پایان نامه کارشناسی ارشد رشته محیط زیست ردیابی آلاینده های دارویی آنتی بیوتیکی و ضد التهابی در آب های سطحی رودخانه کرج

اختصاصی از اینو دیدی پایان نامه کارشناسی ارشد رشته محیط زیست ردیابی آلاینده های دارویی آنتی بیوتیکی و ضد التهابی در آب های سطحی رودخانه کرج دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

دانلود پایان نامه آماده

دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد رشته محیط زیست ردیابی آلاینده های دارویی آنتی بیوتیکی  و ضد التهابی  در آب های  سطحی رودخانه کرج بافرمت ورد وقابل ویرایش تعدادصفحات 265

- مقدمه     

رودخانه¬های سطحی منابعی برای تولید برق (تا 53 %)، آبیاری، اهداف صنعتی و تأمین آب آشامیدنی نیمی از جمعیت مناطق اصلی شهری هستند (Moreno-González و همکاران، 2014). به طور کلی استرس¬های انسانی وارده به آب¬های سطحی رودخانه¬ها شامل توسعه صنایع، وجود مراکز تصفیه خانه فاضلاب (WWTP) و تخلیه¬ی پساب¬های تصفیه نشده (TP) منازل مسکونی و تصفیه خانه¬ها می¬باشد (Bayen و همکاران، 2014). کیفیت آب یک مسئله حیاتی به خصوص برای توسعه اقتصادی و اجتماعی پایدار است. فعالیت¬های انسانی یکی از علل اصلی آسیب به کیفیت آب و در نتیجه، نگرانی اجتماعی خواستار اقدام کنترل کیفیت آب از طریق کاهش آلاینده¬ها می¬باشد (Dai و همکاران، 2015). بیش از چند دهه از حضور آلاینده¬های شیمیایی نو ظهور  (EOCS) منابع مختلف تولید این گونه آلاینده¬ها از جمله منابع صنعتی و داخلی  بهداشتی نمی¬گذرد. بسیاری از آن¬ها برای انسان و بوم سازگان آبی بسیار مضر هستند؛ زیرا غیر قابل تصفیه و کنترل بوده و یا مشکلاتی در کنترل آن¬ها وجود دارد (عنبرنژاد و همکاران، 1394). این مواد نه تنها ترکیبات تازه کشف شده، بلکه ترکیبات تازه توسعه پیدا کرده در محیط زیست را شامل می¬شوند. به عنوان مثال داروها و محصولات بهداشتی شخصی  (PPCPS) از این گونه ترکیبات هستند (Bueno و همکاران، 2014). در همین راستا امروزه آلاینده¬های دارویی  (PCs) به طور گسترده بیش¬تر برای درمان و پیشگیری بیماری¬ها و امراض در انسان و یا به عنوان محرک¬های رشد در دام¬ها و فعالیت¬های مختلف کشاورزی مورد استفاده قرار می¬گیرند (Preciado و همکاران، 2014).          توسعه سریع اقتصادی سبب شرایط بهتر زندگی و منجر به افزایش طول عمر در کل جمعیت به ویژه در گروه سالمندان شده است. در نتیجه افزایش تقاضای مردم باعث افزایش استفاده¬های داخلی داروها در بیمارستان¬ها و یا دیگر مکان¬ها می شود. اگر چه برخی از گیاهان و یا تصفیه خانه¬ها به طور طبیعی سبب تصفیه PCS¬ها شده که نیازمند نظارت¬های پایدار می¬باشد، اما هنوز بسیاری از باقیمانده¬های ترکیبات دارویی با عنوان آلاینده¬های دارویی وجود دارند که با حذف و تصفیه ناقص به آب¬های سطحی رودخانه¬ها و بوم سازگان-های آبی محیط زیست وارد می¬شوند. بنابراین آلاینده¬های دارویی باقیمانده در بوم سازگان-های آبی نگرانی¬های عمومی را در ارتباط با اثرات سوء بر آب¬های سطحی رودخانه¬ها، موجودات