Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Số phận của ivermectin trong môi trường đất và nước: tính di động, sự phân hủy và độc tính đối với Daphnia similis
Tóm tắt
Ivermectin (IVM) là một loại thuốc chống ký sinh trùng phổ rộng thường được sử dụng trong y học thú y. Trong nghiên cứu này, sự hấp thụ và khử hấp thụ IVM trong hai loại đất của Brazil (N1-cát và S2-đất sét) cũng như khả năng rửa trôi, sự phân hủy dưới điều kiện hiếu khí và sự phân hủy trong dung dịch nước bằng phương pháp quang xúc tác với TiO2 ở thể lơ lửng đã được đánh giá. Các đường cong hấp thụ động học của IVM được điều chỉnh theo mô hình bậc hai giả (pseudo-second-order model). Dữ liệu hấp thụ và khử hấp thụ đã phù hợp tốt với các isotherm Freundlich ở dạng log (r > 0,96). Hệ số hấp thụ Freundlich (Kads) và hệ số khử hấp thụ Freundlich (Kdes) lần lượt là 77,7 và 120 μg1−1/n (cm3)1/n g−1 và 74,5 và 138 μg1−1/n (cm3)1/n g−1 cho các loại đất N1 và S2. Khả năng rửa trôi của IVM lớn hơn ở đất cát N1 so với đất sét S2. Dưới điều kiện hiếu khí, sự phân hủy (DT50) ở 19,3 °C là 15,5 ngày (đất N1) và 11,5 ngày (đất S2). Phương pháp quang xúc tác với UVC và TiO2 ở dạng lơ lửng đã dẫn đến sự phân hủy 98 % của IVM (500 μg L−1) trong nước chỉ sau 600 giây. Độc tính (Daphnia similis) của các dung dịch được xử lý bằng quá trình quang xúc tác đã hoàn toàn được loại bỏ sau 10 phút.
Từ khóa
#ivermectin #thuốc chống ký sinh trùng #khả năng rửa trôi #phân hủy #độc tính #Daphnia similisTài liệu tham khảo
Abellán MN, Bayarri B, Gimenez J, Costa J (2007) Photocatalytic degradation of sulfamethoxazole in aqueous suspension of TiO2. Appl Catal B-Environ 74:233–241. doi:10.1016/j.apcatb.2007.02.017
Beynon SA (2012) Potential environmental consequences of administration of anthelmintics to sheep. Vet Parasitol 189:113–124
Bloom RA, Matheson JC (1993) Environmental assessment of avermectins by the United-States-Food-and-Drug-Administration. Vet Parasitol 48:281–294. doi:10.1016/0304-4017(93)90163-H
Boonstra H, Reichman EP, van den Brink PJ (2011) Effects of the veterinary pharmaceutical ivermectin in indoor aquatic microcosms. Arch Environ Con Tox 60:77–89. doi:10.1007/s00244-010-9526-1
Boxall ABA (2012) OECD 2012. New and emerging water pollutants arising from agriculture. http://www.oecd.org/tad/sustainable-agriculture/49848768.pdf. Accessed 13 July 2015.
Bull DL et al (1984) Fate of avermectin B1a in soil and plants. J Agr Food Chem 32:94–102. doi:10.1021/jf00121a025
Celestina TV, Kolar L, Gobec I, Kuzner J, Flajs VC, Pogacnik M, Erzen NK (2010) Factors influencing dissipation of avermectins in sheep faeces. Ecotox Environ Safe 73:18–23. doi:10.1016/j.ecoenv.2009.08.008
Chu W, Choy WK, So TY (2007) The effect of solution pH and peroxide in the TiO2-induced photocatalysis of chlorinated aniline. J Hazard Mater 141:86–91. doi:10.1016/j.jhazmat.2006.06.093
Dal Bosco SM, Barbosa IM, Candello FP, Maniero MG, Rath S, Guimaraes JR (2011) Degradation of ivermectin by Fenton and photo-Fenton and toxicity test using Daphnia similis. J Adv Oxid Technol 14:292–301
Davies IM, Gillibrand PA, McHenery JG, Rae GH (1998) Environmental risk of ivermectin to sediment dwelling organisms. Aquaculture 163:29–46
Doretto KM, Peruchi LM, Rath S (2014) Sorption and desorption of sulfadimethoxine, sulfaquinoxaline and sulfamethazine antimicrobials in Brazilian soils. Sci Total Environ 476:406–414. doi:10.1016/j.scitotenv.2014.01.024
Garric J et al (2007) Effects of the parasiticide ivermectin on the cladoceran Daphnia magna and the green alga Pseudokirchneriella subcapitata. Chemosphere 69:903–910. doi:10.1016/j.chemosphere.2007.05.070
Gruber VF, Halley BA, Hwang SC, Ku CC (1990) Mobility of avermectin B-1a in soil. J Agr Food Chem 38:886–890. doi:10.1021/Jf00093a063
Halley BA, Jacob TA, Lu AYH (1989) The environmental-impact of the use of ivermectin. Environmental-Effects and Fate Chemosphere 18:1543–1563. doi:10.1016/0045-6535(89)90045-3
Hamilton MA, Russo RC, Thurston RV (1977) Trimmed Spearman-Karber method for estimating median lethal concentrations in toxicity bioassays. Environ Sci Technol 11:714–719. doi:10.1021/Es60130a004
Horvat AJM et al (2012) Analysis, occurrence and fate of anthelmintics and their transformation products in the environment. Trac-Trend Anal Chem 31:61–84
IAC (2001) Instituto Agronômico, Análise Química para Avaliação da Fertilidade de Solos Tropicais.
