본 연구에서는 최근 신종플루가 유행하여 수용성이 큰 항바이러스제인 타미플루(Oseltamivir ethylester phosphate, OEP)가 다량 사용됨에 따라 환경 중 잔류농도를 파악하고, 수생태 영향을 평가하고자 하천수를 채취하여 분석하였다. 타미플루의 주성분인 오설태미비르 에틸에스터(Oseltamivir ethylester, OE) 및 활성대사체 오설태미비르산(Oseltamivir carboxylate, OA)이 모든 지점에서 각각 $0.008\sim0.087\;{\mu}g/L$, $0.029\sim0.287\;{\mu}g/L$의 범위로 검출되었으며, OE보다 활성대사체(OA)가 상대적으로 높게 검출되었다. 이는 신종플루 대유행 이전인 일본 수질조사 결과에 비해 OA는 2배 높게 나타났으나, 시료채취 시기가 달라 직접적인 비교는 어려운 것으로 판단되었다.
본 연구에서는 최근 신종플루가 유행하여 수용성이 큰 항바이러스제인 타미플루(Oseltamivir ethylester phosphate, OEP)가 다량 사용됨에 따라 환경 중 잔류농도를 파악하고, 수생태 영향을 평가하고자 하천수를 채취하여 분석하였다. 타미플루의 주성분인 오설태미비르 에틸에스터(Oseltamivir ethylester, OE) 및 활성대사체 오설태미비르산(Oseltamivir carboxylate, OA)이 모든 지점에서 각각 $0.008\sim0.087\;{\mu}g/L$, $0.029\sim0.287\;{\mu}g/L$의 범위로 검출되었으며, OE보다 활성대사체(OA)가 상대적으로 높게 검출되었다. 이는 신종플루 대유행 이전인 일본 수질조사 결과에 비해 OA는 2배 높게 나타났으나, 시료채취 시기가 달라 직접적인 비교는 어려운 것으로 판단되었다.
Oseltamivir carboxylate (OC) and Oseltamivir ethylester (OE) were analyzed to evaluate the environmental distribution in pandemic season in Korea. The detected concentration of OE was the range of $0.008\sim0.087\;{\mu}g/L$, and OC was the range of $0.029\sim0.287\;{\mu}g/L$. T...
Oseltamivir carboxylate (OC) and Oseltamivir ethylester (OE) were analyzed to evaluate the environmental distribution in pandemic season in Korea. The detected concentration of OE was the range of $0.008\sim0.087\;{\mu}g/L$, and OC was the range of $0.029\sim0.287\;{\mu}g/L$. The detected concentration of OC in this study was two times higher than reported concentration of OC in river water in Japan. But, these analytical results cannot be directly compared to the previous reported concentration, because of the different sampling period.
Oseltamivir carboxylate (OC) and Oseltamivir ethylester (OE) were analyzed to evaluate the environmental distribution in pandemic season in Korea. The detected concentration of OE was the range of $0.008\sim0.087\;{\mu}g/L$, and OC was the range of $0.029\sim0.287\;{\mu}g/L$. The detected concentration of OC in this study was two times higher than reported concentration of OC in river water in Japan. But, these analytical results cannot be directly compared to the previous reported concentration, because of the different sampling period.
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문제 정의
따라서, 본 연구에서는 다양한 의약물질 중 최근 신종플루가 유행하여 수용성이 큰 항바이러스제인 타미플루(Oseltamivir ethylester phosphate, OEP)가 다량 사용됨에 따라 이 의약물질의 수계유입 가능성이 매우 클 것으로 판단되어, 타미플루의 주성분인 오샐태미비드 에틸에스터(Oseltamivir ethylester, OE) 및 활성대사체인 오생태미비르 카르복실산 (Oseltamivir carboxylate, OC)의 하천수 중 잔류농도를 파악하고 이를 토대로 수생태계 영향을 평가하고자 수행하였다.