و حتی انسان¬ها به وجود می¬آورند. حجم قابل توجهی از داروها به وسیله انسان¬ها برای درمان بسیاری از بیماری ها، صدمات و کسالت¬ها مورد استفاده قرار می¬گیرد. که نتیجه آن ورود PPCPS¬ها در آب¬های سطحی است که پنجره¬ای جدید را نسبت به آلودگی دارویی در محیط زیست گشوده است (Kaplans، 2014). درمان¬های طولانی مدت با انواع آنتی بیوتیک¬ها برای بیماری¬های مشترک بین انسان¬ها و سایر موجودات و ممارست کردن در حفاظت از سلامت انسان می¬باشد. زندگی مدرن امروز استرس¬های بسیار فراوان دارد که افراد برای آرام کردن شرایط بدنی خود به ترکیبات مسکن روی می¬آورند. علاوه بر این¬ها دام پروری¬ها، آبزی پروری¬ها و دیگر فعالیت¬های کشاورزی نیز برای سرعت بخشیدن به بخش تولید در کم¬ترین زمان به استفاده هر چه بیش¬تر ترکیبات دارویی، مواد افزودنی خوراکی و هورمون¬ها روی آورده¬اند (Berkner، 2014). در سال¬های اخیر بسیاری از مطالعات در بررسی آلاینده¬های دارویی در منابع آبی رودخانه¬ها گرایش پیدا کرده¬اند که این پژوهش¬ها نشان می¬دهند در اروپا حدود 4000 ترکیب فعال دارویی مختلف که توسط انسان¬ها، دام¬ها و دامپزشکی استفاده می شود به بخش¬های حساس محیط زیست راه یافته¬اند (Mompelat و همکاران، 2014). همچنین مطالعات نشان می¬دهند میزان آلاینده¬های دارویی و اثرات آن¬ها از سال 1990 در آب¬های سطحی رودخانه¬ها افزایش تصاعدی داشته¬اند (Brodin و همکاران، 2014). به عنوان مثال نیمی از مقالات مربوط به قبل از سال 2010 نشان داده که استفاده از محصولات دارویی  به وسیله بشر و دام¬ها رو به رشد بوده و بهبود تکنیک¬های تحلیلی اجازه اندازه¬گیری PCS¬ها و تشخیص اثرات آن¬ها را در آب های سطحی رودخانه¬ها می¬دهد. در واقع نه تنها آلاینده¬های دارویی در حال رشد بوده بلکه روش¬های تشخیص، اندازه¬گیری و تصفیه آن¬ها نیز رو به بهبود است (Vieno و همکاران، 2014). اکثر مطالعاتی که بر روی آلاینده¬های دارویی در آنالیز آب صورت گرفته؛ تجزیه و تحلیل¬های مربوط به حضور و سرنوشت PCS¬ها را در پساب¬های فاضلاب و تصفیه¬خانه¬ها با بهره گیری از روش¬های مختلف نشان می¬دهند. زیرا فرایندهای انسانی به عنوان بزرگ¬ترین منشأ آلودگی  شناخته شده که به طور مداوم آلاینده¬های دارویی را به صورت مستقیم از طریق پساب¬های فاضلاب به آب¬های سطحی رودخانه¬ها وارد می کند شکل (1-1). ترکیب اصلی و مادری آلاینده¬های دارویی اغلب در آب¬های سطحی مقاوم بوده و به طور عمده برای آن¬ها فرایند تجمع زیستی  وجود دارد و از این طریق وارد آب¬های زیر زمینی می¬شوند (Chiron و همکاران، 2014). علاوه بر این آلاینده¬های دارویی در آب¬های آشامیدنی و زیر زمینی شناسایی شده¬اند که این امر خطرات مرتبط با در معرض قرار گرفتن انسان و حیوانات از طریق آشامیدن آب آلوده نسبت به این گونه ترکیات را افزایش می¬دهد ( Bruce و همکاران، 2014).     شکل 1-1- نمایی شماتیک از منابع آلاینده¬های دارویی (Fernandez و همکاران، 2014).       