[논문]우리나라 물환경의 일부 의약품과 항생제의 생태위해성평가

김영희; 박수정; 정진용; 박정임; 김판기; 최경호

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김영희 (서울대학교 보건대학원) , 박수정 (서울대학교 보건대학원) , 정진용 (서울대학교 보건대학원) , 박정임 (한국환경정책 평가연구원) , 김판기 (용인대학교 자연과학대학) , 최경호 (서울대학교 보건대학원)

의약품은 일반적으로 치료를 목적으로 제조되었기 때문에 독특한 약리학적 작용을 띤다. 의약품잔류물이 환경 중으로 배출되어 비표적 생물(non-target organism)에 노출될 경우 의도하지 않은 독성영향이 나타날 가능성이 있다. 본 연구에서는 우리나라에서 널리 사용되는 10개의 의약품(4종의 일반 의약품 acetaminophen, carbamazepine, diltiazem, cimetidine과 6종의 설파계 항생제 sulfamethoxazole, sulfamethazine, trimethoprim, sulfachloropyridazine, sulfadimethoxine)을 대상으로 환경중 예상잔류농도와 생태 무영향농도를 예측하여 대상의약품의 생태위해성을 평가하였다. 연구대상 의약품의 예측환경농도는 0.14 ${\sim}$ 16.5 ppb이었으며, 예측환경농도와 예측무영향농도비(PEC/PNEC ratio)를 산출한 결과 acetaminophen과 suifamethoxazole이 각각 1.8과 6.3으로 나타나 이 의약품들이 물생태계에 미치는 위해성에 대한 정밀한 추가연구의 필요성이 제시되었다.

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문제 정의

우리나라의 수계에도 비슷한 수준의 의약품잔류물이 존재할 것으로 추정되며 수계의 생물군에 미치는 영향이 우려된다. 본 연구에서는 우리나라의 주요 의약품이 하수처리장등을 통하여 수계로 배출될 경우 발생할 수 있는 환경위해성을 수서생물의 독성평가 및 환경 중 의약품의 농도 예측을 통하여 평가하였다.

제안 방법

PNEC는 가장 민감한 종의 급성독성값(반수영향농도)에 안전계수 1000을 적용하여 산출하였고 각 의약품의 PEC/PNEC 비가 1보다 크면 생태위해성이 있는 것으로 평가하였다.
우리나라에서 널리 사용되는 10개의 의약품(4종의 일반 의약품 acetaminophen, carbamazepme, diltiazem, cimetidine과 6종의 sulfonamide계 항생제 sulfamethoxazole, sulfamethazine, trimethoprim, sulfa아iloropyndazme, sulfMimethoxine)을 대상으로 환경중 예상잔류농도와 생태 무영향농도를 예측하여 생태위해성을 평가하였다. 연구대상 의약품 중 acetaminophen과 sulfamethoxazole의 PECZPNEC비가 각각 1.

대상 데이터

연구 대상의 약품은 4종의 일반의 약품(acetaminophen, carbamazepine, diltiazem, cimetidine)과 6 종의 설파계 항생제 (sulfamethoxazole, sulfamethazine, trimethoprim, sulfachloropyridazme, sulfadimethoxine)이다. 독성영향평가를 위해 미생물(0机o fischeri), 물벼룩(Qa/血za magg) 와 물고기(Or汤as latipes、)를 이용하여 표준화된 시험법10)11)을 따라 급성독성시험을 실시하였다.

이론/모형

독성영향평가를 위해 미생물(0机o fischeri), 물벼룩(Qa/血za magg) 와 물고기(Or汤as latipes、)를 이용하여 표준화된 시험법10)11)을 따라 급성독성시험을 실시하였다. 한편 의약품의 예상환경농도(Predicted Environmental Concentration, PEC)의 추정을 위하여 식 (1)을 이용하였다.

성능/효과

독성시험결과 수서생물에 대한 의약품의 영향은 매우 높은 농도에서 관찰되었다. 가장 민감한 반응을 보인 생물종은 물벼룩이었으며, cimetidine 과 diltiazem이 비교적 낮은 농도에서 영향을 보였다.
독성시험결과 수서생물에 대한 의약품의 영향은 매우 높은 농도에서 관찰되었다. 가장 민감한 반응을 보인 생물종은 물벼룩이었으며, cimetidine 과 diltiazem이 비교적 낮은 농도에서 영향을 보였다. 특히 물고기의 경우는 carbamazepine과 diltiazem 외에는 시험농도에서 독성이 관찰되지 않았다.

후속연구

'' Acetaminophen과 sulfamethoxazole에 대한 보다 정밀한 위해성평가의 필요성이 제기된다. 이 연구는 급성독성영향만을 고려했다는 제한점이 있다. 의약품의 환경중 배출 특성을 고려하면 수서생물에 대한 만성적인 영향이 발생할 가능성이 높고 일부 의약품은 내분비계장애물질로 보고되기도 하기 때문에㈤ 만성독성자료를 활용한 위해성 평가가 요구된다.
생태위해성을 평가하였다. 연구대상 의약품 중 acetaminophen과 sulfamethoxazole의 PECZPNEC비가 각각 1.8과 6.3으로 나타나 이 의약품들이 물생태계에 미치는 위해성에 대한 정밀한 추가연구의 필요성이 제시되었다.

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