Estudios ópticos no lineales del antibiótico agrícola morantel que interactúa con las interfaces sílice/agua

Área de la Ciencia:

• Química del medio ambiente Química del medio ambiente
• Ciencias de la superficie Ciencias de la superficie.
• Los productos farmacéuticos en el medio ambiente.

Sus antecedentes:

• La descarga farmacéutica no tratada plantea riesgos para la salud humana y promueve la resistencia a los antimicrobianos.
• La escorrentía agrícola es una fuente importante de contaminación farmacéutica, incluidos los antibióticos como el morantel.
• Comprender la movilidad farmacéutica en el medio ambiente es crucial para evaluar los riesgos de contaminación.

Objetivo del estudio:

• Investigar la movilidad específica de la interfaz y el comportamiento de adsorción del antibiótico agrícola morantel.
• Proporcionar la primera evidencia espectroscópica directa de la interacción del morantel con la interfaz sílice/agua.
• Evaluar las implicaciones ambientales de la movilidad del morantel en ambientes de suelo ricos en sílice.

Principales métodos:

• Identificación espectroscópica del morantel superficial utilizando generación de segunda armonía (SHG) y generación de frecuencia de suma vibratoria (VSFG).
• Medidas de isotermia de adsorción en la interfaz de sílice/agua utilizando SHG mejorado resonantemente.
• Seguimiento en tiempo real de la dinámica de unión reversible de morantel en la interfaz.

Principales resultados:

• Morantel fue confirmado espectroscópicamente en la interfaz de sílice/agua.
• Se determinó una energía libre de adsorción de 42(2) kJ/mol a pH 7, lo que indica una fuerte unión.
• Los eventos de unión al morantel fueron totalmente reversibles, consistentes con la alta movilidad en suelos ricos en sílice.

Conclusiones:

• La alta movilidad del morantel sugiere que puede entrar fácilmente en las aguas subterráneas, lo que plantea desafíos para la purificación del agua.
• El aumento de la interacción ambiental del morantel puede conducir a una mayor resistencia a los antimicrobianos en los organismos objetivo.
• Este estudio pone de relieve los riesgos ambientales asociados con la descarga farmacéutica y la necesidad de estrategias de gestión efectivas.