近，西湖大学生命科学学院吴连锋课题组和工学院鞠峰课题组共同在环境健康领域**期刊Environment International上发表了题为Metformin chlorination byproducts in drinking water exhibit marked toxicities of a potential health concern的新成果，发现糖尿病药物二甲双胍的自来水消毒副产物具有潜在公共卫生安全危害。2020级博士生张润帅、2020级博士生贺圆珍以及2018级博士生姚璐霞为本文的共同作者，生命科学学院吴连锋博士和工学院鞠峰博士是本文的共同通讯作者。

　　二甲双胍另一重身份——新兴的环境污染物

　　你听说过二甲双胍吗？

　　这是一种十分常见的2型糖尿病治疗药物。伴随着糖尿病的发病率逐年增高，它的使用也愈加频繁。据**糖尿病联合会（International Diabetes Federation， IDF）报道，目前全球糖尿病人数已经达到4.63亿人，预测到2045年全球糖尿病人数将增加至7亿人。二甲双胍作为治疗2型糖尿病的一线药物，在2020年已被列为第四大处方药，其处方率从2006年的5450万增加到2017年的7860万，增长了44.2%（临床统计）。

　　然而，除了治病，二甲双胍还有另一重身份——新兴的环境污染物。

　　为什么这么说？因为二甲双胍不能被人体所代谢，这也就是说，被人体摄入的二甲双胍几乎会未经修饰地随着尿液和粪便排出体外，这就终导致大量的二甲双胍广泛地分布于地表水（河流，湖泊）中，从而被认为是一种新兴的环境污染物。

　　研究者之一吴连锋博士此前在哈佛大学医学院从事博士后研究期间偶然发现二甲双胍溶液可以和处理线虫时使用的次氯酸钠反应，并生成黄色的溶液（图1）（Wu et al。 2016。 Cell）。他用这种黄色的液体处理线虫时，发现造成了线虫的死亡。我们都知道次氯酸钠是自来水厂消毒中常用的消毒剂之一，如果水源中含有二甲双胍，那么经过自来水厂的消毒，便会产生这种有毒性的物质。

图1 发现二甲双胍和次氯酸发生反应可生成黄色物质图1 发现二甲双胍和次氯酸发生反应可生成黄色物质

　　基于目前全**范围内激增的糖尿病人数和不断增加的二甲双胍使用量、以及二甲双胍在地表水的广泛分布，在自来水厂的消毒处理过程中是否会发生二甲双胍和次氯酸的化学反应从而增加二次污染尚未有报道。因此，探究二甲双胍次氯酸消毒副产物的产生和影响具有广泛的意义。虽然目前二甲双胍在饮用水中的剂量可能不会直接对人类造成安全问题，但其氯化副产品的潜在威胁不容忽视。

　　二甲双胍+自来水消毒剂=？

　　如何研究？首先研究团队追踪了二甲双胍排放后的去向（图2），被病人服用后的二甲双胍，会通过尿液或粪便排出，后经市政管网、污水处理厂等主要途径进入地表水与水源地中。

　　于是，西湖大学两个研究团队历时3个月时间，对国内外各大城市进行地表水和自来水水样采集，在西湖大学质谱平台冯杉博士和潘晋亨老师的协助下完成了水样中二甲双胍以及其消毒副产物的检测。

　　他们发现，在城镇水厂饮用水加氯消毒过程中，二甲双胍会和次氯酸消毒剂发生反应，并产生两种新的副产物Y和C。通过实验室模拟反应发现，随着二甲双胍浓度不断增加，在相同氯含量的情况下，其消毒副产物Y和C的量也逐渐增加。