PL247729B1 - Sposób dezaktywacji związków endokrynnie czynnych z roztworów wodnych - Google Patents

Abstract

Sposób dezaktywacji związków endokrynnie czynnych (EDCs) z roztworów wodnych za pomocą nietermicznej plazmy atmosferycznej, charakteryzuje się tym, że nietermiczną plazmę atmosferyczną generuje się w wyniku inicjowania w układzie reakcyjnym modulowanego za pomocą częstotliwości radiowej wyładowania jarzeniowego oraz stałoprądowego wyładowania jarzeniowego, generowanego pod ciśnieniem atmosferycznym w atmosferze powietrza w kontakcie z przepływającym w sposób ciągły roztworem wodnym, zawierającym EDCs, przy czym stosuje się elektrodę metaliczną natomiast roztwór wodny zawierający EDCs stanowi elektrodę ciekłą.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób degradacji związków endokrynnie czynnych (ang. endocrine disrupting compounds; EDCs) z wykorzystaniem nietermicznej plazmy atmosferycznej, generowanej w wyniku zastosowania określonych wyładowań jarzeniowych.

Niedawno zdiagnozowano istotny ekologicznie oraz zdrowotnie problem, związany z uwalnianiem do środowiska naturalnego ze ścieków pochodzenia przemysłowego, rolno-spożywczego, farmaceutycznego czy komunalnego EDCs, które nawet w niskich stężeniach zaburzają równowagę metaboliczną kręgowców, poddanych ekspozycji na ich działanie. Warto zwłaszcza podkreślić wpływ tych substancji na naturalnie bytujące organizmy wodne. W przypadku ryb oraz młodych gadów, mających kontakt z EDCs, stwierdzono zaburzenia w rozwoju gonad, obniżoną płodność oraz feminizację samców. Ponadto, śladowe ilości EDCs, zwłaszcza o działaniu zaburzającym pracę tarczycy, uwalniane do cieków wodnych, zaburzają proces metamorfozy u płazów, a należy podkreślić, że wiele gatunków należących do tej grupy taksonomicznej podlega ścisłej ochronie gatunkowej. W literaturze pojawiają się doniesienia, że śladowe ilości EDCs, występujących w źródłach wody pitnej, mogą stanowić również potencjalne zagrożenie dla człowieka, gdyż postuluje się wpływ tych substancji na zaburzenia w homeostazie hormonalnej, zwłaszcza w kontekście właściwego funkcjonowania układów: rozrodczego, immunologicznego, krążeniowo-oddechowego oraz nerwowego. Biorąc pod uwagę znaczącą ilość substancji o charakterze EDCs uwalnianych do środowiska wodnego (według danych Eurostat za rok 2014, sięgającą aż 400000 ton rocznie), opracowaliśmy sposób degradacji EDCs z roztworów wodnych z użyciem, według wynalazku, wysokoprzepustowego systemu reakcyjno-wyładowczego, generującego nietermiczną plazmę atmosferyczną. Opisany w tym zgłoszeniu wynalazek może zwłaszcza znaleźć zastosowanie w oczyszczalniach ścieków pochodzenia przemysłowego, rolniczego, komunalnego, medycznego czy farmaceutycznego do rozkładu - dezaktywacji EDCs.

