溶解性有机物（DOM）对二氟沙星（DFHC）荧光特性和膜截留效果的影响

发布时间：2018-06-06 09:17

  本文选题：膜过滤 + 溶解性有机物　； 参考：《山东大学》2017年硕士论文

【摘要】：近年来,抗生素在医药卫生和畜牧生产中的滥用情况日益严重,排入水体的抗生素严重威胁着人类和水生动植物的健康。溶解性有机物(Dissolved organic matter,DOM)作为水体中普遍存在的有机质,极易与排入水体中的抗生素结合,成为一种特殊的环境污染物载体,影响抗生素在水体中的迁移转化、生物利用及最终归趋等行为。因此,研究DOM与抗生素之间的相互作用机制可以为抗生素的环境行为和风险评估提供可靠的理论支持。本文选取二氟沙星(Difloxacin hydrochloride,DFHC)作为氟喹诺酮类抗生素(Fluoroquinolone antibiotics,FQs)的代表物质,以SRDOM和HA以及二者的混合物SRDOM+HA(SRDOM和HA比例为1:1)作为DOM的代表物质,同时选取20 kDa和50 kDa的PES超滤膜研究了 SRDOM、HA以及SRDOM+HA对DFHC膜截留效果的影响,分析了3 kDa、3～10 kDa、10～100 kDa 和100 kDa 四个尺寸范围内的 SRDOM、HA以及SRDOM+HA分子与DFHC的结合情况,同时应用三维荧光分析技术-平行因子分析法对DFHC与SRDOM、HA以及SRDOM+HA之间的相互作用机制进行了研究,主要研究结果如下:1.用两种不同孔径超滤膜过滤DFHC与SRDOM、HA以及SRDOM+HA的混合物,利用高效液相色谱仪分析滤出液中DFHC的浓度,结果表明:20 kDa和50 kDa的超滤膜对DFHC的膜截留效率分别为42%和35%。而SRDOM、HA以及SRDOM+HA的存在,特别是HA,能够显著提高超滤膜对DFHC的截留效果。HA(20 kDa-76%;50 kDa-69%)对DFHC截留效率的影响明显高于 SRDOM(20 kDa-65%;50 kDa-44%)。SRDOM、HA 和SRDOM+HA对DFHC的吸附都是大分子部分起主导作用。2.采用三维荧光分析技术对DFHC和SRDOM、HA以及SRDOM+HA及它们混合物的荧光性质进行研究,分析它们的三维荧光谱图,结果表明:DFHC有两个明显的荧光峰,其中最强荧光峰(R)的位置为Ex/Em=280/450nm,次峰(T)的位置为 Ex/Em=320/450nm。SRDOM、HA 以及 SRDOM+HA 的两个荧光峰之间存在重叠现象,说明SRDOM、HA以及SRDOM+HA内部组分之间发生了分子间相互作用。SRDOM+HA的荧光峰A相比于单纯的SRDOM 其 Ex 发生 了蓝移(10 nm),Em 发生 了红移(10nm)。DFHC 与 SRDOM、HA以及SRDOM+HA混合物中荧光峰S与荧光峰A重叠,且荧光峰R与荧光峰C之间发生明显峰延伸现象,说明DFHC与SRDOM、HA以及SRDOM+HA之间可能发生了结合作用,多重荧光团的存在是导致荧光峰重叠的可能原因。3.利用平行因子分析法对DFHC与SRDOM、HA以及SRDOM+HA混合物中荧光物质进行拟合,得到四个荧光组分,分别为C1、C2、C3和C4。其中C1为抗生素组分,C2、C3和C4为腐殖酸组分。4.分析各组分的荧光强度和DFHC的荧光动态光谱,结果表明:SRDOM、HA以及SRDOM+HA能够导致DFHC荧光猝灭,且荧光猝灭的程度依次为HASRDOM+HASRDOM,当 SRDOM、HA 以及 SRDOM+HA 浓度为12 mg-DOC/L时,它们对组分C1的荧光猝灭效率分别为96.5%、95%和75%。而DFHC对SRDOM、HA以及SRDOM+HA的荧光强度几乎没有影响,即SRDOM、HA以及SRDOM+HA与DFHC之间的荧光猝灭为单向猝灭。DFHC与SRDOM、HA以及SRDOM+HA之间可能存在静态猝灭。5.混合物中抗生素组分的条件稳定常数(KM)分别为HA(4.07 L/mg)SRDOM+HA(2.8 L/mg)SRDOM(0.86 L/mg),与 DFHC 的荧光猝灭顺序一致。组分C1的荧光猝灭效率和DFHC的膜截留效率之间具有显著的正相关性。SRDOM、HA以及SRDOM+HA中含氧官能团类别和数量的差异可能是导致DFHC荧光猝灭程度差异的主要原因。
[Abstract]:The effects of SRDOM , HA and SRDOM + HA on the retention of DFHC membrane were studied by using three - dimensional fluorescence analysis technique - parallel - factor analysis . The results showed that the membrane retention of DFHC and SRDOM + HA was 42 % and 35 % respectively . ;50 kDa-44%). The fluorescence spectra of DFHC and SRDOM , HA and SRDOM + HA were observed . The results showed that the fluorescence quenching efficiency of the SRDOM , HA and SRDOM + HA was higher than that of SRDOM , HA and SRDOM + HA . The results showed that the fluorescence quenching efficiency of SRDOM , HA and SRDOM + HA was 96.5 % , 95 % and 75 % , respectively . HA涔嬮棿鍙�鑳藉瓨鍦ㄩ潤妫�

本文编号：1986017