如何處理我們水中的抗抑鬱藥,抗生素和其他藥物如何處理我們水中的抗抑鬱藥,抗生素和其他藥物

沒有辦法繞過它,頭條新聞令人不安。 他們來自小報或點擊誘餌博客,而不是來自科學期刊上發表的論文。 他們描述了魚類和鳥類對環境中發現濃度的抗抑鬱藥,糖尿病藥物以及其他精神活性或激素活性藥物的改變行為和生殖系統的反應。 他們報告了處理過的飲用水中的阿片類藥物,安非他明和其他藥物; 地下水中的抗生素能夠改變天然細菌群落; 在市政垃圾填埋場的水浸出中發現的非處方藥和處方藥。 這些只是最近研究無數藥物的一部分,這些藥物現在正在科學家們在環境中尋找它們的地方找到。

究竟有多少藥物在使用以及在環境中可檢測到多少藥物很難確定。 但根據美國疾病控制和預防中心,美國醫療服務提供者訂購或提供 數百萬種毒品 每年。 在2002,美國總問責辦公室估計,單獨出售動物用藥超過13百萬磅活性藥物成分。 而根據一項分析,美國食品和藥物管理局 已經批准了1,500藥物 因為它成立於1938。 由美國地質調查局最近的研究發現幾十個地表水取樣不同的藥品,而美國地質調查局正在從38試水在24州加上波多黎各約200不同的藥物或其代謝物存在流(化合物藥物變身成因為他們通過身體)。

包括美國環境保護署,FDA和世界衛生組織在內的監管和衛生部門指出,環境中測量的個別藥物化合物的含量 - 通常是在水中 - 未被證明會危害人類健康。 但是,許多個別科學家以及歐洲委員會和其他團體都對環境中存在的藥物化學混合物的潛在影響表示擔憂。 其他人,包括美國地質調查局的研究人員,自1990s以來一直在研究藥物,他們也對植物,動物和自然發生的細菌以及人類健康的後果表示關注 - 長期,低水平暴露於各種類型檢測到的化合物

關於90環境中發現的藥物百分比在排出後到達那裡。這些化合物來自哪裡? 我們如何知道它們是否對我們所依賴的人或自然系統構成危害? 為了解決人們對環境中無處不在的藥物存在的擔憂,我們採取了哪些措施?


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處方麻煩

關於我們 90在環境中發現的藥物百分比 被排出體外後抵達那裡。 安娜Zorzet,協調員說,在這些中,抗生素是給定的抗生素抗性的上升日益關注的特定的源 ReAct Europe,一個由瑞典烏普薩拉大學主辦的抗生素耐藥意識和倡導組織。 最近人類和牲畜中抗生素使用的快速增加降低了這些藥物的有效性,因為細菌進化為耐受經常使用的抗生素,這一問題可能因其在環境中的存在而加劇。

強生公司環境,健康,安全和可持續發展部門的毒理學研究員丹·考德威爾(Dan Caldwell)解釋說,環境中其餘的藥物來自製藥廠廢棄的藥物和廢水排放。 這些廢料中的許多和大部分廢水也最終進入水中-要么作為垃圾填埋場的徑流,要么作為工廠排放的水。

實際上,在美國,沒有針對藥物的飲用水水質標準的污水處理廠不針對藥物,這不足為奇。 儘管世界上大多數城市廢水都流向處理廠,但典型的廢水和飲用水處理方法並非旨在去除藥物。 世衛組織在2011年的一份報告中估計,根據方法的不同,常規水處理廠可能會從 小於20,超過90% 存在的藥物化合物。

這種處理廠不達標藥品實際上不是在美國,那裡沒有飲用水水質標準的藥品不足為奇。 關於藥品10現在包含在EPA的 “污染物候選人” 污染物名單正在考慮可能的監管。 但沒有一個尚未規範,這意味著還有什麼被認為在飲用水安全水平沒有固定的限制。 這使得它很難當地方自來水公司對他們在系統中發現藥品報告 - 因為很多人 - 要知道什麼樣的報告實際上意味著或者是什麼(如果有的話)來做些什麼。

精密的檢測

隨著全球藥品使用的增長,我們在環境中發現越來越多的藥品也就不足為奇了。 但是,增加使用率並不是檢測上升的唯一原因。 近年來,隨著越來越複雜的環境測試方法的出現,被稱為微污染物和新興污染物(包括藥物在內的一類污染物)的檢測開始更加精確。