W pracy autorstwa H. Krause, B. Schweiger, J. Schuhmacher, S. Scholl oraz U. Steinfeld pt.: „Degradation of the endocrine disrupting Chemicals (EDCs) carbamazepine, clofibric acid, and iopromide by corona discharge over water” (Chemosphere, 75(2), 163-168), wykorzystano wyładowania koronowe do degradacji wybranych EDCs, w tym przypadku karbamazepiny, kwasu klofibrowego oraz iopromidu, z zawierających jedną substancję czynną 0.1 mM roztworów wodnych bądź suplementowanych w 40% odciekami składowiskowymi. Na podstawie przeprowadzonych analiz z zastosowaniem wysokosprawnej chromatografii cieczowej (ang. high-performance liquid chromatography; HPLC), stwierdzono, że kwas klofibrowy, obecny w roztworze wodnym, uległ degradacji poniżej limitu detekcji po 30 min ekspozycji na wyładowania koronowe, podczas gdy stężenie karbamazepiny oraz iopromidu spadło o odpowiednio 98% oraz 99%. W tej pracy zbadano również, w oparciu o E-Screen Assay, zmiany w aktywności estrogennej roztworów iopromidu, poddanych działaniu wyładowania koronowego przez 15 min (osiągnięty stopień degradacji - 93%) lub 30 min (osiągnięty stopień degradacji - 99%). 15-minutowa ekspozycja na zastosowane wyładowanie koronowe spowodowała spadek w aktywności estrogennej analizowanego roztworu EDC do poziomu wykazywanego przez kontrolę negatywną. Należy jednak wspomnieć, że aplikacja dezaktywowanego przez 30 min roztworu iopromidu na komórki raka piersi (zgodnie z procedurą E-Screen Assay) spowodowała spadek tempa proliferacji komórek tej linii, co może wskazywać na niekorzystny, cytotoksyczny charakter dekontaminowanego z użyciem wyładowań koronowych roztworu EDCs. Autorzy nie uwzględnili w badaniach testów cytotoksyczności, co mogłoby jednoznacznie potwierdzić powyższą hipotezę. W kontekście eliminacji EDCs z roztworów suplementowanych odciekiem składowiskowym, poddano analizie wpływ różnych parametrów pracy układu, tj. moc (250, 500 W), rodzaje wyładowań (ciągłe lub pulsacyjne), gaz wyładowczy (argon, powietrze) oraz rodzaj elektrod (żelazne, tlenku irydu oraz borowo-diamentowe), na efektywność degradacji karbamazepiny z analizowanej, złożonej mieszaniny. Stwierdzono, że ciągłe działanie wyładowania koronowego o mocy 500 W przez okres 30 min jest najskuteczniejszą kombinacją, prowadzącą do osiągnięcia 84% stopnia degradacji karbamazepiny z roztworu zawierającego 40% odcieku składowiskowego. Natomiast w kwestii doboru gazu wyładowczego, uzyskano najkorzystniejsze rezultaty przy zastosowaniu argonu (99%) w porównaniu do warunków atmosferycznych (82%) czy przy zmniejszonym stężeniu powietrza (97%). W kontekście przyszłych zastosowań opisanego przez Krause i współpracowników układu należy mieć na uwadze wysoki koszt zakupu gazów szlachetnych, do których zalicza się argon. Z analizowanych elektrod, zawierających diament domieszkowany borem, tlenek irydu, tytan bądź żelazo, również najefektywniejsze okazało się być wykorzystanie najdroższego wariantu opartego o elektrodę diamentową (98%) w porównaniu do użycia pozostałych materiałów (64-89%).

Nie bez znaczenia pozostaje fakt, że opisane przez badaczy dwa prototypy układu reakcyjno-wyładowczego poddawały ekspozycji na nietermiczną plazmę roztwór EDCs w krążącym układzie zamkniętym. Mając na uwadze późniejszą implementację technologii do przemysłu, większego potencjału do przeskalowania i dopasowania technologii do linii technologicznych dopatruje się w układach reakcyjnowyładowczych działających przepływowo.

