實驗原理及配置

實驗主要探究在不同條件下使用非平衡大氣壓等離子體射流（NEAPP）降解纈沙坦的效率，包括在單獨(dú)等離子體射流、等離子體射流與ZnO納米顆粒組合以及各種環(huán)境（空氣、O2和?H2O2），固定等離子在固定等離子體工作電位和處理時。

NEAPP反應(yīng)器

通過HR4000CG-UV-NIR高分辨率光譜儀檢測纈沙坦降解過程等離子體射流中活性物質(zhì)的信息。使用QP400-2-SR-BX光纖收集光信號并連接到74-UV準(zhǔn)直鏡以限制收光角，提高收光效率和光譜儀的空間分辨率。通過OceanView軟件獲取光譜并記錄分析。

數(shù)據(jù)及分析

在空氣、O2和H2O2等不同環(huán)境條件下，氬等離子體對纈沙坦水溶液進(jìn)行降解，觀察到降解過程中當(dāng)氬等離子體與ZnO納米顆粒結(jié)合時，OES光譜顯示出各種新光譜線，形成原因可能是由于等離子體與ZnO的相互作用在纈沙坦的降解過程中激發(fā)Zn，在降解過程中起重要的催化作用并刺激氧化反應(yīng)。

圖2為對應(yīng)于未處理的纈沙坦水溶液，不同環(huán)境降解的纈沙坦水溶液的紫外-可見吸收光譜及降解率。纈沙坦水溶液在260nm處表現(xiàn)出主要的吸收特征峰，單獨(dú)進(jìn)行等離子體處理后，發(fā)現(xiàn)吸收峰強(qiáng)度顯著降低。

在不同環(huán)境下進(jìn)行等離子降解后吸收峰強(qiáng)度按P>P+Air>P+O2>P+H2O2的順序降低，表明纈沙坦水溶液的降解率增加。上述變化可能與纈沙坦分子的氧化降解有關(guān)。

最后，與其他處理條件相比，等離子體處理與 ZnO相結(jié)合，獲得了較低強(qiáng)度的吸收峰，最大降解百分比為 49%，這主要是由于在該協(xié)同過程中形成了較高濃度的各種活性物質(zhì)。

實驗結(jié)論

相比于單獨(dú)的等離子體、空氣、O2和H2O2等不同環(huán)境條件，光譜分析證實等離子體與ZnO形成了更高濃度的活性物質(zhì)，含有ZnO納米顆粒的纈沙坦水溶液表現(xiàn)出更高的降解率。

參考文獻(xiàn)

1. Raji, A., Pandiyaraj, K. Navaneetha, Vasu, D., Ramkumar, M.C., Deshmukh, R.R., and Kandavelu, V. Non-equilibrium atmospheric pressure plasma assisted degradation of the pharmaceutical drug valsartan: influence of catalyst and degradation environment, RSC Advances, Issue 59, 29 Sep 2020.

結(jié)語

2018年，僅抗高血壓藥物（包括纈沙坦）的市場估計為250億美元。此外，在佛羅里達(dá)國際大學(xué)最近進(jìn)行的一項研究中，在三年內(nèi)發(fā)現(xiàn)了93個骨魚樣品中近60種不同藥物的證據(jù)2。處理來自其他藥物的有害化合物進(jìn)入環(huán)境的潛在影響將需要制造商、醫(yī)療保健行業(yè)、政府機(jī)構(gòu)和公眾之間的合作。這項工作使用模塊化光譜儀等簡單、強(qiáng)大和靈活的工具，幫助研究人員、監(jiān)管機(jī)構(gòu)和行業(yè)工程師快速評估不同處理藥物廢物的效果。