Resumen de Assessing the degradation and transformation of emerging pollutants submitted to tio2 photocatalysis by high-resolution mass spectrometry techniques. Are we posing a new hazard to the environment?
A lo largo de los últimos 50 años ha habido un creciente interés acerca de los fármacos y/o sus metabolitos ya que su presencia en el medio ambiente podría inducir efectos toxicológicos adversos y/o resistencia bacteriana. Puesto que los sistemas de depuradoras de aguas son incapaces de eliminarlos, éstos son introducidos y detectados en el sistema acuático. Aunque los niveles encontrados son mucho menores que las usadas en medicina, sus efectos adversos no pueden ser descartados. La fotocatálisis heterogénea mediante TiO2 es un proceso de oxidación avanzado que puede conseguir la completa oxidación y mineralización de estos compuestos en el agua.
La presente tesis doctoral se ha centrado en la degradación de cuatro fármacos (ofloxacino, ácido clofíbrico, diclofenaco e ibuprofeno) con tres catalizadores de TiO2: nanofibras sintetizadas y materiales comerciales: en forma de nanopartícula y nanofibra. Las nanofibras preparadas mostraron una mayor capacidad de adsorción y degradación de los fármacos estudiados. A pesar de los buenos resultados obtenidos experimentando en agua sintética, todos los catalizadores bajaron su rendimiento al experimentar con matriz de agua real.
Adicionalmente, se estudió cómo el ofloxacino se degradaba y transformaba a lo largo del proceso fotocatalítico mediante espectrometría de masas de alta resolución y de movilidad iónica. Se detectaron e identificaron 59 productos de transformación, los cuales fueron adicionalmente estudiados mediante la técnica de movilidad iónica acompañada de cálculos teóricos. Esta última combinación no solo demostró su poder separativo sino que proporcionó una herramienta para la confirmación de las estructuras químicas propuestas.
Finalmente, se estudió la toxicidad asociada a los productos de transformación del ofloxacino, evaluada mediante dos targets: luminiscencia (Vibrio-fischeri) y citotoxicidad (células humanas). Ambos ensayos demostraron que la generación de estos productos de degradación incrementaba toxicidad. Aun así, la completa detoxificación se consiguió extendiendo el tiempo de fotocatálisis. A fin de estudiar su toxicidad individual, el crudo de reacción fue fraccionado mediante HPLC semipreparativo. Sin embargo, la baja resolución cromatográfica obtenida imposibilitó el estudio individual y limitó a una fracción este aumento de la toxicidad. Actualmente, la síntesis química, parece la única vía para posibilitar el estudio individual de los productos generados.