W kolejnej pracy, autorstwa A. G. Bubnov, E. Yu. Burova, V. I. Grinevich, V. V. Rybkin, J.-K. Kim oraz H.-S. Choi pt.: „Plasma-Catalytic Decomposition of Phenols in Atmospheric Pressure Dielectric Barrier Discharge ” (Plasma Chemistry and Plasma Processing, 26(1), 19-30) zaraportowano wykorzystanie wyładowań barierowych, generowanych w atmosferze tlenu, do eliminacji związku o charakterze endokrynnie czynnym, w tym wypadku leku przeciwtrądzikowego - rezorcyny, z roztworu wodnego. Zmiany w stężeniu rezorcyny oznaczano metodą kolorymetryczną, opartą o wykorzystanie 4-aminoantypiryny, co mierzono przy długości fali 450 nm z użyciem spektrofotometru absorpcyjnego. Zastosowanie wspomnianych wyładowań barierowych skutkowało degradacją rezorcyny z analizowanego roztworu sięgającą 99%. Warto nadmienić, że wraz ze wzrostem stężenia substancji czynnej w roztworze, efektywność opracowanego rozwiązania spadała. Również Bubnov i współpracownicy zaobserwowali ok. 4 razy wyższe wartości degradacji rezorcyny, gdy zamiast zastosowania samego wyładowania, proponowaną technologię oparto o hybrydowy proces plazmowo-katalityczny.

Inne podejście zaproponował F. Abdelmalek, R.A. Torres, E. Combet, C. Petrier, C. Pulgarin oraz A. Addou w pracy zatytułowanej „Gliding Arc Discharge (GAD) assisted catalytic degradation of hisphenol A in solution with ferrous ions” (Separation and Purification Technology, 63(1), 30-37), gdzie testowano możliwość wykorzystania wyładowań luku ślizgowego (ang. Gliding Arc Discharge; GAD) do degradacji 120 μΜ popularnego związku endokrynnie czynnego, bisfenolu A (BPA), z roztworu wodnego. Jak wykazano z zastosowaniem techniki HPLC, użycie GAD generowanego z wykorzystaniem mieszaniny gazów wyładowczych tlen/argon (20/80) oraz z dodatkiem Fe (II), okazało się być bardzo skutecznym podejściem, gdyż stężenie analizowanego związku spadło poniżej limitu detekcji po 30-minutowej ekspozycji roztworu BPA na analizowane wyładowanie. Warto przytoczyć również informację, że wartość całkowitego węgla organicznego (ang. Total Organic Carbon; TOC), będąca odzwierciedleniem stopnia mineralizacji osiągnęła blisko 70% dopiero po 120 min ekspozycji na wyładowania GAD w obecności jonów żelaza. Również wartość chemicznego zapotrzebowania na tlen (Chemical Oxygen Demand, COD), odnosząca się do poziomu całkowitego utlenienia substancji organicznej, spadła o 100% po 120 min działania wyładowań luku ślizgowego przy zastosowaniu dodatku jonów żelaza.

Niedogodnością znanych metod dezaktywacji związków czynnych biologiczne, zwłaszcza EDCs, jest poddanie degradacji małych objętości roztworów zawierających EDCs. Ponadto, wykorzystywane przez innych badaczy zimne plazmy atmosferyczne są inicjowane w atmosferze gazów wyładowczych, a poddany traktowaniu roztwór zawiera jedną substancję o charakterze EDC. Stąd też nasz wynalazek jest odpowiedzią na te niedogodności, gdyż umożliwia przeprowadzania procesu degradacji mieszaniny aż 7 EDC w sposób ciągły, przepływowy, a nietermiczna plazma atmosferyczna jest generowana w atmosferze otaczającego powietrza, co znacznie zmniejsza koszty prowadzenia procesu degradacji. Umożliwia to zastosowanie opracowanego sposobu np. w przemyśle farmaceutycznym czy rolniczym.

Dotąd nie został opisany w literaturze sposób dezaktywacji mieszaniny EDC z roztworów wodnych za pomocą nietermicznej plazmy atmosferycznej, generowanej w wyniku zastosowania dwóch różnych rodzajów wyładowań, tj. modulowanych za pomocą częstotliwości radiowej wyładowań jarzeniowych lub stałoprądowych wyładowań jarzeniowych, w przepływowym układzie reakcyjnym.