21 또한, 분석에 사용된 전구 이온, 생성 이온, 정량이온 및 충돌에너지를 Table 4에 나타내었다. 본 연구에서는 기존의 논문에서 제시된 타미플루 주성분과 활성대사체의 개별 분석방법과 달리 타미플루 주성분과 활성대사체의 동시분석방법을 제시하였다. 타미플루 주성분과 활성대사체의 방법검출한계(Method Detection Limit, MDL)는 1 ng/L로 측정되었으며, 방법검출한계 산정을 위하여 OE와 OA의 기기검출한계(Instrumental Detection Limit, IDL)를 측정한 후 기기검출한계의 10배에 해당하는 농도인 5.
본 연구에서는 최근 신종플루가 유행하여 수용성이 큰 항바이러스제인 타미플루(Oseltamivir ethylester phosphate, OEP)가 다량 사용됨에 따라 환경 중 잔류 농도를 파악하고 수생태영향을 평가하고자 하천수를 채취·분석하였다.
19,20 미국의 최소 수생태 독성 농도 1 µg/L는 미국 FDA가 1985~1995년 동안 신약 승인을 위해 제출된 278종의 의약품 생태독성자료(1 µg/L~1 mg/L) 중 가장 낮은 농도의 생태독성을 나타내는 농도를 설정하였다.
5 M 황산을 사용하여 pH를 3으로 조절하였다. MCX 카트리지를 진공감압장치에 장착한 후 메탄올 2 mL 와 증류수 2 mL를 통과시켜 컨디셔닝 하였다. 그리고 MCX 카트리지에 시료를 5 mL/min의 속도로 통과시킨 후 0.
한강, 금강, 낙동강, 영산강의 4개강 수질모니터링 지점 중 13개 지점의 하천수를 신종플루 대유행기인 2009년 12월 채취하였다. 채취시료는 타미플루의 주성분 및 활성대사체 동시분석방법을 확립하고 국내환경 중 잔류농도를 파악하기위해 분석되었으며, 다음의 Fig. 1에 시료채취지점을 나타내었다.
본 연구에서는 기존의 논문에서 제시된 타미플루 주성분과 활성대사체의 개별 분석방법과 달리 타미플루 주성분과 활성대사체의 동시분석방법을 제시하였다. 타미플루 주성분과 활성대사체의 방법검출한계(Method Detection Limit, MDL)는 1 ng/L로 측정되었으며, 방법검출한계 산정을 위하여 OE와 OA의 기기검출한계(Instrumental Detection Limit, IDL)를 측정한 후 기기검출한계의 10배에 해당하는 농도인 5.0 ng/L가 되도록 OE와 OA 표준물질을 증류수에 첨가하여 본 연구에서 제시된 전처리방법으로 7회 반복 실험하였다. 각각의 측정값에 대한 표준편차에 3.
대상 데이터
분석대상물질의 표준물질은 Roche사(Basel, Switzerland)로부터 타미플루와 활성대사체를 각 500 mg을 확보하여 사용하였고, 내부표준물질로 사용한 tetbutylazine-2-hydroxy는 Riedel-de Haën사(Seelze, Germany)의 고순도 시약을 사용하였다. 메탄올, 아세토니트릴, 증류수, 황산은 J.T. Baker 사(NJ, USA)의 HPLC 등급 시약을 사용하였으며, 개미산(formic acid)과 암모니아 수(25%)는 Sigma-Aldrich사(St Louis, MO, USA) 제품을 사용하였다. 표준물질과 내부표준물질은 메탄올을 이용하여 1000 µg/mL의 농도로 만든 후 4 o C 냉장고에 저장하였고, 0.
분석대상물질의 표준물질은 Roche사(Basel, Switzerland)로부터 타미플루와 활성대사체를 각 500 mg을 확보하여 사용하였고, 내부표준물질로 사용한 tetbutylazine-2-hydroxy는 Riedel-de Haën사(Seelze, Germany)의 고순도 시약을 사용하였다.