آلاینده¬های دارویی از ترکیبات شیمیایی شامل مولکول¬های متعدد با خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد و فعالیت¬های داروشناسی  خاص هستند. در اروپا ترکیبات دارویی به 14 طبقه تقسیم¬بندی شده که در واقع منعکس کننده استفاده¬های مختلف از این ترکیبات می¬باشند. در این بین آنتی بیوتیک و مسکن¬ها از اهمیت فراوانی برخوردار هستند. بنابراین یک ترکیب دارویی می تواند در گروه¬های مختلف بسته به کاربرد خود طبقه¬بندی شود. با این حال اگر هم عوارض جانبی بر روی انسان¬ها به طور کامل در طول مراحل تست و آزمایش مورد بررسی قرار گیرد؛ خطرات محیط زیستی این ترکیبات تا حدود زیادی ناشناخته باقی می¬ماند. به این دلایل است که به طور معمول فقدان اطلاعات در مورد انتشار PCS¬ها در محیط زیست شامل منابع، مصرف و رفتار آن¬ها در بوم سازگان¬های رودخانه¬ای شامل تخریب ، جذب ، تجمع  و اثرات سمیتشان  بر گونه¬های زیستی وجود دارد. در واقع حتی مکانیسم¬های عمل شناخته شده این ترکیبات در انسان¬ها ممکن است به طور کامل متفاوت با عملکردها در ماهی ها، جلبک¬ها، پرندگان و یا میلیون¬ها عضو از گونه-هایی باشد که در حال حاضر در محیط زیست رودخانه¬ها زندگی می¬کنند (Vanneste و همکاران، 2014). آلاینده¬های دارویی ترکیبات بسیار فعال و همچنین مولکول¬های پیچیده¬ای بوده که دارای ویژگی¬ها و عملکردهای متفاوت فیزیکوشیمیایی و خواص بیولوژیکی هستند. این ترکیبات به دلیل اینکه فعالیت¬های بیولوژیک خاص کاهنده و یا فزاینده¬ای داشته و بیش¬تر ویژگی¬ها و خصوصیات آن¬ها از طریق یون¬های طبیعیشان مشخص می¬شود به طور گسترده¬ای توسعه پیدا کرده و مورد اندازه¬گیری قرار می¬گیرند (عنبرنژاد و همکاران، 1394). به طور معمول محدوده وزن مولکولی آن¬ها در بین 300-100 گرم بر مول قرار می¬گیرد. تحت شرایط محیط زیستی مولکول¬های آن¬ها می¬توانند حالت¬های خنثی، کاتیونی و آنیونی و یا حالت دو قطبی  داشته و یا به خود بگیرند. همچنین این ترکیبات اغلب می¬توانند خصوصیات و ویژگی¬های عمومی، قلیایی و یا اسیدی داشته باشند. اغلب ترکیبات دارویی می¬توانند بر اساس اثرات خود طبقه بندی شوند؛ اما به صورت کلی یا به طور حالت میانی بر طبق ساختارهای شیمیایی خود مورد طبقه¬بندی قرار می¬گیرند. از نقطه نظر دیگر طبقه¬بندی برای زیرگروه¬های ترکیبات فعال بر اساس ساختارهای شیمیایی صورت می¬پذیرد. به عنوان مثال بین یک گروه از آنتی بیوتیک های بتالاکتام، سفالوسپورین¬ها ، پنی سیلین¬ها  و یا کوینولون¬ها  و غیره قرار دارند که زیر گروه محسوب شده و بر اساس ساختارهای شیمیایی خود طبقه¬بندی می¬شوند (Kummerer، 2014a). بسیاری از ترکیبات دارویی دارای انتقال زیستی  در بدن می¬باشند. تجزیه¬های بیولوژکی به تغییر در ساختار شیمیایی مولکول¬های فعال مربوط است که به نوبه خود اغلب به عنوان نتایج تغییرات فیزیکوشیمیایی و خواص دارویی در نظر گرفته می¬شوند (Zwiener و همکاران، 2014). متابولیسم¬ها ممکن است سبب کاهش فعالیت¬ها و یا افزایش حلالیت مواد دارویی در آب شوند. با این حال، متابولیسم¬ها در بدن با روندی ناقص صورت