Dotychczas nie został również opisany wpływ modulowanych za pomocą częstotliwości radiowej wyładowań jarzeniowych lub stałoprądowych wyładowań jarzeniowych, na stopień rozkładu wybranych EDCs.

Nie zostały opisane w literaturze również produkty rozkładu EDCs z roztworów wodnych, traktowanych nietermiczną plazmą atmosferyczną, generowaną w wyniku zastosowania dwóch różnych rodzajów wyładowań, tj. modulowanych za pomocą częstotliwości radiowej wyładowań jarzeniowych lub stało prądowych wyładowań jarzeniowych, w przepływowym układzie reakcyjnym.

Istota przedstawionego sposobu dezaktywacji związków endokrynnie czynnych EDCs z roztworów wodnych za pomocą nietermicznej plazmy atmosferycznej, według wynalazku, polega na tym, że nietermiczną plazmę atmosferyczną generuje się w wyniku inicjowania w układzie reakcyjnym modulowanego za pomocą częstotliwości radiowej wyładowania jarzeniowego o częstotliwości 1500-3000 Hz oraz wypełnienia tego prądu 30-70% lub stałoprądowego wyładowania jarzeniowego o napięciu 800-1600 V oraz natężeniu 15-60 mA, generowanych pod ciśnieniem atmosferycznym, w przewężeniu od 0,5 do 6 mm pomiędzy stałą elektrodą metaliczną, wykonaną z wolframu, oraz przepływającą ciekłą elektrodą, będącą wodnym roztworem zawierającym EDCs w stężeniu w zakresie od 3 do 14 mg/dm³, w atmosferze otaczającego powietrza, przy czym szybkość wprowadzania mieszaniny EDCs do wynosi 1,00-6,00 cm³/min.

Korzystnie, gdy generuje się modulowane za pomocą częstotliwości radiowej wyładowania jarzeniowe lub stałoprądowe wyładowania jarzeniowe jak źródło nietermicznej plazmy atmosferycznej.

Opracowana metoda wykazuje się skutecznością względem dezaktywacji związków organicznych o działaniu endokrynnie czynnym, zwłaszcza substancji takich jak dapson, bisfenol S, bisfenol A, 2-nitrofenol, deksametazon, etynyloestradiol oraz benzofenon.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w formie dwóch przykładów dezaktywacji EDCs z przygotowanej mieszaniny reakcyjnej, z zastosowanej analizowanych rodzajów nietermicznej plazmy atmosferycznej oraz na rysunku stanowiącym 2 figury oraz w 3 tabelach, w których:

W Tabeli 1 przedstawiono skład chemiczny traktowanej odpowiednią nietermiczną plazmą atmosferyczną mieszaniny EDCs.

W Tabeli 2 zaprezentowano stopień degradacji analitów z mieszaniny EDCs z zastosowaniem modulowanych za pomocą częstotliwości radiowej wyładowań jarzeniowych, określony z zastosowaniem techniki HPlC-DAD.

W Tabeli 3 zaprezentowano produkty degradacji analitów z mieszaniny EDCs z zastosowaniem stałoprądowych wyładowań jarzeniowych, określony z zastosowaniem techniki UHPLC-MS/MS.

Na fig. 1 zamieszczono widma UV/Vis wodnych roztworów EDCs (A) przed traktowaniem nietermiczną plazmą atmosferyczną (B) po traktowaniu modulowanym za pomocą częstotliwości radiowej wyładowaniem jarzeniowym; fig. 2 zawiera widma UV/Vis wodnych roztworów EDCs (A) przed traktowaniem nietermiczną plazmą atmosferyczną (B) po traktowaniu stałoprądowym wyładowaniem jarzeniowym.

Przykład 1

Sposób dezaktywacji EDCs za pomocą modulowanego za pomocą częstotliwości radiowej wyładowania jarzeniowego.

