【機(jī)械類畢業(yè)論文中英文對照文獻(xiàn)翻譯】5-氟尿嘧啶、阿霉素和柔紅霉素在醫(yī)院廢水中的去向和通過活性污泥法的去除以及通過膜生物反應(yīng)系統(tǒng)的治理【PDF英文8頁word中文翻譯4417字7頁】【有出處】
【機(jī)械類畢業(yè)論文中英文對照文獻(xiàn)翻譯】5-氟尿嘧啶、阿霉素和柔紅霉素在醫(yī)院廢水中的去向和通過活性污泥法的去除以及通過膜生物反應(yīng)系統(tǒng)的治理【PDF英文8頁word中文翻譯4417字7頁】【有出處】,機(jī)械類畢業(yè)論文中英文對照文獻(xiàn)翻譯,PDF英文8頁,word中文翻譯4417字7頁,有出處,機(jī)械類,畢業(yè)論文,中英文,對照,對比,比照,文獻(xiàn),翻譯,嘧啶,阿霉素,以及,紅霉素,醫(yī)院,病院,廢水,中的,去向
2、外文資料翻譯譯文
5-氟尿嘧啶、阿霉素和柔紅霉素在
醫(yī)院廢水中的去向和通過活性污泥法
的去除以及通過膜生物反應(yīng)系統(tǒng)的治理
摘要:抗腫瘤藥應(yīng)用于癌癥的治療,最終通過人類排泄排入醫(yī)院廢水。 在本文研究中,維也納大學(xué)醫(yī)院腫瘤住院病房污水管中的原廢水在兩年中被檢測了98天,用以觀測5-氟尿嘧啶(5-FU)、阿霉素(DOX)、阿霉素、柔紅霉素的細(xì)胞抑制作用。在下一步工作中,消除毒品的膜生物反應(yīng)系統(tǒng)被探討。此外,他們在廢水中的生命期和通過活性污泥法的消除效果,通過放射性同位素標(biāo)記的物質(zhì)來研究。在監(jiān)控期間, 濃度范圍<8.6 -124 ug/l的5-氟尿嘧啶(5-FU)和<0.26 - 1.35ug/l的阿霉素(DOX)被測定。濃度分析與通過投入產(chǎn)出模型推算出來的最低范圍相吻合。通過膜生物反應(yīng)器治理的腫瘤廢水以及在維也納大學(xué)醫(yī)院廢水分析的濃度結(jié)果都低于檢測限。通過對被放射性同位素標(biāo)記的化合物的調(diào)查顯示5-氟尿嘧啶在低于檢測限濃度下,在液相階段可以去除。但是, 高達(dá)25%的被放射性同位素標(biāo)記的等量毒品在氣相時被發(fā)現(xiàn),只有有極少部分在固相被發(fā)現(xiàn),這表明至少有一部分是可以用藥物降解的。如蒽90%以上在液相可以被去除。在這種情況下,吸附懸浮固體似乎是用于消除的主要方法,因為高達(dá)30%的被放射性同位素標(biāo)記的等量毒品在固相階段被檢測。
調(diào)查結(jié)果表明,我國抗癌藥物在污水處理廠,用吸附或降解法去除。
關(guān)鍵詞:蒽;5-氟尿嘧啶;醫(yī)院污水;監(jiān)測;消除;活性污泥
1.引言
在過去幾年,癌癥治療中越來越多的使用了抗癌藥物,這是一個新興的環(huán)保問題,可以預(yù)計,由于醫(yī)療制度的發(fā)展和人們對生命的更高的期望,這種抗癌藥物的消費(fèi)量會日益增長。
