Бета-блокаторы — одни из самых популярных лекарств для сердца. Их назначают при гипертонии, аритмии и после инфаркта. Особенно часто применяются атенолол и метопролол. Эти препараты устойчивы к разрушению, что помогает им действовать долго, но создает другую проблему — попадая в сточные воды, они почти не разлагаются. Очистные сооружения не способны полностью удалить такие соединения, и со временем они накапливаются в реках и озерах, постепенно отравляя водоросли, рыбу и другие организмы.
Найти способ обезвредить эти «фармацевтические фантомы» — непростая задача. Решение может скрываться в особых пористых материалах, которые действуют как губка, втягивая загрязнители. Это ковалентные органические полимеры — структура со множеством микроскопических пор, в которых могут застревать молекулы вредных веществ. Особенно эффективными оказались их фторсодержащие разновидности — атомы фтора усиливают способность материала притягивать и удерживать стойкие молекулы.
Ученые из Сеульского национального университета науки и технологий проверили такой фторсодержащий полимер на самых устойчивых бета-блокаторах. Материал создали простым способом — без катализаторов и сложных реагентов. И уже за первую минуту он удалил из воды до 70% лекарственных остатков. Когда исследователи построили график зависимости эффективности от концентрации, кривая оказалась S-образной — при малых дозах очищение шло медленно, но после порога в 60 миллиграммов на литр процесс резко ускорялся. Это значит, что материал не просто удерживает молекулы на поверхности, а создает несколько их слоев — редкое и очень полезное свойство для фильтров.
Секрет эффективности в самой структуре. Атомы фтора образуют плотную сеть взаимодействий с молекулами лекарств — положительно заряженные частицы притягиваются к отрицательным участкам материала, а его гидрофобные (водоотталкивающие) свойства выталкивают воду, позволяя загрязнителям крепче «прилипать». Все вместе это многократно усиливает очистку.
Важно, что полимер показал высокий результат не только в лаборатории, но и в обычной воде, где много солей и органических соединений. Это делает его реальным кандидатом для очистных систем нового поколения.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что ученые нашли природные очистители «вечных химикатов».