Wodny roztwór EDCs, zawierający dapson, bisfenol S, bisfenol A, 2-nitrofenol, deksametazon, etynyloestradiol oraz benzofenon, w stężeniach zaprezentowanych w Tabeli 1, wprowadza się do układu reakcyjno-wyładowczego z nietermiczną plazmą atmosferyczną, za pomocą czterokanałowej pompy perystaltycznej (ColePalme®, Masterflex L/S, Vernon Hill, USA) z szybkością 3,00 cm³/min. Generowanie nietermicznej plazmy atmosferycznej jest inicjowane przez modulowane za pomocą częstotliwości radiowej wyładowania jarzeniowe, w wyniku dostarczenia do układu prądu o częstotliwości radiowej z generatora prądu (Wyrób Elektronicznej Aparatury Laboratoryjnej Jerzy Dora, Wilczyce, Polska). Wprowadzanie analizowanego wodnego roztworu EDCs jest prowadzone z zastosowaniem dedykowanego do tego rodzaju pompy perystaltycznej wężyka silikonowego, połączonego z kwarcową kapilarą, na której umiejscowiono grafitową rurkę. Wspomniane przewody doprowadzające umieszczono w kwarcowej komorze, z czterema niezależnymi otworami, znajdującymi się w jej dolnej części. Pionowo do dolnej części, usytuowany jest górny otwór, w kwarcowej komorze, w której umieszczono zaostrzoną elektrodę wolframową (OD=3.2 mm). W 2.50 mm przestrzeni pomiędzy kwarcowo/grafitową kapilarą a zaostrzoną elektrodą wolframową generowano odpowiednią nietermiczną plazmę atmosferyczną, tj. modulowane za pomocą częstotliwości radiowej wyładowania jarzeniowe. Wspominane wyładowanie generowano zachowując następujące warunki prądowo-napięciowe: wypełnienie prądu - 30%, częstotliwość modulacji - 2300 Hz. Po traktowaniu roztworu zawierającego mieszaninę EDCs z zastosowaniem tej nietermicznej plazmy atmosferycznej, oczyszczony produkt zbiera się do pojemników polipropylenowych celem dalszej analizy. Skuteczność degradacji składników roztworu wodnego zawierającego EDCs za pomocą nietermicznych plazm atmosferycznych potwierdza się stosując wysokosprawną chromatografię cieczową (HPLC)-DAD (Tabela 2), analizę TN, spektrofotometrię absorpcyjną UV/Vis (Fig. 1) oraz UHPLC-MS/MS (Tabela 3).

Efektywność procesu degradacji EDCs z zastosowaniem modulowanego za pomocą częstotliwości radiowej wyładowania jarzeniowego: W Tabeli 2 przedstawiono procenty degradacji poszczególnych analitów z roztworu zawierającego mieszaninę EDCs, które to wartości określono z zastosowaniem techniki HPLC-DAD (Nexera XR, Shimadzu, Japan). Stwierdzono, że zastosowanie nietermicznej plazmy atmosferycznej, generowanej w wyniku modulowanego za pomocą częstotliwości radiowej wyła dowania jarzeniowego prowadzi do rozkładu etynyloestradiolu aż w 75%. Nieco mniejszy wpływ analizowanej zimnej plazmy atmosferycznej na procent rozkładu aktywnych biologicznie związków określono dla dapsonu oraz benzofenonu, tj. 69%. Biorąc pod uwagę procent rozkładu bisfenolu A oraz 2-nitrofenolu został on określony na ok. 58%. Najniższą skutecznością w odniesieniu do procentu rozkładu, tj. <40%, charakteryzowała się analizowana nietermiczna plazma atmosferyczna względem bisfenolu S oraz deksametazonu.

Analizując zawartość azotu w próbkach za pomocą analizatora multi 3100 Analytik Jena (Jena, Niemcy), stwierdzono aż 10-krotny wzrost stężenia azotu w próbce traktowanej modulowanym za pomocą częstotliwości radiowej wyładowaniem jarzeniowym, w porównaniu do nietraktowanej tą plazmą mieszaniny EDCs. Świadczy to o rozkładzie związków organicznych oraz wytworzeniu kwasu azotowego(V) w traktowanych tą plazmą próbkach.