細(xì)胞抑制屬于CMR(致癌、致突變和生殖毒性的)藥物。他們通常部分經(jīng)轉(zhuǎn)化排入醫(yī)院的污水中,部分甚至沒經(jīng)任何轉(zhuǎn)化,在藥物治療中通過病人的尿液和糞便直接排入。因此,他們被假設(shè)為和環(huán)保相關(guān)的化合物。由于醫(yī)院污水到達(dá)市政污水管網(wǎng)時到達(dá)一般未經(jīng)任何初步治理,醫(yī)院不可否認(rèn)的成為抗癌藥物釋放源的代表。在維也納大學(xué)醫(yī)院(VUH)近80%的癌癥療法是在門診治療病房,即病人出院后用藥。隨后,藥品也直接排入市政污水管網(wǎng)。其在醫(yī)院污水中測量出的數(shù)量可作為區(qū)別疑似污染問題的重要的一個起點(diǎn)。尤其在德國,調(diào)查一直活躍在檢測在病人用藥后的環(huán)境中細(xì)胞抑制的命運(yùn)。Steger-Hartmann等(1996年) 在污水管中的樣品中測定抗腫瘤藥中,環(huán)磷酰胺和環(huán)磷酰胺的濃度分別為146ng /l和24 ng/l,Kummerer (2000) 在一家腫瘤醫(yī)院廢水中發(fā)現(xiàn)環(huán)磷酰胺的濃度為0.006-1.9ng /l,環(huán)磷酰胺的濃度為0.02-4.5 ng/l。在城市污水處理廠的進(jìn)水口接收的環(huán)磷酰胺環(huán)磷酰胺測定的濃度為0.01-0.03 g/l,0.006-0.14 g/l,在污水處理的觀測期間,無任何明顯的減少。這些成果經(jīng)Kummerer等 (1997)調(diào)查核準(zhǔn)。這項研究中,醫(yī)院污水中測定的環(huán)磷酰胺的平均濃度為109克每升。在城市污水處理廠進(jìn)水口發(fā)現(xiàn)的濃度為6.2-8.5 g/l,污水中的濃度為6.5-9.3 g/l。
其中最常用的治療癌癥的藥物是抗癌藥物類中的5-氟尿嘧啶。 因此,它可作為一種試驗性的物質(zhì),用以評估來自醫(yī)院的污水物質(zhì)對環(huán)境污染。1997年在奧地利(sattelberger,1999),5-氟尿嘧啶的消耗總額為119kg,2001年在維也納大學(xué)醫(yī)院(VUH),5-氟尿嘧啶的消耗總額為4.74kg。這種藥物治療乳腺癌、皮膚癌、膀胱癌與肺癌,每平體表的劑量從200至1000毫克不等((Dorr 和Von Hoff,1994)。約2-35%的藥品在24小時內(nèi)經(jīng)由尿液排出。 (Diasio 和 Harris,1989; Schalhorn和Kuhl,1992; Dorr和Von Hoff,1994)。國際癌癥研究機(jī)構(gòu)表明5-氟尿嘧啶由于其對人體的致癌作用至今還未給予分類(癌癥研究所,1987)。
阿霉素(DOX)、阿霉素(EPI)、柔紅霉素(DAUN)屬于蒽類。2001年,這些藥物在維也納大學(xué)醫(yī)院(VUH)的消費(fèi)總額為0.25 kg。 該化合物常用于血液和固體腫瘤的治療,包括急性白血病、高檔淋巴瘤、乳腺癌、膀胱癌(Dorr 和Von Hoff, 1994)。蒽的劑量范圍為15-120毫克每平體表。約3.5%-5.7%的阿霉素(DOX),11%的阿霉素(EPI)和13%-15%的柔紅霉素(DAUN)在24小時內(nèi)經(jīng)由尿液排出。代謝物包括有毒化合物如阿霉素醇(Doxorubicinol),柔紅霉素醇(daunorubicinol)或阿霉素醇(epirubicinol)和無毒物如7-羥基和7-脫氧苷(Dorr 和 Von Hoff,1994)。國際癌癥研究機(jī)構(gòu)將阿霉素(DOX)和柔紅霉素(DAUN) 分類為第二類(包括A和B) ,2A類意味著也許可能致癌,2B類意味著很可能致癌(癌癥研究所,1987年)。