추출에 사용한 Oasis MCX (150 mg, 6 cc)는 Waters 사(Milford, Massachusetts, USA)에서 구입하여 사용하였고, 진공장치는 Supelco사(Bellefonte, PA, USA)의 제품을 사용하였다.
한강, 금강, 낙동강, 영산강의 4개강 수질모니터링 지점 중 13개 지점의 하천수를 신종플루 대유행기인 2009년 12월 채취하였다. 채취시료는 타미플루의 주성분 및 활성대사체 동시분석방법을 확립하고 국내환경 중 잔류농도를 파악하기위해 분석되었으며, 다음의 Fig.
데이터처리
0 ng/L가 되도록 OE와 OA 표준물질을 증류수에 첨가하여 본 연구에서 제시된 전처리방법으로 7회 반복 실험하였다. 각각의 측정값에 대한 표준편차에 3.14(99% 신뢰수준, 자유도 6에 해당하는 Student-t value)를 곱하여 방법검출한계를 산정(EPA, 40CFR Part 136 Appendix B)하였다. 다음의 Fig.
이론/모형
LC/MS/MS는 Thermo 사(San Jose, CA, USA)의 Thermo Finnigan Surveyor HPLC와 결합된 TSQ Quantum Ultra 텐덤 질량분석기(Thermo, San Jose, CA, USA)를 사용하였다. 스캔 모드(scan mode)에서 각 분석대상 물질의 질량 스펙트럼을 확인하여 전구 이온(precusor ion)을 선택하고, 최적의 생성이온(product ion) 조건을 잡은 후 SRM (selected reation monotoring) 방법을 사용하여 분석하였다.
성능/효과
2. 한강·낙동강·금강·영산강의 4대강 총 13지점에 대한 타미플루 잔류농도 조사결과, 타미플루의 주성분인 오설태미비르 에틸에스터(Oseltamivir ethylester, OE) 및 활성대사체 오설태미비르산(Oseltamivir carboxylate OA)이 모든 지점에서 각각 0.008~0.087 µg/L, 0.029~0.287 µg/L의 범위로 검출되었으며, OE보다 활성대사체(OA)가 상대적으로 높게 검출되었다.
22 옥탄올/물 분배계수(Kow)는 친지질성의 척도로 Kow 값은 친지질성에 비례하며 분자구조에서 산소의 비율이 높을수록 Kow 값은 낮아지며 친지질성도 감소한다.23 국내에서 사용되는 일부 의약물질의 Kow 값은디클로페낙 0.7, 설파메톡사졸 0.86, 아세틸살리실릭산 1.19, 시플로플록사신 1.32, 트리메소프림 1.43, 카바마 제핀 2.93, 이부프로펜 3.14 으로 친지질성의 경향을 확인할 수 있다. 다음의 Table 1에 타미플루의 물리화학적 성질을 정리하였다.
3. 또한, 본 조사에서 검출된 타미플루의 농도는 미국 FDA(식품의약품안전청)가 의약물질의 환경성평가 여부를 판정에 사용하는 최소 수생태독성 농도 1 µg/L 보다 모두 낮았으며, 유럽의약품청이 제시한 타미플루의 예측무영향농도(PNEC) 100 µg/L에 비해 훨씬 낮은 수준이었다.
2 ng/L) 이므로 직접적인 비교는 어려운 것으로 판단된다. 또한, 본 조사에서 타미플루 주성분과 활성대사체의 검출 농도비는 약 1:3~4로 나타나, 기존 신약승인시 제시한 독성평가시 적용된 두 물질의 농도비 1:4와 유사함을 확인 할 수 있었다.21
한편, 본 조사에서 검출된 타미플루 주성분(OE) 및 활성대사체(OA)의 농도는 8.0~87.1 ng/L 및 29.4~287.0 ng/L로 미국 FDA(식품의약품안전청)가 의약물질의 환경성평가 여부를 판정에 사용하는 최소 수생태독성 농도 1 µg/L 보다 모두 낮았으며, 유럽의약품청이 제시한 타미플루의 예측무영향농도 100 µg/L에 비해 훨씬 낮은 수준이었다.
