Изображение на обложке

Применение магнитных сорбентов, модифицированных молекулярно импринтированными полимерами, для скрининга фенольных ксеноэстрогенов

A. S. Gubin, P. T. Sukhanov, A. A. Kushnir, Kh. S. Shikhaliev, M. A. Potapov

Аннотация


Предложен способ определения фенольных ксеноэстрогенов – химических веществ, разрушающих эндокринную систему (EDC): 4-октилфенола (ОФ), 4-нонилфенола (НЛФ) и бисфенола А (БФА) в донных отложениях и речных водах с предварительным концентрированием на магнитных сорбентах, функционализированных полимерами с молекулярными отпечатками. В концентратах EDC переводили в дериваты по реакции с уксусным ангидридом, которые определяли методом газовой хроматографии в сочетании с масс-спектрометрией (ГХ-МС). Правильность определения оценивали методом «введено-найдено».

Применение молекулярно импринтированных полимеров позволяет определить в сточной воде до 5 нг/л НЛФ и по 6 нг/л ОФ и БФА. В донных отложениях предел определения на порядок хуже и составляет 100 нг/кг (НЛФ) и по 150 нг/кг (ОФ, БФА). Уменьшение чувствительности обусловлено высокой загрязненностью донных отложений и усилением матричных эффектов. Наибольшее мешающее влияние оказывают примеси продуктов деградации гуминовых кислот, ПАВ и нефтепродукты. Способ апробирован на примере скрининга EDC в водах и донных отложениях Воронежского водохранилища. В качестве точек отбора выбраны участки вблизи неорганизованного сброса неочищенных сточных вод и вблизи сброса сточных вод городских очистных сооружений. Установлено максимальное содержание в речных водах 340, 1140 и 140 нг/л и в донных отложениях – 6.9, 10.7 и 5.8 мкг/кг соответственно ОФ, НЛФ, БФА.

Ключевые слова: фенольные ксеноэстрогены, бисфенол А, 4-октилфенол, 4-нонилфенол, концентрирование, молекулярно импринтированные полимеры, определение

Полный текст:

PDF

Литература


REFERENCES

Santos D., Vieira R., Luzio A., Félix L. Zebrafish early life stages for toxicological screening: insights from molecular and biochemical markers. Adv. Mol. Toxicol., 2018, vol. 12, pp. 151-179. doi: 10.1016/b978-0-444-64199-1.00007-5.

Gomi M., Mizukawa K., Takada H. Monitoring of phenolic endocrine disrupting chemicals by direct acetylation method: Pollution status in Tokyo rivers in 2016–2019 and estimation of their sources. Environ. monit. contam. res., 2022, vol. 2, pp. 1-13. doi: 10.5985/emcr.20210013.

Li Y., Yin S., Yang Y., Chen J., Wu L., Sun C. Sample Treatment methods for the determination of phenolic environmental estrogens in foods and drinking water. J. AOAC Int., 2020, vol. 103, no. 2, pp. 348-364. doi: 10.5740/jaoacint.19-0249.

Careghini A., Mastorgio A.F., Saponaro S., Sezenna E. Bisphenol A, nonylphenols, benzophenones, and benzotriazoles in soils, groundwater, surface water, sediments, and food: a review. Environ. Sci. Pollut. Res., 2014, vol. 22, no. 8, pp. 5711-5741). doi: 10.1007/s11356-014-3974-5.

Baute-Pérez D., Santana-Mayor Á., Herrera-Herrera A.V., Socas-Rodríguez, B., Rodríguez-Delgado M.Á. Analysis of alkylphenols, bisphenols and alkylphenol ethoxylates in microbial-fermented functional beverages and bottled water: Optimization of a dispersive liquid-liquid microextraction protocol based on natural hydrophobic deep eutectic solvents. Food Chem., 2022, vol. 377. Article number 131921. doi: 10.1016/j.foodchem.2021.131921.

Corrales J., Kristofco L.A., Steele W.B., Yates B.S., Breed C.S., Williams E. S., Brooks B.W. Global Assessment of Bisphenol A in the Environment. Dose-Response, 2015, vol. 13, no. 3, p. 15593258-1559830. doi: 10.1177/ 1559325815598308.

Canadian environmental quality guidelines for nonylphenol and its ethoxylates (water, sediment, and soil). Available at https:// publications.gc.ca/ Collection/ En1-34-4-2002E.pdf (Accessed 15 december 2022).

Månsson N., Sörme L., Wahlberg C., Bergbäck B. Sources of alkylphenols and alkylphenol ethoxylates in wastewater-a substance flow analysis in Stockholm, Sweden. Water Air Soil Pollut. Focus., 2008, vol. 8, no. 5-6. pp. 445-456. doi: 10.1007/s11267-008-9186-6.

Shehab Z.N., Jamil N.R. Aris A.Z. Occurrence, environmental implications and risk assessment of Bisphenol A in association with colloidal particles in an urban tropical river in Malaysia. Sci. Rep., 2020, vol. 10. Article number 20360 doi: 10.1038/s41598-020-77454-8.