這項研究的主要目的是通過計算廢水的濃度,來確定在維也納大學(xué)醫(yī)院(VUH)腫瘤住院病房下水道系統(tǒng)中選定的細(xì)胞抑制的濃度,監(jiān)測實際濃度,探究在膜生物反應(yīng)系統(tǒng)中物質(zhì)的消除。這項研究的另一個目的是提供一個更好的對他們在廢水中的命運(yùn)的了解和通過活性污泥法將他們的消除。
圖1:5-氟尿嘧啶(5-FU)、阿霉素(DOX)、阿霉素、柔紅霉的化學(xué)結(jié)構(gòu)
2. 材料和方法
2.1實驗材料
通過用放射性同位素標(biāo)記化合物進(jìn)行試驗,被[2-14C]標(biāo)記的5-氟尿嘧啶購自ARC (American RadioLabelled Chemicals Inc,St. Louis,MO),通過〔14-14C]標(biāo)記的阿霉素鹽酸鹽購自Amersham公司(Buckinghamshire,England)?;衔锏幕瘜W(xué)結(jié)構(gòu)如圖1所示。 閃爍的液體最適氟是來自惠普(明言染色體、波士頓、馬)。新鮮城市污水從boku大學(xué)自然資源和應(yīng)用生命科學(xué)學(xué)院當(dāng)?shù)氐南滤乐斜槐贸槌霾⑹占絻Υ婀拗小?活性污泥取自一個被boku大學(xué)自然資源和應(yīng)用生命科學(xué)學(xué)院當(dāng)?shù)氐南滤乐械奈鬯耆葸^的序批式反應(yīng)器中。通過放射性同位素標(biāo)記藥物的測試,懸浮固體平均濃度為8–17.6 g/l。測定依據(jù)據(jù)德國指南進(jìn)行(DEV, 2003)。
3. 實驗安排
3.1 監(jiān)測在腫瘤住院病房的污水和維也納大學(xué)醫(yī)院(VUH)的出水口
維也納大學(xué)醫(yī)院腫瘤住院病房的下水道系統(tǒng)以在超過24小時后,允許收取18位病人全額廢水(3個廁所和3個淋浴) ((Lenz等,2005)的方式進(jìn)行了改建。污水管道與中央收集系統(tǒng)分開,并連接到維也納大學(xué)醫(yī)院的技術(shù)研究所的兩個1000升的儲罐中(見圖 2)。在試驗處理廠,一膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)附屬在1000升的儲罐。該系統(tǒng)包括一個有1毫米格柵的140升攪拌池,一個150升的曝氣池、 一個超濾艙和一個儲存過濾后污水的污水池。這個生物反應(yīng)系統(tǒng)在液壓負(fù)荷100–200 l/h,即水力停留時間為20-24小時才能起作用。膜生物反應(yīng)器由曝氣池和外部的管狀超濾艙組成(MOLSEP,低谷過濾股份有限公司,德國)。曝氣池中的懸浮物濃度為11.8-15.2 g/l。超濾艙運(yùn)作有polysulfonmembrane(活躍表面=1平方米,截流面=100kd)在橫流模式。
在兩年不同時間總共98天的時間內(nèi)進(jìn)行四個時段監(jiān)控(監(jiān)測1-4)。在1監(jiān)測期間,1000升的儲罐被采樣器1進(jìn)行采樣。在2-4監(jiān)測期間,廢水樣本在不同的地點(diǎn)采樣:把1000升的儲罐內(nèi)的污水混合15分鐘后進(jìn)行采樣(采樣器1),在原水經(jīng)過攪拌池的格柵后進(jìn)行采樣(采樣器2),在出水口進(jìn)行污水采樣(采樣器3)。這些樣品在進(jìn)行分析前均存放在零下20度的環(huán)境中。另外維也納大學(xué)醫(yī)院(VUH)的原始廢水樣品在兩個不同的時間進(jìn)行采樣。在進(jìn)入市政污水排放系統(tǒng)之前,在4個采樣流出點(diǎn)進(jìn)行匯集樣本的采集。