Z kolei odnosząc się do zaprezentowanych widm UV/Vis (Fig. 1) warto zwrócić uwagę na różnicę w położeniu pasm oraz na sam kształt widma UV/Vis. W przypadku widma UV/Vis zarejestrowanego dla traktowanej modulowanym za pomocą częstotliwości radiowej wyładowaniem jarzeniowym zauważono zanik pasma w zakresie 260-300 nm. Świadczyć to może o rozkładzie związków EDCs na niskocząsteczkowe związki organiczne.

Aby określić produkty rozkładu analizowanej mieszaniny EDCs pod wpływem modulowanych za pomocą częstotliwości radiowej wyładowań jarzeniowych zastosowano technikę UHPLC-MS/MS z wysokorozdzielczym analizatorem w trybie jonizacji dodatniej oraz ujemnej. Na podstawie analizy Tabeli 3, można stwierdzić, że pod wpływem analizowanej nietermicznej plazmy atmosferycznej w mieszaninie pozostają niewielkie ilości produktów transformacji. Są to w większości produkty ataku rodnika tlenowego (w Tabeli 3 przedstawione jako skrót analitu + O jako atom tlenu) lub oderwania grupy NH z lub bez jednoczesnego przyłączenia atomu / atomów tlenu. Należy zaznaczyć, że tego typu produkty rozkładu znajdowały się w znacznie niższych stężeniach niż anality (sugerując się polami odpowiedzi detektora MS) oraz, że większość masy analitów rozłożyła się do produktów nieidentyfikowalnych tą techniką analityczną (prawdopodobnie została zmineralizowana do prostych lotnych związków nieorganicznych).

Przykład 2

Sposób dezaktywacji EDCs za pomocą stałoprądowego wyładowania jarzeniowego.

Wodny roztwór EDCs, zawierający dapson, bisfenol S, bisfenol A, 2-nitrofenol, deksametazon, etynyloestradiol oraz benzofenon, w stężeniach zaprezentowanych w Tabeli 1, wprowadza się do układu reakcyjno-wyładowczego z nietermiczną plazmą atmosferyczną za pomocą czterokanałowej pompy perystaltycznej (ColePalme®, Masterflex L/S, Vernon Hill, USA) z szybkością 3,00 cm³/min. Generowanie nietermicznej plazmy atmosferycznej jest inicjowane przez stałoprądowe wyładowanie jarzeniowe, w wyniku dostarczenia do układu prądu stałego z generatora prądu (Wyrób Elektronicznej Aparatury Laboratoryjnej Jerzy Dora, Wilczyce, Polska). Wprowadzanie analizowanego wodnego roztworu EDCs jest prowadzone z zastosowaniem dedykowanego dla tego rodzaju pompy perystaltycznej wężyka silikonowego, połączonego z kwarcową kapilarą, na której umiejscowiono grafitową rurkę. Wspomniane przewody doprowadzające umieszczono w kwarcowej komorze, z czterema niezależnymi otworami, znajdującymi się w jej dolnej części. Pionowo do dolnej części, usytuowany jest górny otwór, w kwarcowej komorze, w której umieszczono zaostrzoną elektrodę wolframową (OD=3.2 mm). W 2.50 mm przestrzeni pomiędzy kwarcowo/grafitową kapilarą a zaostrzoną elektrodą wolframową generowano odpowiednią nietermiczną plazmę atmosferyczną, tj. stałoprądowe wyładowanie jarzeniowe. Wspominane wyładowanie generowano zachowując następujące warunki prądowo-napięciowe: natężenie prądu - 30 mA, napięcie prądu - 1200 V. Po traktowaniu mieszaniny EDCs z zastosowaniem odpowiednej nietermicznej plazmy atmosferycznej oczyszczony produkt zbiera się do pojemników polipropylenowych celem przeprowadzenia dalszych analiz. Skuteczność degradacji składników roztworu wodnego zawierającego EDCs za pomocą nietermicznych plazm atmosferycznych potwierdza się stosując wysokosprawną chromatografię cieczową (HPLC)- DAD (Tabela 4), analizę TN, spektrofotometrię absorpcyjną UV/Vis (Fig. 2) oraz UHPLC- MS/MS (Tabela 3).

