基于密度泛函理论的微气泡臭氧化诺氟沙星降解途径与毒性评估

作     者：张静 于倩 丁亮亮 刘春 闫晨旭 牛建瑞 张瑞娜 ZHANG Jing;YU Qian;DING Liangliang;LIU Chun;YAN Chenxu;NIU Jianrui;ZHANG Ruina

作者机构：河北科技大学环境科学与工程学院河北省污染防治生物技术重点实验室石家庄050018 

出 版 物：《环境化学》 (Environmental Chemistry)

年 卷 期：2025年第44卷第1期

页      面：288-298页

核心收录：

学科分类：083001[工学-环境科学] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 07[理学] 08[工学] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2022YFE0119000)资助 

主　　题：诺氟沙星 Gaussian T.E.S.T. 降解途径 生态毒性. 

摘      要：诺氟沙星(Norfloxacin,NOF)为第三代喹诺酮类抗菌药被广泛应用,易在环境中积累,威胁人类健康和环境安全.本研究采用Gaussian与Toxicity Estimation Software Tool(T.E.S.T.)软件预测在微气泡臭氧化(MB/O_(3))体系中NOF的降解途径与降解产物的生态毒性.结果表明,MB/O_(3)体系中的羟基自由基等活性氧物质易对NOF分子结构上键级较小、平均局部离子化能较低以及简缩Fukui函数较高的反应位点进行攻击;液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)分析结果结合模型计算推测,MB/O_(3)处理NOF降解途径包括:脱氟反应、哌嗪环转化、羟基取代反应和喹诺酮环氧化;利用T.E.S.T.软件评估NOF及降解产物的毒性,发现NOF对口服大鼠、胖头鱼、水蚤均存在负面影响,具有发育毒性,无致突变性,且降解过程中可能会产生比NOF毒性大的产物.本研究采用模型预测NOF降解途径与生态毒性的方法便捷有效,可为MB/O_(3)体系降解复杂有机分子的降解途径和生态毒性研究提供理论依据.