圖2:維也納大學(xué)醫(yī)院設(shè)計的抽樣
3.2計算廢水濃度
為了找出監(jiān)測結(jié)果和服用劑量之間的關(guān)系,人體排泄率及服用藥物數(shù)量被用于計算在腫瘤住院病房下水道污水的最小和最大的濃度范圍(mahnik等,2003)。
3.3 測定細(xì)胞抑制的分析方法
所有廢水樣品均在5000×g的中離心10分鐘,經(jīng)過孔徑0.22 ug的無菌過濾器來清除懸浮固體。
為分析5-氟尿嘧啶,樣品的pH值 (50毫升)通過醋酸調(diào)整到4.5。固相萃取柱通過甲醇進(jìn)行預(yù)處理,水和醋酸鈉做緩沖液。5-氟尿嘧啶在8毫升的甲醇中洗脫(pH=9)。洗脫液的溶劑通過蒸發(fā)進(jìn)行干燥,殘渣在硼砂緩沖劑的作用下被分解(pH=9)。當(dāng)用毛細(xì)管電泳儀分析發(fā)現(xiàn),5-氟尿嘧啶在265納米時被監(jiān)測出具有典型遷移時間21分鐘,極限量化(LOQ) 18.6 ug/l (mahnik等,2004)。
為了分析蒽,樣品的pH值通過氫氧化鈉調(diào)整到7.5。固相萃取柱(C8柱)由甲醇進(jìn)行預(yù)處理, 水、磷酸鹽和含2%牛血清白蛋白做緩沖液(BSA,w/v)。由于水中沒有顯示標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性回歸,我們加入了BSA,從而利用高蛋白與蒽的結(jié)合能力。藥物在1.5毫升的甲醇/三氯甲烷(1:2,體積/體積)的溶劑中洗脫。洗脫液的溶劑通過蒸發(fā)進(jìn)行干燥,殘渣在100 ug30%的乙腈,10mm70%的鉀基磷酸氫鈣緩沖液中被溶解。高效液相色譜分析使用10mm的鉀基磷酸氫鈣緩沖液和乙腈洗提液。物質(zhì)通過它們在熒光掃描后的保留時間來鑒定,通過最高值的范圍使之量化(Mahnik等,新聞)。阿霉素(EPI)和阿霉素(DOX)的LOQ為0.26 ug/l,柔紅霉素為0.29 ug/l。
3.4 一批通過放射性同位素標(biāo)記化合物的試點(diǎn)——廢水的命運(yùn)和活性污泥法的消除
為了探究廢水的命運(yùn)和活性污泥法消除實驗的效果,兩個濃度分別為5微克每升和500微克每升被[2-14C] 標(biāo)記的5-氟尿嘧啶和一個濃度為2500微克每升被[14-14C]標(biāo)記的阿霉素鹽酸鹽被用來做試驗。
上述濃度的物質(zhì)被培育在9毫升的廢水或活性污泥中24小時動力學(xué)。當(dāng)物質(zhì)被培育在活性污泥中,產(chǎn)生的二氧化碳通過1克的裝滿蘇打和石灰水的U形管被收集。為了優(yōu)化分析,蘇打石灰水為了計算被分成了三部分。把樣本用攪拌器攪拌(KS 501 D Janke和 Kunkel) 在開始時,0.5小時,1小時,3小時,4小時,6小時和24小時分別采取標(biāo)本。離心沉淀后(2分鐘,9300×g),上層漂浮物、固體廢物和蘇打和石灰水通過閃爍計數(shù)器被計數(shù)了300次(wallac141液體閃爍計數(shù)器)。一比較,同等濃度的5-氟尿嘧啶倒在滲透水和阿霉素(DOX)倒在50%的滲透水和二甲基亞砜,體積/體積得到驗證。
4. 結(jié)果與討論