Efektywność procesu degradacji EDCs z zastosowaniem stałoprądowego wyładowania jarzeniowego: W Tabeli 4 przedstawiono procent degradacji poszczególnych analitów z mieszaniny EDCs, które określono z zastosowaniem techniki HPLC-DAD (Nexera XR, Shimadzu, Japan). Stwierdzono, że zastosowanie nietermicznej plazmy atmosferycznej, generowanej w wyniku stałoprądowego wyładowania jarzeniowego prowadzi do rozkładu dapsonu aż w 93%. Nieco mniejszy wpływ analizowanej zimnej

PL 247729 Β1 plazmy atmosferycznej na procent rozkładu określono dla benzofenonu oraz etynyloestradiolu, tj. odpowiednio 74.6% oraz 71.5%. Biorąc pod uwagę procent rozkładu bisfenolu A oraz 2-nitrofenolu został on określony na ok. 60%. Najniższą skutecznością w odniesieniu do procentu rozkładu, tj. <30%, charakteryzowała się analizowana nietermiczna plazma atmosferyczna względem bisfenolu S oraz deksametazonu.

Analizując zawartość azotu w próbkach za pomocą analizatora multi 3100 Analytik Jena (Jena, Niemcy), stwierdzono aż 4-krotny wzrost stężenia azotu w próbce traktowanej stałoprądowym wyładowaniem jarzeniowym, w porównaniu do nietraktowanej tą plazmą mieszaniny EDCs. Świadczy to o rozkładzie związków organicznych oraz wytworzeniu kwasu azotowego(V) w traktowanych tą plazmą próbkach.

Z kolei odnosząc się do zaprezentowanych widm UVA/is (Fig. 2) warto zwrócić uwagę na różnicę w położeniu pasm oraz na sam kształt widma UVA/is. W przypadku widma UVA/is zarejestrowanego dla próbki traktowanej stałoprądowym wyładowaniem jarzeniowym zauważono zanik pasma w zakresie 260-300 nm. Świadczyć to może o rozkładzie związków o charakterze EDCs na niskocząsteczkowe związki organiczne.

Podobnie jak w przypadku procesu degradacji EDCs z zastosowaniem modulowanego za pomocą częstotliwości radiowej wyładowania jarzeniowego, aby określić produkty rozkładu składników analizowanej mieszaniny EDCs pod wpływem stałoprądowego wyładowania jarzeniowego, zastosowano technikę HPLC-MS/MS. Wykonana analiza wykazała obecność tych samych produktów rozkładu (Tabela 3). Jednakże niejest możliwa ilościowa interpretacja zebranych wyników, gdyż nie są dostępne na rynku wzorce dla uzyskanych produktów rozkładu. Należy jednak zaznaczyć, że w stosunku do wyjściowych mas, produkty rozkładu znajdowały się w roztworze w ilościach śladowych.

Tabela 1. Skład chemiczny oraz wartości stężeń analitów w analizowanej mieszaninie EDCs, przed jej traktowaniem odpowiednią nietermiczna plazmą atmosferyczną.

Analit	Stężenie [mg/dm3]
Dapson	9,01
Bisfenol S	9.16
Deksametazon	14.06
2-nitrofenol	3,20
Bisfenol A	8.01
Etynyloestradiol	4.28
Benzofenon	5.11

Tabela 2. Skuteczność degradacji analitów z mieszaniny EDCs, w wyniku jej traktowania modulowanym za pomocą częstotliwości radiowej wyładowaniem jarzeniowym, określona z zastosowaniem techniki HPLC-DAD.