می¬پذیرند که بر همین اساس نرخ دفع بین 100-0 درصد بیان می¬شود. بنابراین دو مسیر بسیار مهم برای متابولیسم¬ها وجود دارد: (I) فاز اول متابولیسم نتیجه¬ای از تغییرات ترکیبات فعال با استفاده از هیدرولیز  است، به عنوان مثال به گروه¬های استری، اکسیداسیون ، آلکیل دار شدن  و دی آلکیل¬ دار شدن  می باشد. (II) فاز دوم متابولیسم به ترکیبات هیدروکسی که در فاز اول متابولیته شدند؛ می¬توانند به وسیله فرآیندهای گلوکورونیده شدن  و هم چنین سولفاته شدن  به صورت جفت واکنشی به منظور افزایش دفع از بدن تغییر و در عین حال اصلاح یابند (Blair، 2013).       آگاهی¬های امروزی از PCS¬ها نتیجه پیشرفت¬های نوین در تکنیک¬های تجزیه و تحلیل بوده که قادر به تشخیص حضور این آلاینده¬ها در غلظت بسیار کم است. این آلاینده¬ها به همراه متابولیت¬هایشان تا حد زیادی به وسیله مراکز تصفیه فاضلاب¬ها تحت تصفیه ناقص قرار گرفته و با تخلیه مستقیم در محیط¬های آبی به خصوص در بوم سازگان¬های رودخانه¬ای انتشار می¬یابند (Pal و همکاران، 2014). نگرانی¬های محیط زیستی در مورد این ترکیبات مرتبط با دو عامل اصلی است :  1. عملکردهای فعال زیستی آن¬ها  2. پیچیدگی سرنوشت این ترکیبات در بوم سازگان¬¬های رودخانه¬ای (Vannini و همکاران، 2014).      آلاینده¬های در حال ظهور به طور عمده جزء ترکیبات جدیدی هستند که به دلیل تغییرات اقتصادی و اجتماعی در آخرین دهه به وجود آمده و بعد از آزاد سازی از بدن در مقادیر مختلف در آب¬های سطحی انتشار یافتند و به دلیل این که به طور معمول تحت نظارت قرار نمی¬گیرند؛ قوانین زیست محیطی را شامل نشده و هم چنین سرنوشت آن¬ها در محیط زیست آبی همیشه به خوبی درک نمی¬شود که در همین خصوص خطراتی را برای اکوسیستم¬های آبی به دنبال دارند. علاوه بر این اغلب روش¬های تجزیه¬ای نیز حساسیت پایینی برای تشخیص سطوح غلظت¬های بسیار اندک این آلاینده¬ها در محیط آبی دارند (VanStempvoort و همکاران، 2014). از این رو به دلیل استفاده¬های جهانی یکی از مرتبط¬ترین گروه از ترکیبات آلاینده در میان آلاینده¬های در حال ظهور در بوم سازگان¬های آبی بوده که به دلیل خواص فیزیکی، شیمیایی و هم چنین حالت¬های مختلف فعالیت در موجودات آبزی، تأثیر¬های احتمالی بر روی اکوسیستم¬های رودخانه¬ای دارند (Zenker، 2014). غلظت این گونه آلاینده ها به طور معمول پس از رها سازی  فاضلاب¬ها کاهش می¬یابد. تخمین زده می¬شود که چندین هزار تن ترکیبات دارویی فعال به صورت سالانه برای درمان بیماری¬های انسانی، حیوانی و نیز آبزیان مورد استفاده قرار می¬گیرد. تا حدودی با دفع این ترکیبات، باقیمانده¬های غیر متابولیزه شده آن¬ها یا متابولیت¬های فعال حاصل از این ترکیبات، با غلظتی در حد نانو گرم بر لیتر در کشورهای پیشرفته تا میلی گرم بر لیتر در کشورهای در حال توسعه وارد آب¬های سطحی می¬شود (Kummerer، 2014 b). بار گذاری آلاینده¬های دارویی برای ارزیابی¬های محیط زیستی در مراکز تصفیه خانه فاضلاب قابل مقایسه با ترکیبات شیمیایی دیگر است؛ اما در مقایسه با آفت کش¬های استفاده شده تا کنون غلظت کم¬تری دارند (Jones و همکاران، 2014).   