Фотохимия растворов пара-арсаниловой кислоты

Тютерева Ю. Е.

Новосибирский государственный университет

Институт химической кинетики и горения им. В. В. Воеводского СО РАН, г. Новосибирск

 

Пара-арсаниловая кислота (p-ASA) является представителем мышьяк содержащих кормовых добавок, широко используемых в животноводстве и птицеводстве в качестве антибиотиков для стимулирования роста и профилактики заболеваний животных [1]. Хотя сами кормовые добавки обладают низкой токсичностью, продукты их биологического и (фото)химического разложения – неорганические соединения мышьяка и другие органические побочные продукты – проявляют значительную токсичность для живых организмов [2]. В связи с этим наблюдается интерес к изучению механизмов деградации данных соединений в окружающей среде и в процессах водоочистки.

Рисунок 1 . Структурная формула пара-арсаниловой кислоты.

В данной работе эксперименты проводились методами стационарного (безозоновая лампа Radium Puritec, 254 нм) и лазерного импульсного фотолиза (Nd:YAG лазера, 266 нм), жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии.

В ходе работы был пересмотрен существовавший в литературе механизм фотолиза p-ASA, показано что основным первичным фотопроцессом является фотоионизация.  Определена зависимость квантового выхода фотолиза от длины волны возбуждения и содержания кислорода в растворе, идентифицированы основные продукты фотолиза p-ASA. Полученные данные важны для понимания механизма фотодеградации p-ASA под действием УФ облучения в процессах водоочистки.

1. Jones F.T., A broad view of arsenic, Poult. Sci., 86 (2007) 2-14.

2. Cortinas I., Field J.A., Kopplin M., Garbarino J.R., Gandolfi A.J., Sierra-Alvarez R., Anaerobic biotransformation of roxarsone and related N-substituted phenylarsonic acids, Environ. Sci. Technol., 40 (2006) 2951–2957.

 

Научный руководитель - канд. хим. наук Поздняков И. П.

 

УДК 544.032.732

Влияние химических свойств среды на фотофизические свойства кинуренина

Жагупаров Д. Е.

Новосибирский Государственный Университет

 Международный томографический центр СО РАН, г. Новосибирск

 

Кинуренин (KN) и его производные считаются молекулярными УФ фильтрами хрусталика человеческого глаза. Ключевой особенностью этих молекул является малый выход реакционно-активных состояний, которые способны вступать в реакции с аминокислотными остатками белков и, тем самым, приводить к необратимым модификациям белков хрусталика. Накопление таких модификаций может быть причиной развития катаракты. В настоящее время фотофизические свойства KN хорошо изучены только для модельных растворов, однако остается неизвестным насколько эффективно KN функционирует в качестве УФ фильтра в ткани хрусталика.

Данная работа посвящена изучению фотофизических свойств молекулы KN в модельных системах (бинарные смеси вода–спирты в различных пропорциях). Основной целью работы является установление влияния среды на релаксацию фотовозбужденных состояний KN. Исследования были проведены с помощью время-разрешенной и стационарной оптической спектроскопии. В ходе работы были получены значения квантового выхода и времени жизни флуоресценции KN и проведен анализ их зависимостей от мольной доли растворителей в смеси.

В результате проведенного исследования было установлено, что эффективность KN в качестве молекулярного УФ фильтра определяется следующими ключевыми свойствами растворителя: (а) свойством быть донором межмолекулярной водородной связи и (б) вязкостью растворителя. В случае отсутствия межмолекулярных водородных связей KN перестает быть эффективным УФ фильтром. Интересным явлением оказалось то, что вязкость окружающей среды также существенно ухудшает функцию KN как молекулярного УФ фильтра. Полученные данные показывают, что ранее предложенная модель взаимодействия KN с окружающей средой только лишь посредством межмолекулярных водородных связей не является достаточной и требуется пересмотр механизма ультрабыстрого перехода S₁->S₀ состояния. В данной работе обсуждаются альтернативные механизмы быстрой гибели фотовозбужденных состояний в молекуле KN.

 

Научный руководитель – канд. физ.-мат. наук Шерин П. С.