후속연구
26,30 따라서, 타미플루 등 의약물질의 사용량의 증가에 따른 잠재적 위해를 방지하기 위하여 의약물질의 환경 중 잔류실태, 배출원 배출특성, 환경 중 거동, 적정처리기법 조사 등을 마련하고자 지속적인 연구를 수행할 필요가 있는 것으로 판단된다.
4. 아울러, 현재 검출농도는 우려할 수준이 아닌 것으로 판단되나, 타미플루 활성대사체 OA가 하천으로 유입되면 내성을 가진 변종 바이러스가 발생되며 조류와 인간에 상호전파 가능성이 보고되고 있어, 타미플루 등 의약물질의 사용량의 증가에 따른 잠재적 위해를 방지하기 위하여 지속적인 연구가 필요한 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
환경에 잔류하는 의약물질이 무엇으로 대두되었는가?
최근 환경에 잔류하는 의약물질(PPCP, Pharmaceuticals and personal care products, PPCPs)이 새로운 환경오염물질(Emerging Pollutants)로 대두되면서 의약물질의 사용과 폐기에 따라 지속적으로 하천 및 토양오염을 가중시킨다는 연구 결과가 국내·외에서 발표되고 있다.1-10 유럽, 미국 등의 국가들은 이들 의약물질의 체계적 관리를 위해 포세이돈 프로젝트, 11 의약물질 연구프로그램 등을 범국가적 차원에서 추진하고 있으며,12,13각국의 오·폐수 처리수에서 항생제, 진통제, 호르몬제등 많은 종류의 잔류의약물질들이 검출되었다고 보고되고 있다.
유럽 미국 등의 국가들은 이들 PPCP의 관리를 위해 무엇을 추진하고 있는가?
최근 환경에 잔류하는 의약물질(PPCP, Pharmaceuticals and personal care products, PPCPs)이 새로운 환경오염물질(Emerging Pollutants)로 대두되면서 의약물질의 사용과 폐기에 따라 지속적으로 하천 및 토양오염을 가중시킨다는 연구 결과가 국내·외에서 발표되고 있다.1-10 유럽, 미국 등의 국가들은 이들 의약물질의 체계적 관리를 위해 포세이돈 프로젝트, 11 의약물질 연구프로그램 등을 범국가적 차원에서 추진하고 있으며,12,13각국의 오·폐수 처리수에서 항생제, 진통제, 호르몬제등 많은 종류의 잔류의약물질들이 검출되었다고 보고되고 있다.14-17
환경에 잔류하는 의약물질은 미량이라도 어디에 영향을 주는가?
인간이 필요에 의해 복용한 의약물질이나 개인용품 들은 가정 오폐수로 하수처리장으로 보내지고, 처리시설별로 이들 의약물질을 완벽하게 제거하지 못함으로써 의약물질들은 하천수로 흘러가게 되어 생태계에 영향을 미치게 된다. 환경에 잔류하는 의약물질은 미량이라도 생식과 발육에 영향을 줄 수 도 있으며, 지속적으로 일어나는 경우 생태계에서 치명적인 위해성이나타날 수도 있다. 따라서, 미국의 경우 환경에서의 의약물질 오염 정도를 지속적으로 평가하고 있으며, 유럽연합에서도 인체와 동물에 사용되는 의약물질의 환경 위해성 평가를 위한 지침이 제시되고 있다.
참고문헌 (30)
국립환경과학원, "환경 중 의약물질 분석방법 연구 및 노출실태조사(I)", 2006.
국립환경과학원, "환경 중 의약물질 분석방법 연구 및 노출실태조사(II)", 2007.
국립환경과학원, "잔류의약물질 분석방법 연구 및 실태조사(I)", 2008.
국립환경과학원, "잔류의약물질 분석방법 연구 및 실태조사(II)", 2009.
S. D. Kim, J. Cho, I. S. Kim, B. J. Vanderford and S. A. Snyder, Water Res., 41, 1013-1021(2007).
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