“分析化學從能夠檢測到百萬分之幾到十億分之一到每千萬分之一的數量已經發展,”考德威爾說。 USGS研究水文學家Dana Kolpin,他在環境中研究藥物的時間超過15年,他解釋說,在早期,科學家們只能在一升水樣中測量19藥物。 他說,今天,我們使用15毫升小瓶,我們現在可以在更敏感的水平測量110藥物。“

麥吉爾大學化學工程副教授Viviane Yargeau及其同事在加拿大飲用水源中發現了“非法藥物” - 包括安非他明,甲基苯丙胺,可卡因和處方阿片類藥物 - 納克每升(萬億分之一)水平。 Yargeau說,這些濃度“非常小”,這些特定化合物對野生動植物和其他生物群的影響尚未確定。

當在對照實驗中測試這些水平時,在環境中以小濃度測量的藥物可以產生生物效應。 

“他們在那裡的事實不應該引起恐慌,”考德威爾說,在各種水平的各種水源中發現了藥品。

然而,研究發現,無限小的影響越來越大。 當在對照實驗中測試這些水平時,在環境中以小濃度測量的藥物可以產生生物效應。 例如, 威斯康星大學的研究人員最近發現 抗糖尿病藥物二甲雙胍的水平與那些發現環境引起的雄性黑頭呆魚產生雙性人性腺的水平相當。 英國科學家發現環境樣品中含有抗抑鬱藥氟西汀(以各種名稱出售,包括百憂解)的濃度 改變了椋鳥的行為 在一項實驗研究中。 瑞典的其他人在魚類暴露於另一種精神活性藥物奧沙西泮的水平時發現了類似的結果。

儘管監管機構強調缺乏證據表明這種水平會嚴重損害人類健康(強生公司的考德威爾也指出了這一點),但包括科爾平和雅高在內的一些科學家指出,監測低水平的藥物對於理解可能的長期影響非常重要。 。

“我們希望盡可能降低測量水平,因為這對於了解長期暴露趨勢非常重要,”Kolpin說。 他解釋說,即使有機體看起來很健康,當你開始檢查它們的組織和行為時,化學暴露的“更微妙的影響”可能會變得明顯。 擁有盡可能詳細的數據將有助於科學家弄清楚在人群層面可能發生的事情,而不僅僅是孤立的個體。

Yargeau說,這種關於單個藥物的詳細信息也將有助於確定哪些藥物可以去除。 她解釋說,需要進一步的研究來指導監管機構改進監測和治療。 “如果我們不做某事,可能會變得更糟,”她說。

有多大問題?

所需要的部分內容是更全面地掌握究竟是什麼以及各種藥物在評估藥物的環境影響方面存在多大問題,事情可能變得非常複雜。人類和環境對健康的影響。 作為自然資源保護委員會 在2009白皮書中提到,該領域存在巨大的數據空白 - 使用的確切藥物數量,人類和牲畜的相對貢獻,以及對環境中藥物的全面記錄。 許多研究記錄了藥物的存在,但到目前為止,在美國還沒有數據可以得出總體情況。 USGS和EPA即將開展的新研究可能會開始填補這些空白。

在評估藥物的環境影響時,事情會變得非常複雜。 為了解特定藥物的環境和健康後果可能是什麼,美國和歐洲的監管機構都依賴於製造商提供的信息。 FDA藥物評估和研究中心的高級毒理學家Raanan Bloom解釋說,在美國,製藥商必須將這些信息作為藥物註冊過程的一部分提交給FDA。

這種環境評估 - 在歐洲稱為環境風險評估 - 包括有關藥物在不同濃度下的生態毒性及其對各種水生生物的影響的信息。 然後將這些信息與製造商對生產,銷售和使用量的預測相關聯,以估計潛在的環境影響。

現在受到FDA特別關注的藥物類別是激素活性化合物,抗生素以及FDA稱之為“大量”藥物 - 經常使用的藥物。瑞典和英國研究人員的一項研究發現83和2011中產生的2012百分比的ERA 缺乏數據或不完整。 瑞典戰略環境研究基金會剛剛發布的一份報告是 對環境風險評估極為批評 藥品製造商應向歐盟當局提出要求。 該報告還批評了在這些評估中要求對某些信息保密的主張,這也是藥品製造商提交給FDA的環境評估的一個特徵,並呼籲將評估結果向公眾公開。 為了提高理解和避免潛在問題的效率,該研究還建議對類似化合物進行風險評估分組,而不要依賴當前的逐個化合物方法。 其其他建議之一是包括有關藥物對抗生素耐藥性的潛在貢獻的信息。

現在受到FDA特別關注的藥物類別是激素活性化合物,抗生素以及FDA所謂的“高容量”藥物 - 經常使用的藥物。 在四月份 FDA提出的指導方針 關於製造商是否必須提交有關荷爾蒙效應的新藥申請的環境評估。 布盧姆說,這表明我們對激素活性藥物的關注。但是,提出的建議並不一定能阻止這些化合物或其分解產物最終進入當地水源。

What Can We Do?

