海藻与铁离子共存下典型抗生素的光降解研究

• 作 者: 皋德祥
• 机 构: 温州医科大学
• 出 处: 温州医学院 温州医科大学
• 发表日期: 2013年期
• 关键词: 抗菌药物 亚心形扁藻 等鞭金藻 胞外聚合物 盐酸环丙沙星 光降解 羟基自由基

近年来，抗生素所造成的环境问题越来越受到人们的关注，细菌会在抗生素作用下产生耐药性，而且会发生选择性进化，所以人和动物体内一些本来很容易用常用抗菌药物治愈的细菌性感染会发展成为难治的耐药菌感染。海藻被视为最简单的光合作用有机体，既可吸收无机营养盐类，亦能富集和降解有机物以获取碳源。有学者对22种非离子有机物的研究发现，在纯蓝藻和绿藻存在下，有机物光降解的速率明显增加。海洋亚心形扁藻和等鞭金藻是常见的海藻。　　
本文采用五种提取方法对海藻亚心形扁藻（Platymonas subcordiformis）胞外聚合物(EPS)进行提取。分别对EPS总量、蛋白质、多糖、DNA等进行分析。本实验结果表明，几种方法对亚心形扁藻EPS提取效率从高到低依次为阳离子交换树脂法、超声波法、高温高速离心法、EDTA法、高速离心法。超声波法的DNA含量较高，有明显的细胞自溶现象，存在严重的缺陷。阳离子交换树脂法对EPS的提取产量最高，DNA相对含量最少，表明无大量细胞自溶发生，是比较有效的提取方法。除阳离子交换树脂法外，其它方法均对亚心形扁藻EPS中多糖的提取比较有效，其次为蛋白质和DNA。随着扁藻的生长其EPS的总量也是有所增加的，但是其组分比例变化不大。　　
本文使用了对两种抗生素恩诺沙星和盐酸环丙沙星进行光化学降解研究，考察了不同抗生素初始浓度在Fe(Ⅲ)-海藻体系下对其降解的影响。通过实验得出，在250W高压汞灯的照射4小时，一定Fe(Ⅲ)-海藻浓度下，恩诺沙星和盐酸环丙沙星的降解率分别达到90％和80％左右。另外还发现，抗生素初始浓度低有利于提高抗生素的降解率。　　
本文还通过亚心形扁藻胞外聚合物与抗生素的实验表明，亚心形扁藻中EPS中含有3个明显的荧光峰，荧光峰显示亚心形扁藻的EPS含有类蛋白物质和腐殖质物质，且类蛋白物质的含量高于类腐殖质物质。亚心形扁藻EPS有的物质会被抗生素猝灭，EPS可与恩诺沙星和盐酸环丙沙星发生强的络合作用，并生成稳定的不发荧光的EPS-抗生素络合物。EPS与恩诺沙星和盐酸环丙沙星之间的猝灭效果意味着EPS对其在水环境中的迁移、转化有一定的影响。　　
本文采用水杨酸为捕捉剂，使用羟基自由基能选择性地与水杨酸反应，其产物使用紫外可见分光光度法定性的测定各反应体系中是否产生OH自由基进行测定，结果表明在含有海藻的体系中明显含有·OH，有强氧化性的·OH自由基的生成是有机物降解的直接原因。