شکل 1-2- مسیرهای حضور PCS¬ها از دو منبع مهم انسانی و حیوانی در محیط (Fatta-Kassinos و همکاران، 2014).      مصرف سالانه داروها برای درمان بیماری¬های انسانی و حیوانی، شکل (1-2)، همچنین در دام¬ها و آبزیان در حدود 100 هزار تن در یک سال تخمین زده شده که منجر به افزایش غلظت PCS¬ها در آب¬های سطحی کشورهای توسعه یافته می¬شود (Vulliet، 2014). میزان استفاده از ترکیبات دارویی در اتحادیه اروپا در حال حاضر به تنهایی به مقدار 4000 تن در سال می¬باشد (Sim و همکاران، 2014). علت حضور آن¬ها را در آب¬های سطحی رودخانه¬ها، 80-70 درصد به حذف ناکافی در تصفیه خانه¬های فاضلاب و 30-20 درصد باقیمانده را به منابع دیگر آلودگی همانند دام¬ها، زباله¬های صنعتی، دفع¬های نامناسب و یا غیر قانونی ترکیبات دارویی استفاده نشده و یا منقضی شده نسبت می¬دهند (Fent و همکاران، 2014).  با این حال به دلیل حضور این آلاینده¬ها در تمامی بخش¬های محیط زیست، در آینده مقررات جدید در مورد حفاظت از بوم سازگان¬های رودخانه¬ای مطرح می¬گردد. اخیراً در اروپا برای برخی از طبقات PHACS¬ها مقدار آستانه 10 نانوگرم بر لیتر در سطح آب¬های رودخانه¬ای پیشنهاد شده است (European Medicines Agency، 2013). این مقدار در اروپا به میزان بیش¬تر و قابل ملاحظه¬تر در آب¬های سطحی رودخانه¬ها به ثبت رسیده است. به عنوان مثال گنزالز آلونسو و همکاران در سال 2014 غلظت به دست آمده از آلاینده¬های دارویی را در رودخانه¬ای در شمال اروپا به میزان 250-1/0 نانو گرم بر لیتر گزارش کردند ( Gonzalezalonso و همکاران، 2014). تا¬کنون تعداد بسیار زیادی از آنتی بیوتیک¬ها و مسکن ها در پساب فاضلاب¬ها تشخیص داده شده¬اند (Leung و همکاران، 2014). همچنین غلظت هایی از باقیمانده¬های آن¬ها به طور فزاینده¬ای در آب¬های سطحی رودخانه¬ها و دهانه رودها اندازه¬گیری شده است (Yan و همکاران، 2014 a). در بین گروه¬های مختلف آنتی بیوتیک¬ها آمینو پنی سیلین¬های بتالاکتام همانند آموکسی سیلین، سولفونامیدها همانند سفالکسین، کینولون¬ها همانند اریترومایسین و جنتامایسین و مسکن¬ها همانند دیکلوفناک و ناپروکسن معمولا بیش¬ترین غلظت و فراوانی تشخیص را در آب¬های سطحی دارند ( Yan و همکاران، 2013). به طور معمول غلظت¬های باقیمانده آنتی بیوتیک¬ها و مسکن¬ها را می توان در محدوده نانو گرم بر لیتر تا میکروگرم بر لیتر شناسایی کرد (Taylor and senac، 2014).    1-2- کلیات 1-2-1- داروها و محصولات بهداشتی شخصی(PPCPS)             در سال¬های اخیر، حضور آلاینده¬های دارویی و محصولات بهداشتی شخصی در محیط-های آبی بررسی شده و به عنوان یکی از نگرانی¬های محیط زیست مطرح گردیده¬اند (Wennmalm و همکاران، 2014). در مفهوم وسیع¬تر PPCPS¬ها شامل داروهای تجویز شده، بدون نسخه و نیز ترکیبات شیمیایی از جمله عطرها هستند. این آلاینده¬ها از طریق مسیرهای مختلفی همانند دفع انسانی، دفع داروها، رواناب¬های کشاورزی