鑑於示範和潛在影響,我們能做些什麼關於藥物的環境?

未使用和不需要的藥物可以進入回收計劃。 在歐盟,法律要求採取回收和收集計劃。 那裡的大多數收藏都是由藥店處理的,收集的大部分都是焚燒的。 在美國,緝毒局在許多州都提供過 每年兩次的收藏 因為2010已經收集了超過4.8百萬磅的處方藥。 一些美國州和其他地方政府也有藥物回收計劃。 但接收者和捐助者都面臨著後勤方面的挑戰:不需要藥物的收集者 - 通常是醫療機構,藥房和執法辦公室 - 必須得到DEA的授權,並安排妥善處理不需要的藥物,這些設施可能不方便找到下降。

藥物製造為減少藥物向環境釋放提供了另一個機會。 雖然製造業對製藥污染的貢獻相對較小,但它可能造成污染的“熱點”。 例如,在印度海得拉巴附近,這是一個主要的仿製藥生產基地, 研究人員測試廢水處理廠的廢水 那Zorzet形容為媲美的,將被規定的治療幾種抗生素發現的水平。

製藥公司也正在努力改善他們的生產過程對環境的足跡,不僅在管道的末端,而且通過移動到“綠色化學solutions.To減少此類排放,該行業正在努力開發並實施什麼被稱為” Ecopharmacostewardship“的指導方針。 我們的目標,考德威爾解釋說,與世界各地的設施和供應商合作,如他和他的同事 在最近的一篇論文中寫道,“達到'無毒排放的API [活性藥物成分]的一般標準。'”

無論考德威爾和FDA注意到,製藥公司也正在努力改善他們的生產過程對環境的足跡,不僅在管道的末端,但也被轉移到 “綠色化學” 解決方案。 那些包括更有效的藥物的生產和設計的藥物,這將更加有效地生物降解或可有效如預期,但副產物將被排泄最小化,並在環境中結束。

與此同時,廢水處理廠正在探索提高其從污水中去除藥物能力的可能性。製藥業(包括印度)也正在進行協調一致的大量工作,以提高生產流程的效率,因為從歷史上看,該行業是以投入(原材料和能源)而著稱的數量使成品的數量相形見.。 包括百時美施貴寶,禮來製藥,默克公司和輝瑞公司在內的數家製藥商均贏得了大獎 美國總統綠色化學挑戰賽 這些努力的獎項。

與此同時,污水處理廠正在探索提高其從污水中去除藥物的能力的可能性。 選項範圍從 用臭氧處理水爭取微生物的協助。 但是,正如世界衛生組織2011報告警告,“先進和昂貴的水處理技術將無法完全刪除所有藥品到濃度低於在任何時候都最敏感的分析方法的檢出限。”

剛開始

所有的跡象都表明,我們只是在一開始的時候就來了解環境中的藥品的存在和重要性,更不用說做什麼他們。 即使科學家調查什麼實際上是在那裡,製藥公司合作,使毒品和毒品生產對環境更有利,污水處理專業人士開發出更好的辦法來消除藥品,以及環境和 公共健康倡導者 致力於改變實踐的運動,在環境中尋找藥物的研究不斷湧現。

實際上,Kolpin說,每年都會發布數百種。 儘管測量的藥物數量非常小,但他說這些信息很重要,因為它為未來的比較提供了基線。

“我們今天認為安全,我們可能會發現10從現在開始有多年的影響,我們當時沒有意識到這一點很重要,”他說。 “我們不是想說天空正在下降。 我們試圖推出科學說有一些令人擔憂的事情。“查看Ensia主頁

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關於作者

伊麗莎白·格羅斯曼伊麗莎白格羅斯曼是一位作家和記者伊麗莎白格羅斯曼是一位獨立的記者和作家,專門研究環境和科學問題。 她是作者 追逐分子,高科技垃圾,流域 等書。 她的作品也出現在各種刊物,包括 科學美國人,耶魯e360, 華盛頓郵報, TheAtlantic.com,沙龍, 國家,瓊斯媽媽

本作者的書:

追逐分子:伊麗莎白格羅斯曼的有毒產品,人類健康和綠色化學的承諾。追逐分子:有毒產品,人類健康和綠色化學的承諾
作者:伊麗莎白格羅斯曼

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