hrvatski

Mehanizam reakcije kloriranja 5-fluorouracila i ekotoksikološka analiza kloriranih produkata

Sve veća proizvodnja i potrošnja farmaceutika posljednjih nekoliko desetljeća dovela je do akumuliranja lijekova i njihovih metabolita u okolišu. Pojava lijekova u okolišu postala je goruća ekološka tema. Jedan od takvih farmaceutika je 5-fluorouracil, citostatik koji se nalazi u okolišu u koncentracijama i do 92 ng/L. U ovom je radu, kombinacijom eksperimentalnih i teorijskih metoda, predložen reakcijski mehanizam kloriranja 5-FU 1 hipoklorastom kiselinom. Pokazano je da kinetički i termodinamički favorizirani trans- klorhidrin 3a nastaje preko iminskog međuprodukta, uz energetske barijere od 82.90 kJ/mol i 40.07 kJ/mol. Daljnje kloriranje se odvija u N1-položaju preko N1-anionskog međuprodukta uz energetsku barijeru koja iznosi 85.43 kJ/mol. Konačni produkt kloriranja je geminalni diol 11. Strukturne karakteristike produkata i međuprodukata određene su korištenjem 1H, 19F i 13C NMR spektroskopije te spektrometrije masa. Reakcijski mehanizam istražen je pomoću kvantno-kemijskih metoda. Korišten je B3LYP funkcional uz 6-31+G(d) bazni skup. Solvatacijski efekti opisani su implicitnim SMD solvatacijskim modelom te korištenjem optimalnog broja eksplicitnih molekula otapala (H2O). Računalno dobiveni podaci u skladu su s eksperimentalnim opažanjima. Ekotoksikološkom analizom na testnom vodenom organizmu Daphnia magna utvrđeno je da je klorhidrin 3a manje toksičan, a produkt 11 više toksičan od ishodne supstancije 5-FU. Dobiveni rezultati ključni su za poznavanje ekološke sudbine 5-FU i predlaganje novih, manje toksičnih načina obrade otpadnih voda.

5-fluorouracil ; kloriranje ; kvantno-kemijske metode ; ekotoksikološka analiza

nije evidentirano