Том 39, номер 04, статья № 4

Аннотация:

Фенолы – потенциальные продукты трансформации фармацевтических загрязнителей – представляют собой угрозу для здоровья человека. В настоящей работе исследуется фототрансформация сульфаметоксазола в воде. Эксперименты по облучению были проведены в условиях стационарного фотореактора с использованием УФ-излучения эксиламп KrCl (l = 222 нм), XeBr (l = 282 нм), XeCl (l = 308 нм) и бактерицидного облучателя ОУФб-04 (l = 180–275 нм). Общее содержание фенолов в фотопродуктах сульфаметоксазола определялось колориметрическим методом с реактивом Фолина–Чокальтеу. Подробно описаны изменения, наблюдаемые в спектрах поглощения и флуоресценции после облучения водных растворов сульфаметоксазола. Показано образование трех флуоресцирующих фотопродуктов, один из которых оказался устойчивым и накапливался в растворе независимо от выбранного источника УФ-излучения. Общее содержание фенолов увеличилось после облучения УФ-источниками. В частности, после 128 мин облучения эксилампой KrCl общее содержание фенолов в четыре раза превысило исходное и составило 331,89 мг GAE/г. Результаты работы могут использоваться при исследовании механизма деградации сульфаниламидов, идентификации токсичных продуктов распада и оценки их антиоксидантной активности.

Ключевые слова:

сульфаметоксазол, спектр поглощения, флуоресценция, фотолиз, фототрансформация, фотореактор, общее содержание фенолов, фотопродукты

Иллюстрации:

Список литературы:

1. Hanna N., Tamhankar A.J., Stålsby Lundborg C. Antibiotic concentrations and antibiotic resistance in aquatic environments of the WHO Western Pacific and South-East Asia regions: A systematic review and probabilistic environmental hazard assessment // The Lancet. Planet. Health. 2023. V. 7, N 1. P. e45–e54. DOI: 10.1016/S2542-5196(22)00254-6.
2. Ngigi A.N., Magu M.M., Muendo B.M. Occurrence of antibiotics residues in hospital wastewater, wastewater treatment plant, and in surface water in Nairobi County, Kenya // Environ. Monit. Assess. 2020. V. 192. DOI: 10.1007/s10661-019-7952-8.
3. Liu C., Tan L., Zhang L., Tian W., Ma L. A review of the distribution of antibiotics in water in different regions of China and current antibiotic degradation pathways // Front. Environ. Sci. 2021. V. 9. Art. N 692298. DOI: 10.3389/fenvs.2021.692298.
4. Тимофеева С.С., Гудилова О.С. Антибиотики в окружающей среде: состояние и проблемы // XXI век. Техносферная безопасность. 2021. Т. 6, № 3. С. 251–265. DOI: 10.21285/2500-1582-2021-3-251-265.
5. Serwecińska L. Antimicrobials and antibiotic-resistant bacteria: A risk to the environment and to public health // Water. 2020. V. 12. N 3313. DOI: 10.3390/w12123313
6. Lian J., Qiang Z., Li M., Bolton J.R., Qu J. UV photolysis kinetics of sulfonamides in aqueous solution based on optimized fluence quantification // Water Res. 2015. V. 75. P. 43–50 DOI: 10.1016/j.watres.2015.02.026.
7. Fekadu S., Alemayehu E., Dewil R., Van der Bruggen B. Pharmaceuticals in freshwater aquatic environments: A comparison of the African and European challenge // Sci. Total. Environ. 2019. V. 654. P. 324–337. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2018.11.072.
8. Kokoszka K., Wilk J., Felis E., Bajkacz S. Application of UHPLC-MS/MS method to study occurrence and fate of sulfonamide antibiotics and their transformation products in surface water in highly urbanized areas // Chemosphere. 2021. V. 283, N 131189. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2021.131189.
9. Ryan C.C., Tan D.T., Arnold W.A. Direct and indirect photolysis of sulfamethoxazole and trimethoprim in wastewater treatment plant effluent // Water Res. 2011. V. 45, N 3. P. 1280–1286. DOI: 10.1016/j.watres.2010.10.005.
10. Zessel K., Mohring S., Hamscher G., Kietzmann M., Stahl J. Biocompatibility and antibacterial activity of photolytic products of sulfonamides // Chemosphere. 2014. V. 100. P. 167–174. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2013.11.038.
11. Ladeia R.R., Rezende Moreira V., Santos Amaral M.C. Phenolic compounds in water: Review of occurrence, risk, and retention by membrane technology // J. Environ. Manag. 2024. V. 351. N 119772. DOI: 10.1016/j.jenvman.2023.119772.
12. Yadav V., Shitiz K., Pandey R., Yadav J. Chlorophenol stress affects aromatic amino acid biosynthesis a genome-wide study // Yeast. 2011. V. 28. P. 81–91. DOI: 10.1002/yea.1825.
13. du Plessis M., Fourie C., Stone W., Engelbrecht A.M. The impact of endocrine disrupting compounds and carcinogens in wastewater: Implications for breast cancer // Biochimie. 2023. V. 209. P. 103–115. DOI: 10.1016/j.biochi.2023.02.006.
14. McKinlay R., Plant J.A., Bell J.N., Voulvoulis N. Endocrine disrupting pesticides: Implications for risk assessment // Environ. Int. 2008. V. 34, N 2. P. 168–183. DOI: 10.1016/j.envint.2007.07.013.
15. Жильцова А.А., Филиппова О.А., Краснова Е.Д., Воронов Д.А., Пацаева С.В. Сравнительный анализ спектральных методов определения концентрации бактериохлорофилла d зеленых серных бактерий в воде // Оптика атмосф. и океана. 2022. Т. 35, № 4. С. 312–318. DOI: 10.15372/AOO20220411; Zhiltsova A.A., Filippova O.A., Krasnova E.D., Voronov D.A., Patsaeva S.V. Comparative analysis of spectral methods for determining bacteriochlorophyll d concentration in green sulfur bacteria in water // Atmos. Ocean. Opt. 2022. V. 35, N 5. P. 5627–568.
16. Ferraz D., Thomaz D.V., Antunes R.S., Lopes F.M. Development of a low-cost colorimetric paper-based spot test for the environmental monitoring of phenolic pollutants // Environ. Challenges. 2021. V. 4. N 100128. DOI: 10.1016/j.envc.2021.100128.
17. Khairy G.M., Ali E.I., Saad E.M. Development of an optical sensor for the determination of phenolic compounds in environmental samples // Anal. Methods. 2023. V. 15. P. 6425–6434. DOI: 10.1039/D3AY01699D.
18. Bocharnikova E.N., Tchaikovskaya O.N., Solomonov V.I., Makarova A.S. UV and pulsed electron beam radiation for effective bisphenol A degradation // Chemosphere. 2014. V. 356. N 5. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2024.141802.
19. ISO 14502–1: 2005. Determination of substances characteristic of green and black tea–Part 1: Content of total polyphenols in tea-colorimetric method using Folin–Ciocalteu reagent // ISO 14502–1 International Standardization. Switzerland: International Organization for Standardization, 2005. 10 p.
20. Соснин Э.А., Тарасенко В.Ф., Жданова О.С., Красноженов Е.П. Эксилампы – новый инструмент для проведения фотобиологических исследований // Биотехносфера. 2012. № 3–4. С. 21–22.