4.1. 監(jiān)測腫瘤住院病房的廢水
為了評估腫瘤住院病房下水道中抑制細(xì)胞的濃度的數(shù)量,我們對3個廢水采樣器監(jiān)測了98天。在圖3中,分析和計算了采樣器1中顯示的5-氟尿嘧啶(5-FU)和阿霉素(DOX)的濃度。樣本所有時期的結(jié)果在表1中顯示。在監(jiān)測1-4中,樣本1中5-氟尿嘧啶(5-FU)的濃度從<8.6ug/l變化到124ug/l。計濃度算結(jié)果與考慮排泄率2%成線性排列??傮w來說,在1000升中會發(fā)現(xiàn)0.6-4.5%。
在分析時蒽廢水采樣器1 時,在濃度<0.26-1.39ug時,監(jiān)測1和3時只有阿霉素(DOX)被監(jiān)測到了。結(jié)果可以同計算考慮排泄率0.5%進(jìn)行對比(mahnik等,2003)。總體上管理數(shù)量的0.17-0.35%在監(jiān)測器1和3中被發(fā)現(xiàn)了。在取樣時期,EPI和DAUN僅僅偶然的或根本監(jiān)測不到。
分析采樣的污水膜生物反應(yīng)器(采樣器3)的5-氟尿嘧啶(5-FU)和阿霉素(DOX)濃度的影響低于LOD,并且還分析了混合膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)(采樣器2)濃度產(chǎn)量低于LOD。
水池樣本中維也納大學(xué)醫(yī)院(VUH)的影響的分析導(dǎo)致在觀測期內(nèi)4個樣本點(diǎn)濃度低于LOD。
下水道重建使腫瘤下水道選擇性樣本成為可能(見圖2)。其他醫(yī)藥資源(如廢物處置等)可以被剔除,因為根據(jù)澳大利亞知道方針抑制細(xì)胞生產(chǎn)從細(xì)胞毒素的藥物中被分類為有毒廢物(sn53510)并必須焚燒剔除。雖然化學(xué)分析的結(jié)果同計算數(shù)據(jù)成線性排列,但是下水道中的總量跟被控制的數(shù)量比卻隨著時間的變化一直減少。有下面集中可能的解釋:1、只有75%的腫瘤住院病房的廁所同儲水罐相連;2、不能確保與之相連的廁所被病人使用;3、人體排泄率差異很大;4、沒有經(jīng)過過慮吸附的廢水(24h)存儲可能發(fā)生。由于存貯過程中懸浮固體的出現(xiàn)和生產(chǎn)生物數(shù)量可以孵化、減少會成為為什么5-氟尿嘧啶(5-FU)和阿霉素(DOX)都沒有在取樣器2中發(fā)現(xiàn)的原因。樣本原料的吸附作用可以被5-氟尿嘧啶(5-FU)排除,正像Mahnik 等(2003)描述的那樣。 Ku¨mmerer (2000)計算了在醫(yī)院的影響濃度范圍從3.9到112.8ug/l,這些數(shù)據(jù)排列成跟維也納大學(xué)醫(yī)院(VUH)腫瘤下水道中確定濃度的范圍成相同的序列,但是,并沒有被分析所證實。Ku¨mmerer (2000)進(jìn)一步提到,在市政原廢水和在下水道治理工廠排泄物中0.04道1.13ug/l的濃度是可以預(yù)計的,因為5-氟尿嘧啶(5-FU)可以被認(rèn)為是沒有經(jīng)過剔除就直接通過處理廠的下水道。這個濃度范圍同Mahnik 等(2003)計算的維也納大學(xué)醫(yī)院(VUH)流出物濃度范圍類似(0.1-1.4ug/l)。
圖3:5-氟尿嘧啶(5-FU)、阿霉素(DOX)的計算濃度和分析濃度
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