و درمان دام و طیور (دامپزشکی) به بوم سازگان¬های آبی رودخانه¬ها وارد می¬شوند ( Jurgendsen، 2014). آن¬ها اثرات مضری را بر روی بوم سازگان¬های رودخانه¬ای، انسان و موجودات آبزی که به طور مستقیم و یا غیر مستقیم در معرض آن¬ها قرار داشته وارد می¬کنند (Stackelberg و همکاران، 2013). PPCPS¬ها به طور گسترده¬ای در آب¬های سطحی ایالت متحده امریکا، اسپانیا، ژاپن، کره، تایلند و کاستاریکا در غلظت¬های مختلف از نانو گرم تا میکروگرم بر لیتر مشاهده شده که حضور آن¬ها تا حد زیادی در مناطق مختلف بسیار متفاوت می باشد (Tewari وهمکاران، 2014). ایران به عنوان بزرگ¬ترین وارد کننده، تولید کننده و مصرف کننده ترکیبات دارویی و محصولات بهداشتی شخصی هر ساله بیش تر از 15000 تن آنتی بیوتیک و 13000 تن مسکن مصرف و باقیمانده¬های این ترکیبات از طریق منابع مختلف وارد آب¬های سطحی رودخانه¬ها می شوند.      باقیمانده¬های دارویی به عنوان یک طبقه از میکرو آلایندهایی بوده که در پایان قرن 20 به علت پیشرفت¬های عمده در روش¬های تجزیه¬ای بیش¬تر شناخته شده¬اند. آلاینده¬های دارویی در واقع متمایز از دیگر میکرو آلاینده¬ها می¬باشند، آن¬ها یک طبقه از ترکیبات آلاینده همانند فتالات، پلی کلرو بی فنیل¬ها  و یا پلی آروماتیک هیدرو کربن¬ها  هستند (Lin liu و همکاران، 2014) و هیچ گونه شباهت فیزیکی، شیمیایی، ساختاری و بیولوژیکی نسبت به دیگر آلاینده ها ندارند. آلاینده¬های دارویی می¬توانند شامل مولکول¬ های ساده آلیفاتیک و یا پیچیده¬تر از آن با وزن مولکولی پایین باشند و یا می¬توانند مولکول¬های جدید¬تری را با وزن مولکولی بالا همانند آنتی بیوتیک و مسکن¬ها شامل شوند (Chowdhury و همکاران، 2014). در واقع تنها عامل مشترک که این ترکیبات را با هم متحد می¬سازد؛ چگونگی استفاده از آن-هاست. تمامی آلاینده های دارویی می¬توانند به همراه برخی از ترکیبات شیمیایی چه به صورت طبیعی و چه به صورت مصنوعی استفاده شده و در برخی غلظت¬ها آسیب¬های جدی به محیط زیست و سلامت انسان وارد نمایند (Shimizu و همکاران، 2014). شایع¬ترین دلیلی که باقیمانده¬های دارویی را به عنوان آلاینده از دیگر میکرو آلاینده¬های در حال ظهور متفاوت می¬سازد این است که این ترکیبات از نظر زیستی بسیار فعال طراحی شده¬اند. در نتیجه این آلاینده¬ها می توانند به طور قابل توجهی پتانسیل بالقوه بر جای گذاشتن اثرات بیش¬تری نسبت به آلاینده¬های دیگر داشته باشند.   1-2-2- ترکیبات فعال دارویی (PHACS)      در میان ترکیبات دارویی گروه آنتی بیوتیک و مسکن¬ها به دلیل کاربرد گسترده¬ای که در درمان انسان، دام¬ها و فعالیت¬های مختلف کشاورزی داشته اهمیت ویژه¬ای پیدا کرده اند. قرار گرفتن در معرض مستقیم و غیر مستقیم آنتی بیوتیک و مسکن¬ها می¬تواند سبب بروز مقاومت بیش¬تر باکتری¬ها شده و هم چنین نگرانی¬های بهداشت عمومی را افزایش بخشد ( Zhang و همکاران، 2013). طبقه دارویی آنتی بیوتیک¬ها شامل گروه¬های مختلف همانند زیر است: 1.     ماکرولیدها  ( اریترومایسین) 2.     