Jin X., Jiang G., Huang G., Liu J., Zhou Q. Determination of 4-tert-octylphenol, 4-nonylphenol and bisphenol A in surface waters from the Haihe River in Tianjin by gas chromatography–mass spectrometry with selected ion monitoring. Chemosphere, 2004, vol. 56, no. 11, pp. 1113-1119. doi:10.1016/ j.chemosphere.2004.04

Li X., Luan T., Liang Y., Wong M., Lan C. Distribution patterns of octylphenol and nonylphenol in the aquatic system at Mai Po Marshes Nature Reserve, a subtropical estuarine wetland in Hong Kong. J. Environ. Sci., 2007, vol. 19, no. 6, pp. 657-662. doi:10.1016/s1001-0742(07)60110-7.

Corrêa J.M.M., Sanson A.L., Machado C.F., Aquino S.F., Afonso R.J.C.F. Occurrence of contaminants of emerging concern in surface waters from Paraopeba River Basin in Brazil: seasonal changes and risk assessment. Environ. Sci. Pollut. Res., 2021, vol. 28, pp. 30242–30254 doi:10.1007/s11356-021-12787-z.

Ribeiro, C., Pardal, M. Â., Martinho, F., Margalho, R., Tiritan, M. E., Rocha, E., & Rocha, M. J. (2008). Distribution of endocrine disruptors in the Mondego River estuary, Portugal. Environ. Monit. Assess., 2008, vol. 149, no. 1-4, pp. 183-193. doi:10.1007/s10661-008-0192-y.

Bina B., Mohammadi F., Amin M.M., Pourzamani H.R., Yavari Z. Determination of 4-nonylphenol and 4- tert -octylphenol compounds in various types of wastewater and their removal rates in different treatment processes in nine wastewater treatment plants of Iran. Chin. J. Chem. Eng., 2018, vol. 26, no. 1, pp. 183-190. doi: 10.1016/j.cjche.2017.04.009.

Vega-Morales T., Sosa-Ferrera Z., Santana-Rodríguez J.J. Determination of alkylphenol polyethoxylates, bisphenol-A, 17α-ethynylestradiol and 17β-estradiol and its metabolites in sewage samples by SPE and LC/MS/MS. J. Hazard. Mater., 2010, vol. 183, no. 1-3, pp. 701–711. doi: 10.1016/j.jhazmat.2010.07.083.

Graca B., Staniszewska M., Zakrzewska D., Zalewska T. Reconstruction of the pollution history of alkylphenols (4-tert-octylphenol, 4-nonylphenol) in the Baltic Sea. Environ. Sci. Pollut. Res., 2016, vol. 23, no. 12, pp. 11598-11610. doi: 10.1007/s11356-016-6262-8.

Kaya S.I., Cetinkaya A., Ozkan S.A. Molecularly imprinted polymers as highly selective sorbents in sample preparation techniques and their applications in environmental water analysis. Trends Environ. Anal. Chem., 2023, vol. 37. Article number. e00193. doi: 10.1016/j.teac.2022.e00193.

Gubin A.S., Sukhanov P.T., Sannikova N.Y., Proskuryakova E.D., Frolova Y.S. Use of molecularly imprinted polymer for the preconcentration of 4-nitrophenol from aqueous media // J. Analyt. Chem., 2019, vol. 74, pp. 11-17. doi: 10.1134/S1061934819070116.

Gubin A.S., Kushnir A.A., Sukhanov P.T. [Sorption concentration of phenols from aqueous media by magnetic molecularly imprinted polymers based on N-vinylpyrrolidone (part 2)]. Sorbсionny’e i xromatograficheskie processy [Sorption and chromatographic processes], 2022, vol. 22, no.3, pp. 274-283. doi: 10.17308/sorpchrom.2022.22/9334 (in Russian).

Gubin A.S., Kushnir A.A., Sukhanov P.T. [Sorption concentration of phenols from aqueous media by magnetic molecularly imprinted polymers based on N-vinylpyrrolidone]. Sorbсionny’e i xromatograficheskie processy [Sorption and chromatographic processes], 2021, vol. 21, no. 3, pp. 326-335. doi: 10.17308/sorpchrom.2021.21/3466 (in Russian).

Kotowska U., Kapelewska J., Sturgulewska J. Determination of phenols and pharmaceuticals in municipal wastewaters from Polish treatment plants by ultrasound-assisted emulsification-microextraction followed by GC-MS. Environ. Sci. Pollut. Res., 2014, vol.21, no.1, pp. 660-673. doi:10.1007/s11356-013-1904-6.

Whitby L.M., Schnitzer M. Humic and fulvic acids in sediments and soils of agricultural watersheds. Can. J. Soil Sci., 1978, vol. 58, no. 2, pp. 167-178. doi: 10.4141/cjss78-021.

Gubin A.S., Sukhanov P.T., Kushnir A.A., Shikhaliev Kh.S., Potapov M.A., Kovaleva E.N. Monitoring of phenols in natural waters and bottom sediments: preconcentration on a magnetic sorbent, GC–MS analysis, and weather observations. Chem. Pap., 2021, vol. 75, no 4, pp. 1445-1456. doi: 10.1007/s11696-020-01398-6.




DOI: https://doi.org/10.15826/analitika.2023.27.1.003

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.