹诺酮类抗生素在水体环境中的危害 9
2.2喹诺酮类抗生素在土壤环境中的危害 9
3喹诺酮类抗生素在环境中的归趋 10
3.1喹诺酮类抗生素在水体环境中的降解行为 10
3.1.1光化学降解 10
3.1.2生物降解11
3.2喹诺酮类抗生素在土壤等固体环境中的归趋12
3.2.1吸附12
3.2.2降解12
3.2.3植物吸收与富集13
4结论与展望 13
致谢 14
参考文献 15
环境中喹诺酮类抗生素的来源和转化
摘 要
近年来,抗生素类药物在水体、沉积物和土壤中不断被检出,成为一类新兴的环境污染物。而喹诺酮类抗生素因其良好的药物动力学特征和治疗效果被广泛应用于人和动物细菌感染的临床治疗,成为了除头孢外第二大类抗菌药物,并且在河流、沉积物和土壤等环境基质中普遍被检出,形成的“假”持久性导致菌群抗药性普遍增强,危害人类健康以及生态环境安全,引起了国内外环境科学界学者乃至群众的广泛关注。目前,我国的相关研究大部分集中在污水和粪肥中的氟喹诺酮(FQs)利用生物处理技术进行降解,而对于其在自然环境中的来源和转化鲜有研究报道。本文综合论述了环境中喹诺酮类抗生素的来源以及不同环境基质的分布和残留现状,对其在水体和土壤环境中的吸附、降解以及一系列迁移转化过程进行综合归纳,研究其潜在的生态风险,旨在为喹诺酮类抗生素的污染防治和修复提供理论依据,为以后精准评估此类药物的生态风险具有重要意义。
引言 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ^351916072#
近年来,喹诺酮类抗生素作为治疗剂和生长促进剂广泛应用于人类疾病治疗、畜牧养殖和水产养殖等方面。临床医学研究表明,氟喹诺酮类抗生素(FQs)已经成为除头孢类抗生素外的第二大类抗菌药物。随着FQs使用量的不断增加,由此产生的抗生素抗药性问题也引起国际社会的广泛关注。目前,FQs在水体、沉积物和土壤中不断检出,已成为一类新兴的环境污染物。同时,抗生素的不断输入使其在环境介质中形成一种“假”持久性现象。这类污染物在环境中可能会经历一系列的物理、化学和生物过程,从而引发各种生态效应。因此研究喹诺酮抗生素类污染物在环境中的归趋和生态效应至关重要。
1 喹诺酮类抗生素在环境中的分布
1.1 喹诺酮类抗生素简介
1962年,George Y. Lesher等人证实了萘啶酸可抑制革兰氏阴性菌,并且初步验证了萘啶酸系列衍生物在治疗尿路感染方面具有一定的潜力。此后在这一结构基础上,通过40多年的发展,FQs已成为近年来在医用和兽用中使用最为广泛的抗生素。该类抗生素的发展共可分为四代:第一代以氟甲喹(Flumequine, FLU)和萘啶酸(Nalidixic Acid, NLDA)为主,他们对革兰氏阴性菌有很好的抗菌活性,对尿路感染起着非常好的抗菌效果,但是因其相对较窄的抗菌谱和严重的不良反应,已被淘汰。第二代以环丙沙星(Ciprofloxacin,CIP)为主,与第一代相比具有更为广泛的抗菌活性,可同时对革兰氏阴性和革兰氏阳性菌产生抗性,应用于呼吸道感染等相关疾病。第三代以司帕沙星(Sparfloxacin, SPA)为主,与第二代相比对革兰氏阳性菌具有更好的抗性,对肺炎球菌有很好的活性。第四代即为最新一代以西他沙星(Sitafloxacin, SIT)为代表的抗生素,因其抗菌谱范围更广和不易产生耐药性的特性被称之为超广谱抗感染药物[1]。恩诺沙星(Enrofloxacin, ENR)、诺氟沙星(Norfloxacin, NOR)、氧氟沙星(Ofloxacin, OFL)也属于氟喹诺酮类药物(Fluoroquinolones, FQs)。科学家们通过不断优化核心结构及取代基,发展出了一系列具有广谱杀菌活性、口服吸收效果好、组织渗透性好、化学和生物稳定性高且安全性能高的FQs[2]。因FQs具有不同结构和取代基并含有哌嗪环,在不同环境中FQs表现出的抗菌作用不同。根据亨利常数和辛醇水分配常数(logKow)划分FQs为固体。FQs因亨利常数的值较低(环境温度下< 10~15 atmm3mol1)而挥发程度极低,可忽略不计,且即使logKow < 2.5,对固体仍表现出极高的吸附趋势,这种吸附能力表现出与温度和pH极大的相关性。FQs是两性化合物,因其具有不同的pKa值,表现出不同的形态,在环境中表现出不同的反应活性,几种典型的FQs性质如表111所示。 表111 典型的喹诺酮类抗生素的分子结构和理化性质
Tab.1311 Structures and properties of typical quinolone antibiotics
名称
原文链接:http://www.jxszl.com/hxycl/zyyhj/605576.html