سفالوسپورینی (سفالکسین) 3.     آمینو گلیکوزیدها  (جنتامایسین) 4.     آمینو پنی سیلین¬های بتالاکتام (آموکسی سیلین) 5.     فلوروکوینولون¬ها (نورفلکسین) 6.     تتراسایکلین در همین راستا طبقه مهمی از ترکیبات دارویی دیگر همانند ضد التهاب¬ها شامل مسکن¬ها وجود داشته که می توان مهم¬ترین آن¬ها را به صورت زیر تقسیم بندی کرد: 1.     دیکلوفناک 2.    ناپروکسن 3.    سلکوکسیب (سبکس) ( Heberer، 2013). اگرچه می توان برای ترکیبات دارویی آنتی بیوتیکی و ضد التهابی طبقات بیش¬تری قائل شد؛ اما این گونه طبقه بندی بر اساس سهولت آشنایی با آلاینده¬های دارویی مورد مطالعه در این پژوهش بیان شده است که قابلیت توسعه و تعمیم به طبقات بیش¬تری را دارند.   1-2-3- آنتی بیوتیک¬ها     در اواخر سال 1930 گروهی از آنتی بیوتیک¬های طبیعی و مصنوعی معرفی و تولید آن¬ها برای استفاده¬های انسانی و حیوانی افزایش یافت. آنتی بیوتیک¬ها ترکیبات دارویی شیمیایی ضد میکروبی بوده و برای کشتن و یا مهار رشد موجودات کوچک همانند میکروارگانیسم¬های باکتریایی، ویروسی، قارچی و انگلی مورد استفاده قرار می¬گیرند (Al-Rajab و همکاران، 2014). این گونه ترکیبات دارویی به عنوان ترکیبات شبه پایدار در نظر گرفته شده؛ چرا که به طور مداوم حضور و وقوع فعالی را در اکوسیستم¬های آبی دارند. بیش از 10 طبقه آنتی بیوتیک مختلف با نام بتالاکتام¬ها شناخته شده که بیش¬تر آن¬ها همانند آموکسی سیلین برای درمان های انسانی مورد استفاده قرار می¬گیرند (Hoang و همکاران، 2014). هم چنین در دامپزشکی از آنتی بیوتیک¬ها برای درمان بیماری¬ها، افزایش بازده خوراک و بهبود نرخ رشد استفاده می شود (Jelic و همکاران، 2013). این ترکیبات از نظر شیمیایی بسیار متنوع بوده که می¬توانند به گروه اصلی بتا لاکتام¬ها و هم چنین به زیر گروه-های مختلفی از جمله ماکرولیدها، تتراسایکلین، سولفونامیدها، آمینو گلیکوزیدها، فلوروکوینولون¬ها و آمینو پنی سیلین تقسیم شوند. این زیر گروه¬ها بسیار پیچیده بوده و می-توانند ویژگی¬های مختلفی داشته باشند. در عین حال این زیر گروه¬ها به طور تقریبی دارای ویژگی¬های همسانی در بین خود هستند. در ذیل به طور اختصار به بررسی برخی از این زیرگروها پرداخته می¬شود.  1-2-3-1- آنتی بیوتیک های ماکرولیدی        آنتی بیوتیکی¬های ماکرولیدی متعلق به گروه Macrolide-Lincosamide Streptogramin (MLS) طبقه B آنتی بیوتیک¬ها هستند که شامل ترکیبات دارویی با ساختارهای متفاوت بوده در حالی که عملکردهای مشابهی از طریق اتصال¬ها به زیر واحدهای ریبوزومی O.S و انسداد راه ها با خروج پپتید¬های تازه تولید شده از ریبوزوم¬ها دارند (Macherius و همکاران، 2014). ماکرولیدها برای درمان بسیاری از بیماری¬های مشترک در غذاهای حیوانات استفاده می¬شوند (Fang و همکاران، 2014). برخی از ترکیبات این گروه برای چندین دهه است که در گله¬های دامی مورد استفاده قرار می¬گیرند. از این گروه آنتی بیوتیک اریترومایسین را می¬¬توان مثال زد. اریترومایسین به عنوان جایگزین پنی سیلین¬ها در بیمارانی که به این دارو حساسیت مفرط دارند، مصرف می‌شود. شکل (1-3) نمایی شماتیک از ساختار مولکولی اریترومایسین را نمایش می¬دهد.   