Agenti di contrasto iodurati: meccanismo di trasformazione e loro monitoraggio in acque superficiali.

ABSTRACT Il presente lavoro di tesi si è focalizzato sulla determinazione di alcuni inquinanti emergenti presenti in matrice acquosa e sullo studio della loro trasformazione nell'ambiente. In particolare l'attenzione è stata posta su tre molecole iodurate utilizzate in ambito ospedaliero come mezzi di contrasto nella diagnostica radiologica: Iopamidolo, Acido Amidotrizoico e Iopromide. Queste sostanze possono essere somministrate per via orale o endovenosa, non vengono metabolizzate dall'organismo umano e perciò escrete immodificate con le urine. Tutte le molecole oggetto di studio non vengono completamente degradate nei processi di abbattimento abitualmente utilizzati nei comuni impianti di depurazione delle acque reflue e di conseguenza vengono rilevate in tracce e ultra-tracce nelle acque superficiali. Inoltre quando questi inquinanti vengono dispersi nell'ambiente, possono subire trasformazioni biotiche e abiotiche dando origine a prodotti di degradazione, che in taluni casi risultano essere più tossici per l'uomo e per l'ambiente delle molecole genitrici. A fine di individuare un catalizzatore in grado di abbattere completamente tali molecole e comprendere il loro comportamento durante i processi fotocatalitici di abbattimento, sono state effettuate delle degradazioni mediante fotocatalisi eterogenea utilizzando come foto-catalizzatore ossido di zinco dopato con Ce (1%) e TiO2 (P25). Gli esperimenti sono stati condotti in acqua MilliQ, sotto irraggiamento ad una λ di 360 nm nella regione UV-A. La concentrazione residua di substrato è stata determinata mediante HPLC-UV e si è potuto osservare come Ce-ZnO fosse più efficiente del biossido di titanio (P25) commerciale. Infatti in presenza del primo catalizzatore non solo la velocità di scomparsa delle molecole è maggiore, ma anche il processo di mineralizzazione del sistema avviene in tempi più brevi. E' stato inoltre seguita l'evoluzione della formazione dei prodotti di trasformazione inorganici, mediante la cromatografia ionica (IO3-, NO2-, NO3-, I-, NH4+). Per valutare l'impatto eco-tossicologico dei farmaci e dei loro prodotti di trasformazione, è stato effettuato uno studio sull'andamento della tossicità acuta durante il processo degradativo, utilizzando i batteri Vibrio Fischeri (Microtox Model 500 Analyzer). I prodotti organici di trasformazione sono stati identificati e caratterizzati caratterizzati mediante LTQ-Orbitrap con sorgente ESI. Successivamente è stata effettuata la ricerca di tali molecole e dei loro prodotti di degradazione su campioni reali di acque fluviali cittadine. Tali campionamenti sono stati effettuati nel centro cittadino di Chicago (Illinois, U.S.A.) in collaborazione con la Loyola University, scegliendo siti di campionamento strategici (vicino a probabili siti di scarico di reflui ospedalieri) con l'intento di ottenere campioni ad elevate concentrazioni di molecole genitrici.