河川水－底質間における医薬品類の物質移動現象のモデル化

河水与沉积物之间药物传质现象的模拟

基本信息

批准号：
16J09368
负责人：
花本征也
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Kanazawa University (2017-2018)Public Works Research Institute (2016)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度の結果を元に、底質の構成成分である鉱物と腐植を用いて、アジスロマイシンとレボフロキサシンの河川底質への収着性（Kd）の予測可能性を検討した。具体的には、鉱物には、対象底質の主要な粘土鉱物であるイライトとクロライト、また、対象底質には含まれていないが世界的には広く分布しており陽イオン交換容量の高い粘土鉱物であるモンモリロナイトの３種を選定した。また、腐植の代わりに、底質を採取した河川流域の主要な土壌であり、負電荷サイトが主に腐植に由来する黒ボク土を対象とした。その結果、レボフロキサシンは、単位負電荷当たりのKd（＝Kcec）が鉱物3種と黒ボク土で類似していたが、アジスロマイシンのKcecは鉱物3種が黒ボク土よりも100倍以上高かった。これにより、アジスロマイシンは鉱物と腐植への収着を別個に評価するべきであるという昨年度の成果が検証された。また、イライト、クロライト、黒ボク土のKcecを用いて、既存モデルにより、対象底質のKdを予測したところ、両物質共に、予測値は実測値の0.1から10倍の範囲内に含まれており、予測が可能であることが示された。また、対象底質において、アジスロマイシンは主に鉱物に収着していたのに対し、レボフロキサシンは鉱物と腐植の両方に収着していることが示された。また、両物質共に、選定した鉱物3種のKcecは類似しており、他物質での報告と併せて考えると、鉱物種別によるKcecの差異は小さいと考えられた。これらのことから、アジスロマイシンに関しては、本研究で使用したモデル式と入力値を用いることで、性状の異なる他の底質に対しても、収着性が予測可能であると考えられた。本研究で得られた結果を、河川水―底質間の医薬品類の物質移動のモデル化に活用したいと考えている。

根据去年的结果，我们使用矿物质和腐殖质（是沉积物的成分）调查了阿奇霉素和左氧氟沙星的吸附性（KD）对河流沉积物的可预测性。具体而言，选择了三种类型的矿物质：目标沉积物的主要粘土矿物和绿色矿物，以及蒙莫利隆矿，这些矿石不包括在目标沉积物中，但在全球范围内广泛分布且具有高阳离子交换能力。此外，它不是腐殖质，而是收集沉积物的河流域的主要土壤，带负电荷的地点主要源自腐殖质。结果，在三种矿物质和黑色的土壤中，左氧氟沙星具有相似的KD（= KCEC），但Azithromycin中KCEC的三个矿物质比黑色型土壤高100倍以上。这证实了去年应分别评估阿奇霉素的矿物质和腐殖质的结果。此外，当我们使用现有模型使用KCEC使用KCEC进行伊利石，氯酸盐和黑色的土壤预测目标沉积物的KD时，表明两种材料的预测值均在实际测量值的0.1至10倍范围内，表明预测是可能的。还表明，在感兴趣的沉积物中，阿奇霉素主要是在矿物上吸附的，而在矿物质和腐殖质上都散发着左氧氟沙星。此外，为两种材料选择的三种矿物质类型相似，当与其他材料的报告结合使用时，人们认为KCEC的差异取决于矿物的类型。基于这些原因，人们认为，即使对于其他具有不同特性的沉积物，也可以使用本研究中使用的模型方程和输入值来预测阿奇霉素的吸附性能。我们想利用从这项研究中获得的结果来对河水和沉积物之间的药物的传质进行建模。