شکل 1-3- ساختار مولکولی اریترومایسین. فرمول شیمیایی بسته اریترومایسین 13 NO 67 H 37 C می¬باشد و وزن مولکولی این ترکیب 39/733 گرم بر مول است. همچنین فراهمی زیستی، جذب بالا و متابولیسم کبدی با نیمه عمر 5/2 ساعت داشته که از طریق کیسه صفرا و مدفوع دفع می¬شود.  1-2-3-2- آنتی بیوتیک¬های سفالوسپورینی‌       سفالوسپورینی ها یک طبقه از آنتی بیوتیک های مصنوعی بوده که سبب از هم گسیختن سنتز باکتریایی فولیک اسید می¬شوند. این سنتز برای تشکیل و تجزیه DNA باکتریایی بسیار ضروری می¬باشد. ترکیبات این گروه دارای یک اثر مهم باکتریایی هستند که می¬توان آن را با محدود کردن رشد باکتریایی بیان داشت (Lyssimachou و همکاران، 2014). سفالوسپورین ها با سطح غلظتی بالایی نه تنها در بوم سازگان های رودخانه¬ای پس از اعمال کودها در زمین های کشاورزی بلکه در آب هایی که تحت پذیرش لاگون¬های فضولات حیوانی و همچنین در آب¬های زیر زمینی کم عمق و به خصوص در بوم سازگان-هایی که در آن ها فضولات حیوانی در کارهای فیلدی استفاده می¬شود قابل شناسایی و تشخیص هستند (Sabourin  و همکاران، 2014). از این گروه آنتی بیوتیک سفالکسین را می¬توان مثال زد که شکل (1-4) نمایی شماتیک از ساختار مولکولی این ترکیب را نمایش می¬دهد.    شکل 1-4- ساختار مولکولی سفالکسین.  فرمول شیمیایی بسته سفالکسین S 4 O 3 N 17 H 16 Cمی¬باشد و وزن مولکولی این ترکیب 39/347 گرم بر مول است. همچنین فراهمی زیستی، جذب بالا و متابولیسم کبدی با نیمه عمر 2/1-5/0 ساعت داشته که از طریق کلیه¬ها و ادرار دفع می¬شود.  1-2-3-3- آنتی بیوتیک¬های آمینو گلیکوزیدها         آمینوگلیکوزیدها یک گروه بزرگ از آنتی بیوتیک¬ها با تنوع بالا بوده که از روش¬های مختلفی به دست می¬آیند. به صورت طبیعی جنتامایسین از طریق تخمیر باکتری¬های خاص همانند استروپتومایسس اوروفاسینس و استروپتومایسس ریموسوس  حاصل می¬شود. جنتامایسین ترکیبی است که وزن مولکولی پایین، جذب خوراکی بالا و متابولیسم کبدی دارد. عملکرد آن به عنوان یک مهار کننده¬ی سنتز پروتئینی از طریق جلوگیری از اتصال aminoacyl tRNA به ریبوزوم¬های باکتریایی است (Borghi and Palma، 2014). جنتامایسین علیه بسیاری از میکروارگانیسم¬های گرم منفی هوازی و برخی از گونه¬های استافیلوکوک، دارای اثرات ضد باکتری است. این ترکیب به طور مشترک در انسان و حیوان موجب مهار سنتز پروتئین و بروز خطا در نسخه برداری از کدهای ژنتیکی می¬گردد. جنتامایسین از ترکیبات دارویی آنتی بیوتیکی است که در میان انسان¬ها و دام¬ها اغلب به شدت مورد استفاده قرار می¬گیرد. از این ترکیب دارویی نیز در هر دوی انسان و حیوانات برای اهداف درمانی و یا به عنوان محرک رشد در پرورش گاو، خوک و یا مرغ استفاده می-شود (Kreuzig and Holtge، 2013). شکل (1-5) نمایی شماتیک از ساختار مولکولی ترکیب جنتامایسین را نمایش می¬دهد.