Analit	Skuteczność degradacji [%]
Dapson	69.0
Bisfenol S	36.9
Deksametazon	35.4
2-nitrofenol	58.0
Bisfenol A	58.6
Etynyloestradiol	75.0
Benzofenon	68.8

PL 247729 Β1

Tabela 3. Produkty rozkładu zidentyfikowane technika_c UHPLC-MS/MS powstałe w wyniku traktowania mieszaniny EDCs za pomoca_c zimnych plazm atmosferycznych.

Tryb jonizacji ESI +
Czas retencji [min]	Masa molekularna Skład pierwiastkowy	MFG różnica (ppm)	Proponowany produkt (związek natywny plus / minus atomy)
0.575	173.9985 C6 H6 04 S	0.79	BPS + OH - pierścień fenolowy Kwas 4-hydroksybenzenosulfonowy*
(1)2.32 (znalezione również przy ESI-)	265.0406 C12H11 N 04 S	0.92	DPS - HN + 20
2.454	155.0219 C6 H5 N 04	-0.40	2-NIP + O
2.505	266.0246 C12H10O5 S	0.99	BPS + O
(2) 2.690 (znalezione również przy ESI -)	249.0458 C12H11 N 03 S	0.50	DPS - IIN i O
3.443	244.1100 C15H16O3	-0,15	BPA + O
Tryb jonizacji ESI -
2.062	134.0735 C9H10O	-2.38	BPA -pierścień fenylowy
(1)2.34 (znalezione również przy ESI+)	265.0406 C12 Π11 N 04 S	0.43	DPS - HN + 20
(2) 2,691 (znalezione również przy' ESI+)	249.0462 C12H11 N 03 S	-1.06	DPS - HN + O
3.387	233.0508 C12H11NO2 S	0.94	DPS-HN* 2-(fenyl sulfony lo)anilina
3.692	198.0684 C13H10O2	-1 67	BPH + O

PL 247729 Β1

Tabela 4. Skuteczność degradacji analitów z mieszaniny EDCs, w wyniku jej traktowania stałoprądowym wyładowaniem jarzeniowym, określona z zastosowaniem techniki HPLC- DAD.

Analit	Skuteczność degradacji [%]
Dapson	92.8
Bisfenol S	28.2
Deksanietazon	28.5
2-nitrofcnol	61.7
Bisfenol A	58.8
Etynyloestradiol	71.5
Ben/oCenon	74.6

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób dezaktywacji związków endokrynnie czynnych (EDCs) z roztworów wodnych za pomocą nietermicznej plazmy atmosferycznej, znamienny tym, że nietermiczną plazmę atmosferyczną generuje się w wyniku inicjowania w układzie reakcyjnym modulowanego za pomocą częstotliwości radiowej wyładowania jarzeniowego o częstotliwości 1500-3000 Hz oraz wypełnienia tego prądu 30-70% lub stałoprądowego wyładowania jarzeniowego o napięciu 800-1600 V oraz natężeniu 15-60 mA, generowanych pod ciśnieniem atmosferycznym, w przewężeniu od 0,5 do 6 mm pomiędzy stałą elektrodą metaliczną, wykonaną z wolframu, oraz przepływającą ciekłą elektrodą, będącą wodnym roztworem zawierającym EDCs w stężeniu w zakresie od 3 do 14 mg/dm³, w atmosferze otaczającego powietrza, przy czym szybkość wprowadzania mieszaniny EDCs do układu wynosi 1,00-6,00 cm³/min.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że generuje się modulowane za pomocą częstotliwości radiowej wyładowania jarzeniowe lub stałoprądowe wyładowania jarzeniowe jak źródło nietermicznej plazmy atmosferycznej.