Iglesias LE et al (2006) Environmental impact of ivermectin excreted by cattle treated in autumn on dung fauna and degradation of faeces on pasture. Parasitol Res 100:93–102. doi:10.1007/s00436-006-0240-x
Jensen J, Krogh PH, Sverdrup LE (2003) Effects of the antibacterial agents tiamulin, olanquindox and metronidazole and the anthelmintic ivermectin on the soil invertebrate species Folsomia fimetaria (Collembola) and Enchytraeus crypticus (Enchytraeidae). Chemosphere 50:437–443. doi:10.1016/S0045-6535(02)00336-3
Kim SC, Carlson K (2007) Quantification of human and veterinary antibiotics in water and sediment using SPE/LC/MS/MS. Anal Bioanal Chem 387:1301–1315. doi:10.1007/s00216-006-0613-0
Kolar L, Erzen NK, Hogerwerf L, van Gestel CAM (2008) Toxicity of abamectin and doramectin to soil invertebrates. Environ Pollut 151:182–189. doi:10.1016/j.envpol.2007.02.011
Krogh KA, Bjorklund E, Loeffler D, Fink G, Halling-Sorensen B, Ternes TA (2008a) Development of an analytical method to determine avermectins in water, sediments and soils using liquid chromatography-tandem mass spectrometry. J Chromatogr A;1211:60–69 doi: 10.1016/j.chroma.2008.09.081.
Krogh KA, Soeborg T, Brodin B, Halling-Sorensen B (2008b) Sorption and mobility of ivermectin in different soils. J Environ Qual; 37:2202–2211 doi:10.2134/Jeq2007.0592.
Krogh KA, Jensen GG, Schneider MK, Fenner K, Halling-Sorensen B (2009) Analysis of the dissipation kinetics of ivermectin at different temperatures and in four different soils. Chemosphere 75:1097–1104. doi:10.1016/j.chemosphere.2009.01.015
Kunz A, Peralta-Zamora P, de Moraes SG, Duran N (2002) New tendencies on textile effluent treatment. Quim Nov. 25:78–82
Leal RMP, Alleoni LRF, Tornisielo VL, Regitano JB (2013) Sorption of fluoroquinolones and sulfonamides in 13 Brazilian soils. Chemosphere 92:979–985
Liebig M, Fernandez AA, Blübaum-Graonau E, Boxall A, Brinke M, Carbonell-Martin G (2010) Environmental risk assessment of ivermectin: a case study integrated environmental. Assessment and Management 6:20. doi:10.1002/ieam.96
Litskas VD, Karamanlis XN, Batzias GC, Kamarianos AP (2011) Sorption of the antiparasitic drug eprinomectin in three soils. Chemosphere 82:193–198. doi:10.1016/j.chemosphere.2010.10.024
Litskas VD, Karamanlis XN, Batzias GC, Tsiouris SE (2013) Are the parasiticidal avermectins resistant to dissipation in the environment? The case of eprinomectin. Environ Int 60:48–55. doi:10.1016/j.envint.2013.07.017
Mushtaq M, Feely WF, Syintsakos LR, Wislocki PG (1996) Immobility of emamectin benzoate in soils. J Agr Food Chem 44:940–944. doi:10.1021/Jf950474v
Nessel RJ, Wallace DH, Wehner TA, Tait WE, Gomez L (1989) Environmental fate of ivermectin in a cattle feedlot. Chemosphere 18:1531–1541
Nogueira RFP, Trovo AG, da Silva MRA, Villa RD, de Oliveira MC (2007) Fundaments and environmental applications of Fenton and photo-Fenton processes. Quim Nov. 30:400–408
OECD (2000) Test No. 106: Adsorption—Desorption using a batch equilibrium method. OECD Publishing, Paris
OECD (2004) OECD Guidelines for the testing of chemicals. Leaching in soil columns.
Omura S (2008) Ivermectin: 25 years and still going strong. Int J Antimicrob Ag 31:91–98. doi:10.1016/j.ijantimicag.2007.08.023
Omura S, Crump A (2004) The life and times of ivermectin—a success story. Nat Rev Microbiol 2:984–989. doi:10.1038/Nrmicro1048
Omura S, Crump A (2014) Ivermectin: panacea for resource-poor communities? Trends Parasitol 30:445–455
Oppel J, Broll G, Loffler D, Meller M, Rombke J, Ternes T (2004) Leaching behaviour of pharmaceuticals in soil-testing-systems: a part of an environmental risk assessment for groundwater protection. Sci Total Environ 328:265–273. doi:10.1016/j.scitotenv.2004.02.004
Rombke J et al (2010) Effects of the parasiticide ivermectin on the structure and function of dung and soil invertebrate communities in the field (Madrid, Spain). Appl Soil Ecol 45:284–292. doi:10.1016/j.apsoil.2010.05.004
Schweitzer N, Fink G, Ternes TA, Duis K (2010) Effects of ivermectin-spiked cattle dung on a water-sediment system with the aquatic invertebrates Daphnia magna and Chironomus riparius. Aquat Toxicol 97:304–313. doi:10.1016/j.aquatox.2009.12.017
Shoop WL, Mrozik H, Fisher MH (1995) Structure and activity of avermectins and milbemycins in animal health. Vet Parasitol 59:139–156. doi:10.1016/0304-4017(94)00743-V
SINDAN (2014) Compêndio de Produtos Veterinários. http://www.cpvs.com.br/cpvs/prodpesquisa.aspx?codigo=2416. Accessed 22/11/2014.