Ciklofosfamid (CP) in ifosfamid (IF) sodita med zdravilne učinkovine za zdravljenje raka. Literaturni podatki kažejo, da se koncentracije CP in IF, določene v bolnišničnih odpadnih vodah, vtokih in iztokih iz čistilnih naprav ter celo v površinskih vodah, gibljejo v območju do µg L-1, medtem ko pojavnost metabolitov/transformacijskih produktov (TPjev) še ni ovrednotena. Za zmanjšanje prisotnosti CP in IF v odpadnih vodah je nujna optimizacija bioloških in abiotskih postopkov čiščenja. Poznavanje tvorbe TPjev tekom teh postopkov je pomembno, saj ne poznamo njihovih učinkov na vodne ekosisteme. V prvem delu doktorske disertacije sem preverjala, ali so CP in IF ter njuni metaboliti in TPji keto-ciklofosfamid (keto-CP), N-dekloroetil-ciklofosfamid oziroma 3-dekloroetil-ifosfamid (N-decl-CP) in karboksi-ciklofosfamid (carboxy-CP) prisotni v vzorcih voda. Optimizirala sem analizno metodo za določanje CP in IF v različnih vodnih matricah ter metodo za določanje keto-CP, N-decl-CP in carboxy-CP v odpadnih vodah. Ciklofosfamid, IF in keto-CP sem ekstrahirala na trdnem nosilcu z Oasis HLBTM, za N-decl-CP in carboxy-CP pa sem uporabila Isolute ENV+TM kartuše. Predhodno derivatizirane vzorce sem analizirala s plinskim kromatografom z masno selektivnim detektorjem. Za derivatizacijo CP in IF sem uporabila trifluoroacetanhidrid, za metabolite/TPje pa N-(terc-butildimethilsilil)-N-methiltrifluoroacetamidom z 1 % terc-butildimethilklorosilanom. Razvitim metodam sem določila izkoristke ekstrakcije, linearnost, ponovljivost instrumenta in celotne analizne metode, točnost ter meje detekcije (LOD) in kvantifikacije (LOQ). Izkoristki ekstrakcije ter LOD vrednosti so znašali 99, 93, 58, 87 in 103 % ter 2,3 ng L-1, 4,8 ng L-1, 23 ng L-1, 13,1 ng L-1 in 2,0 ng L-1 za CP, IF, carboxy-CP, keto-CP ter N-decl-CP. Za potrditev zanesljivosti analizne metode za določanje CP in IF sem sodelovala v medlaboratorijski primerjalni analizi, v katero so bili vključeni laboratoriji iz Evrope in Azije, ki so določali CP (7 laboratorijev) in IF (6 laboratorijev) v različnih matricah. Z optimiziranimi metodami sem analizirala vzorce odpadnih vod iz slovenskih bolnišnic in pripadajočih čistilnih naprav. Ciklofosfamid sem določila v dveh bolnišničnih odpadnih vodah (14 – 22.000 ng L-1), v enem vtoku (19 – 27 ng L-1) in enem iztoku iz čistilne naprave (17 ng L-1), medtem ko sem IF določila le v eni bolnišnični odpadni vodi (48 – 6.800 ng L-1). Koncentracije metabolitov/TPjev, ki sem jih določila v odpadni vodi ene bolnišnice, so bile 213 - 13.202 ng L-1 (carboxy-CP), 60 - 2.099 ng L-1 (N-decl-CP) in ( LOD – 178 ng L-1 (keto-CP). V vzorcih vtoka in iztoka iz čistilne naprave pa so bile vrednosti ( LOD. Ocenila sem tudi učinkovitost odstranjevanja CP in IF z različnimi postopki čiščenja odpadnih vod. Poleg biološkega čiščenja s pritrjeno biomaso na MutagTM nosilcih sem preučevala tudi različne abiotske postopke čiščenja (UV, ozonacija, hidrodinamska kavitacija (HC) ter kombinacije navedenih postopkov z vodikovim peroksidom (H2O2), t. i. napredni oksidacijski postopki (Advanced Oxidation Processes, AOP)). Učinkovitost odstranitve v laboratorijskih pretočnih bioreaktorjih je bila 42 % za CP in 18 % za IF. Hidrodinamska kavitacija je bila najmanj učinkovita (( 14 % za obe spojini), najvišji delež odstranitve pa sem dosegla s postopkom UV/O3/H2O2 pri 5 g L-1 (CP = 99 %; IF = 94 %). Z zaporedno vezanim naprednim biološkim in izbranim AOP postopkom čiščenja (UV/O3/H2O2) sem uspešno odstranila več kot 99 % obeh spojin. Mehanizem tvorbe TPjev iz CP ter IF sem preučevala medUV ter UV/H2O2 v Milli-Q vodi s tekočinsko kromatografijo z visokoločljivo masno spektrometrijo (LC-HRMS). Določila sem štiri TPje, ki so se tvorili iz CP (N-decl-CP, keto-CP, CP-TP138a in CP-138b) in štiri TPje iz IF (N-dekloroetil-ifosfamid, keto-ifosfamid, imino-ifosfamid in IF-TP138) med UV obsevanjem. Poleg navedenih se je med potekom UV/H2O2 eksperimenta tvoril še en TP iz CP, in sicer imino-fosfamid.
