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Selective diffusive gradients in thin-films with molecularly imprinted polymer for measuring fluoroquinolone antibiotics in waters
Science of the Total Environment ( IF 8.2 ) Pub Date : 2021-06-02 , DOI: 10.1016/j.scitotenv.2021.148194 Si-Si Liu 1 , Jin-Ling Li 1 , Lin-Ke Ge 2 , Cai-Lin Li 1 , Jian-Liang Zhao 1 , Qian-Qian Zhang 1 , Guang-Guo Ying 1 , Chang-Er Chen 1
Science of the Total Environment ( IF 8.2 ) Pub Date : 2021-06-02 , DOI: 10.1016/j.scitotenv.2021.148194 Si-Si Liu 1 , Jin-Ling Li 1 , Lin-Ke Ge 2 , Cai-Lin Li 1 , Jian-Liang Zhao 1 , Qian-Qian Zhang 1 , Guang-Guo Ying 1 , Chang-Er Chen 1
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Fluoroquinolones (FQs) have raised significant concerns due to their ubiquitous occurrence and promoting of antimicrobial resistance (AMR). In this study, a molecularly imprinted polymer-diffusive gradient in thin-films (MIP-DGT) sampler is developed for selective measurement of FQs in waters by using a commercial available MIP material as the binding agent. The MIP-DGT shows selective adsorption of the FQs and linearly accumulates the FQs over the deployment time. MIP-DGT measurement is independent of pH (6–8) and ionic strength (IS) (0.01–0.5 M) but is affected by DOM at higher concentrations (~10 mg•L−1 ), which is due to the altered diffusion coefficients and reduced adsorption on the MIP binding gel. Significant interaction effects of DOM with pH or IS indicate that this is the predominant influence on the MIP-DGT performance, which results in a lower measurement by the MIP-DGT but this is curtailed to some extend with increasing IS or pH. The MIP-DGT measurements, however, correlate well with those by grab sampling in a wastewater treatment plant, suggesting it is reliable for measuring FQs in waters. For the first time, we demonstrate that key water chemistry parameters do have interaction effects on the DGT measurements, which should be considered for the data interpretation. The MIP-DGT is a promising tool to understand the interaction effects of the environmental parameters on the fate, behaviours and bioavailability/toxicity of organic contaminants and improve environmental risk assessments in the environment and modelling.
中文翻译：
使用分子印迹聚合物在薄膜中选择性扩散梯度，用于测量水中氟喹诺酮类抗生素
氟喹诺酮类药物 （FQ） 因其普遍存在和促进抗菌素耐药性 （AMR） 而引起了人们的极大关注。在本研究中，开发了一种分子印迹聚合物薄膜扩散梯度 （MIP-DGT） 采样器，用于通过使用市售的 MIP 材料作为粘合剂来选择性测量水中 FQ。MIP-DGT 显示 FQ 的选择性吸附，并在部署时间内线性累积 FQ。MIP-DGT 测量与 pH 值 （6–8） 和离子强度 （IS） （0.01–0.5 M） 无关，但会受到较高浓度 （~10 mg•L-1） 的 DOM 的影响，这是由于扩散系数改变和对 MIP 结合凝胶的吸附减少。DOM 与 pH 或 IS 的显著交互效应表明，这是对 MIP-DGT 性能的主要影响，这导致 MIP-DGT 的测量值较低，但随着 IS 或 pH 的增加，这在一定程度上会有所减少。然而，MIP-DGT 测量值与废水处理厂中抽样的测量值密切相关，表明它对于测量水域中的 FQ 是可靠的。我们首次证明关键水化学参数确实对 DGT 测量有交互作用，在数据解释时应考虑这一点。MIP-DGT 是一个很有前途的工具，可以了解环境参数对有机污染物的命运、行为和生物利用度/毒性的相互作用，并改进环境和建模中的环境风险评估。
更新日期：2021-06-02
中文翻译：
使用分子印迹聚合物在薄膜中选择性扩散梯度，用于测量水中氟喹诺酮类抗生素
氟喹诺酮类药物 （FQ） 因其普遍存在和促进抗菌素耐药性 （AMR） 而引起了人们的极大关注。在本研究中，开发了一种分子印迹聚合物薄膜扩散梯度 （MIP-DGT） 采样器，用于通过使用市售的 MIP 材料作为粘合剂来选择性测量水中 FQ。MIP-DGT 显示 FQ 的选择性吸附，并在部署时间内线性累积 FQ。MIP-DGT 测量与 pH 值 （6–8） 和离子强度 （IS） （0.01–0.5 M） 无关，但会受到较高浓度 （~10 mg•L-1） 的 DOM 的影响，这是由于扩散系数改变和对 MIP 结合凝胶的吸附减少。DOM 与 pH 或 IS 的显著交互效应表明，这是对 MIP-DGT 性能的主要影响，这导致 MIP-DGT 的测量值较低，但随着 IS 或 pH 的增加，这在一定程度上会有所减少。然而，MIP-DGT 测量值与废水处理厂中抽样的测量值密切相关，表明它对于测量水域中的 FQ 是可靠的。我们首次证明关键水化学参数确实对 DGT 测量有交互作用，在数据解释时应考虑这一点。MIP-DGT 是一个很有前途的工具，可以了解环境参数对有机污染物的命运、行为和生物利用度/毒性的相互作用，并改进环境和建模中的环境风险评估。
京公网安备 11010802027423号