阿昔洛韋和噴昔洛韋的間接光化學(xué)降解機(jī)理及產(chǎn)物毒性風(fēng)險(xiǎn)研

1、阿昔洛韋和噴昔洛韋的間接光化學(xué)降解機(jī)理及產(chǎn)物毒性風(fēng)險(xiǎn)研究阿昔洛韋和噴昔洛韋的間接光化學(xué)降解機(jī)理及產(chǎn)物毒性風(fēng)險(xiǎn)研究（文章標(biāo)題格式：三號(hào)宋體加粗、單倍行距、左對(duì)齊）（文章標(biāo)題格式：三號(hào)宋體加粗、單倍行距、左對(duì)齊）（除文章標(biāo)題外，其他部分全部為五號(hào)宋體、單倍行距，一些細(xì)節(jié)之處見文中標(biāo)注）安繼斌13，李桂英1，安太成1，聶湘平2（作者姓名和單位，均為左對(duì)齊；通訊作者用號(hào)標(biāo)注，共同通訊作者用#號(hào)標(biāo)注，作者姓名用中文逗號(hào)相隔）1.中國科學(xué)院廣州地球

2、化學(xué)研究所有機(jī)地球化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州5106402.暨南大學(xué)水生生物研究所，廣州5106323.中國科學(xué)院大學(xué)，北京100049關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞（加粗）：阿昔洛韋；噴昔洛韋；光化學(xué)；活性氧物種；毒性評(píng)價(jià)（關(guān)鍵詞左對(duì)齊；35個(gè)關(guān)鍵詞，以中文分號(hào)相隔）（與正文間空一行）（正文為兩端對(duì)齊）阿昔洛韋和噴昔洛韋是治療皰疹病毒的一類藥物，在污水處理廠中檢測(cè)到的濃度一般在ngL1的數(shù)量級(jí)[1]。然而關(guān)于這兩種抗病毒藥物在環(huán)境水體中的遷移轉(zhuǎn)化和歸趨方

3、面的研究目前還比較少見[2]。因此，正確了解這類抗病毒藥物在水環(huán)境中光化學(xué)轉(zhuǎn)化機(jī)制與歸趨及其生態(tài)毒性效應(yīng)非常重要。本研究以富里酸為溶解有機(jī)質(zhì)代表，選擇這兩種抗病毒藥物及其三種分子子結(jié)構(gòu)化合物，研究了其間接光化學(xué)轉(zhuǎn)化動(dòng)力學(xué)，然后采用同位素溶劑實(shí)驗(yàn)和活性物種淬滅實(shí)驗(yàn)詳細(xì)研究了其間接光化學(xué)轉(zhuǎn)化機(jī)理，并結(jié)合現(xiàn)代分析測(cè)試手段對(duì)其降解產(chǎn)物進(jìn)行了鑒定。最后，對(duì)其降解過程的急性毒性變化特征進(jìn)行了研究。阿昔洛韋和噴昔洛韋在模擬太陽光下的不能發(fā)生直接光化學(xué)

4、降解，而隨反應(yīng)體系中富里酸的濃度從10增加到40mgL1時(shí)，它們的降解速率逐漸在增加，這可能是因?yàn)殡S體系中溶解有機(jī)質(zhì)濃度的增加，產(chǎn)生了更多的活性氧物種參與反應(yīng)。在富里酸存在下，1O2、?OH、O2?和激發(fā)態(tài)富里酸均可能是它們間接光化學(xué)降解過程中的活性物種。因此，通過一系列活性物種淬滅實(shí)驗(yàn)來研究了阿昔洛韋和噴昔洛韋間接光化學(xué)降解的主要途徑。首先人為添加O2?和H2O2到阿昔洛韋和噴昔洛韋間接光化學(xué)降解體系中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：這兩個(gè)活性物種與阿昔

5、洛韋和噴昔洛韋之間沒有反應(yīng)。此外，采用向反應(yīng)體系中加入異丙醇來淬滅?OH，加入疊氮化鈉來淬滅1O2，而同時(shí)加入異丙醇和疊氮化鈉來淬滅體系中?OH和1O2。發(fā)現(xiàn)當(dāng)加入疊氮化鈉來淬滅1O2，阿昔洛韋和噴昔洛韋間接光化學(xué)降解速率有很大變化，表明1O2在它們間接光化學(xué)降解過程中起著主要作用。而加入異丙醇來淬滅?OH時(shí)，阿昔洛韋和噴昔洛韋間接光化學(xué)降解速率變化很小，說明?OH對(duì)它們的光化學(xué)降解貢獻(xiàn)很小。而當(dāng)反應(yīng)體系中同時(shí)加入異丙醇和疊氮化鈉時(shí)，反

6、應(yīng)速率進(jìn)一步降低，但此時(shí)阿昔洛韋還有一定的降解，這表明激發(fā)態(tài)的富里酸可能對(duì)阿昔洛韋的降解也有一定的作用。同時(shí)通過測(cè)定阿昔洛韋和噴昔洛韋降解體系中的活性物種濃度及目標(biāo)污染物與活性物種的雙分子反應(yīng)速率常數(shù)，對(duì)淬滅實(shí)驗(yàn)所得到的活性物種貢獻(xiàn)研究的結(jié)果有了交互的應(yīng)證（活性物種貢獻(xiàn)由式（1）（2）（3）來計(jì)算）。由這些雙分子反應(yīng)速率常數(shù)乘以所測(cè)定的反應(yīng)體系中的活性物種濃度可以得到預(yù)測(cè)活性物種的貢獻(xiàn)值。預(yù)測(cè)結(jié)果如表1所示，計(jì)算得到的阿昔洛韋的1O2和

7、?OH的氧化降解速率常數(shù)分別為9.4106和8.3107s1，噴昔洛韋的1O2和?OH的氧化降解速率常數(shù)為3.5105和8.3107s1，而預(yù)測(cè)得到了阿昔洛韋的1O2和?OH的氧化降解速率常數(shù)為8.7106和9.1107s1，噴昔洛韋的1O2和?OH的氧化降解速率常數(shù)為1.7106和6.9106s1，由此對(duì)比計(jì)算和預(yù)測(cè)得到的活性物種貢獻(xiàn)結(jié)果可知，兩種方法的偏差在10%以內(nèi)，因此可以表明活性氧物種淬滅實(shí)驗(yàn)可以很好地用來研究活性物種的貢獻(xiàn)。

8、(1)12[12]≈?(2)?[?]≈?[1]PrasseCSchlusenerMPSchulzRetal.Antiviraldrugsinwastewatersurfacewaters:Anewpharmaceuticalclassofenvironmentalrelevance[J].EnvironmentalScience&Technology201044:17281735[2]PrasseCWagnerMSchulzRetal.