D.09 Mentorstvo doktorandom
COBISS.SI-ID: 284558080Vse bolj razširjena uporaba zdravilnih učinkovin in sredstev za osebno nego (PPCP) vodi tudi v povečano vstopanje teh spojin v okolje. Pomembno skupino PPCP predstavljajo benzofenoni. Kljub nizkim okoljskim koncentracijam lahko škodljivo vplivajo na ekosisteme. Cilj doktorske disertacije je bil raziskati prisotnost, usodo in toksičnost osmih izbranih benzofenonov: ketoprofen, njegova razgradna produkta 3-etilbenzofenon in 3-acetilbenzofenon in UV filtre (benzofenon, 4-hidroksibenzofenon, 2-hidroksi-4-metoksibenzofenon, 2,4-dihidroksibenzofenon in 2,2'-dihidroksi-4-metoksibenzofenon). V doktorskem delu sem razvila analizno metodo za določanje izbranih benzofenonov v površinskih vodah in sedimentih z uporabo ekstrakcije na trdnem nosilcu (SPE) pri vodnih vzorcih ter ekstrakcijo s pomočjo mikrovalov (MAE) pri vzorcih sedimenta. Kemijska analiza vzorcev je temeljila na plinski kromatografiji sklopljeni z masno spektrometrijo. Pri SPE sem raziskala vpliv volumna in pH vzorca, vrsto topila za elucijo ter učinek različnih vodnih matric na ekstrakcijo s sorbentom Oasis HLB. Rezultati so pokazali, da volumen vzorca in vrsta matrice nista vplivala na učinkovitost ekstrakcije, kisel pH (pH = 2–3) pa je prispeval k večjem izkoristku ekstakcije. Elucija z etilacetatom je doprinesla k najbolj učinkoviti ekstrakciji z izkoristki do 96%. Pri ekstrakciji sedimenta sem preučila učinek topila, temperature, čas obsevanja in moč mikrovalov na učinkovitost MAE. Optimalni pogoji so vključevali 30 minut ekstrakcije pri 150 °C z močjo 800 W, kjer sem z uporabo zmesi metanola in acetona (1:1, v/v) z dodatkom 5% (w/w) mravljične kisline dosegla izkoristke od 80% do 99%. Optimizacija derivatizacije izbranih spojin je vključevala izbiro sredstva, določitev časa in T reakcije ter vrste topila in količine sredstva. Optimalni pogoji za derivatizacijo benzofenona, 3-etilbenzofenona in 3-acetilbenzofenona so temeljili na tvorbi pentafluorobenzil oksimov z dodatkom 300 µL PFBHA v metanolu pri 60 °C. Za 3-acetilbenzofenon je zadostovala 1h derivatizacije, medtem ko je bilo za derivatizacijo benzofenona in 3-etilbenzofenona potrebnih še dodatnih 14 h. Hidroksilirane benzofenone sem silirala z MSTFA, in sicer sem spojine raztopila v 300 µL etilacetata in derivatizirala z dodatkom 30 µL MSTFA (1 h pri 60 °C). Derivatizirane benzofenone sem analizirala z uporabo GC-MS, kjer sem dosegla meje detekcije od 0,1 do 1,9 ng L-1 za vodne vzorce in od 0,1 do 1,4 ng g-1 za vzorce sedimenta. Optimizirano metodo sem uporabila za analizo površinskih vod in sedimentov iz Slovenije in Hrvaške. Ketoprofen (≤ 2900 ng L-1) in njegova razgradna produkta (≤ 320 ng L-1) sem določila le v dveh rekah (Ljubljanica in Kamniška Bistrica), ki sta bili vzorčeni za izpusti čistilnih naprav. UV filtri so bili prisotni v vseh 14 površinskih vodah, med njimi sem najpogosteje določila benzofenon in 2-hidroksi-4-metoksibenzofenon, ki sta tudi najbolj razširjena in pogosto uporabljena UV filtra. Prav tako sta bila prisotna tudi v najvišjih koncentracijah (benzofenon: ≤ 190 ng L-1 in 2-hidroksi-4-metoksibenzofenon: ≤ 820 ng L-1). Rezultati so pokazali, da so izpusti čistilnih naprav pomemben vir ketoprofena, medtem ko je onesnaženost površinskih vod z UV filtri v veliki meri posledica spiranja teh spojin s kože med kopanjem v rekah, jezerih in morju. Moja študija predstavlja prvo objavo prisotnosti 3-etilbenzofenona (≤ 320 ng L-1) in 3-acetilbenzofenona (≤ 19 ng L-1) v vodnem okolju. V vzorcih sedimenta sem določila benzofenon v koncentracijah ≤ 820 ng g-1, medtem ko so bile koncentracije ostalih spojin nižje (≤ 32 ng g-1). Kot pri vodnih vzorcih, sem tudi v vzorcih sedimentov najpogosteje določila benzofenon in 2-hidroksi-4-metoksibenzofenon, medtem ko ketoprofena in njegovih razgradnih produktov v vzorcih sedimentov nisem določila. Izbrane benzofenone sem v laboratorijskih poskusih izpostavila UV sevanju, pri čimer je razgradnja spojin potekala po kinetiki psevdo-prvega reda. Najhitreje je poteka
D.09 Mentorstvo doktorandom
Ester Heath je od leta 2012 urednica mednarodne revije (IF )2) Environmental Science and Pollution Research.
C.04 Uredništvo mednarodne revije
COBISS.SI-ID: 2640249