Dynamika zanikania 1-alkilo-3-metyloimidazoliowych cieczy jonowych w aspekcie ich oddziaływania na aktywność oksydazy o-difenolowej w glebie

• Autorzy: Telesiński A. , Sułkowska N.

Identyfikatory

DOI

10.16926/cebj.2016.19.11

Warianty tytułu

EN

Dissipation dynamic of 1-alkyl-3-methylimidazolium ionic liquids and their effect on o-diphenol oxidase activity in soil

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Doświadczenie przeprowadzono w warunkach laboratoryjnych na dwóch glebach o składzie granulometrycznym: piasku gliniastym (Corg 8.71 g/kg, pHKCl 6.36) i gliny lekkiej (Corg 10.92 g/kg, pHKCl 6.81). Do próbek gleb wprowadzono dwie ciecze jonowe: tetrafluoroboran 1-butylo-3-metyloimidazoliowy [BMIM][BF4] oraz tetrafluoroboran 1-heksylo-3-metyloimidazoliowy [HMIM][BF4] w dawkach: 0, 5, 50, 500 oraz 5000 mg/kg s.m. gleby. W 1., 7., 14., 28. i 56. dniu doświadczenia oznaczono chromatograficznie zawartość kationów imidazoliowych, potencjometrycznie zawartość fluoru rozpuszczalnego i potencjalnie dostępnego dla roślin oraz spektrofotometrycznie aktywność oksydazy o-difenolowej. Otrzymane wyniki wykazały, że kation [BMIM] okazał się układem odpornym na degradację w glebie, podczas gdy wydłużenie podstawnika alkilowego do sześciu atomów węgla zdecydowanie przyspieszyło proces zanikania. Zawartość fluoru rozpuszczalnego w roztworze glebowym, jak i potencjalnie dostępnego dla roślin, w glebie zanieczyszczonej imidazoliowymi cieczami jonowymi, zwiększała się w trakcie trwania doświadczeń. Natomiast zmiany aktywności oksydazy o-difenolowej w glebie zanieczyszczonej analizowanymi cieczami jonowymi zależne były od dawki oraz rodzaju cieczy jonowej, a także właściwości gleby.

EN

The experiment was carried out on two soil samples with granulometric composition: loamy sand (Corg 8.71 g/kg, pHKCl 6.36) and sandy loam (Corg 10.92 g/kg, pHKCl 6.81). Two ionic liquids: 1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate [BMIM][BF4] and 1-hexyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate [HMIM][BF4] at dosages of: 0, 5, 50, 500, and 5000 mg/kg dm. were applied into soil. On days 1, 7, 14, 28, and 56 content of imidazolium cations, two forms of fluoride (soluble and potentially available to plants) and activity of o-diphenol oxidase were determined by chromatographic, potentiometric, and spectophotometric methods, respectively. Obtained results showed that the [BMIM] cation was resistant to degradation in the soil, while lengthening the alkyl substituent six carbon strongly accelerated the process of decomposition. Soluble and potentially available to plants fluoride content in the soil with imidazolium ionic liquids, increased during the experiments. Changes of o-diphenol oxidase activity in soil with imidazolium ionic liquids: with tetrafluoroborate anion were dependent on the dose and the type of ionic liquid, and the soil properties.

Słowa kluczowe

PL

imidazoliowe ciecze jonowe; fluor; oksydaza o-difenolowa; gleba

EN

imidazolium ionic liquids; fluoride; o-diphenol oxidase; soil

• Wydawca: Wydawnictwo Uniwersytetu Humanistyczno-Przyrodniczego im. Jana Długosza w Częstochowie
• Czasopismo: Chemistry, Environment, Biotechnology
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 19
• Strony: 87--92
• Opis fizyczny: Bibliogr. 34 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Telesiński A.

• Katedra Fizjologii Roślin i Biochemii, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, 71-434 Szczecin, Słowackiego 17, Polska

autor

Sułkowska N.

• Katedra Fizjologii Roślin i Biochemii, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, 71-434 Szczecin, Słowackiego 17, Polska

Bibliografia

• [1] J. Pernak, Przem. Chem., 2003, 82, 521–524.
• [2] R.P. Swatlowski, J.D. Holbrey, R.D. Rogers, Green Chem., 2003, 5, 361–363. doi: 10.1039/B304400A
• [3] E.J. Bielińska, A. Mocek-Płóciniak, Arch. Environ. Protect., 2015, 41, 89–97. doi: 10.1515/aep-2015-0010
• [4] P. Baldrian, FEMS Microbiol. Rev., 2006, 30, 215–242. doi: 10.1111/j.1574-4976.2005.00010.x
• [5] J.-W. Park, J. Dec, J.-E. Kim, J.M. Bollag, Arch. Environ. Contam. Toxicol., 2000, 38, 405–410. doi: 10.1007/s002449910054
• [6] G. Gramms, D. Ziegenhagen, S. Sorge, Microbiol. Ecol., 1999, 37, 140–151.
• [7] J. Nichthauser, W. Mrozik, A. Markowska, P. Stepnowski, Chemosphere, 2009, 74, 515–521. doi: 10.1016/j.chemosphere.2008.09.086
• [8] S. Larsen, A.E. Widdowson, J. Soil Sci., 1971, 22, 210–221.
• [9] T. Ogoński, D. Samujło, M abolizm fluoru’96. Anali ka związków fluoru, 1996, 11–14.
• [10] J. Nowak, B. Kuran, Rocz. Glebozn., 2000, 5, 125–133.
• [11] R. Perucci, C. Casucci, S. Dumontet, Soil Biol. Biochem., 2000, 32, 1927–1933. doi: 10.1016/S0038-0717(00)00168-1
• [12] T.M. Garcia, N. Gathergood, P. Scammells, Green Chem., 2005, 7, 9–14. doi: 10.1039/B411922C
• [13] N. Gathergood, P. Scammells, T.M. Garcia, Green Chem., 2006, 8, 156–160. doi: 10.1039/B516206H
• [14] K.M. Docherty, J.K. Dixon, C.F. Kulpa, Biodegradation, 2007, 18, 481–493. doi: 10.1007/s10532-006-9081-7
• [15] D. Coleman, N. Gathergood, Chem. Soc. Rev., 2010, 39, 600–637. doi: 10.1039/b817717c
• [16] P. Stepnowski, A. Zalewska, J. Photochem. Photobiol. A, 2005, 170, 45–50. doi: 10.1016/j.jphotochem.2004.07.019
• [17] M. Czerwicka, S. Stolte, A. Müller, E.M. Siedlecka, M. Gołębiowski, J. Kumirska, P. Stepnowski, J. Hazard. Mater., 2010, 171, 478–483. doi: 10.1016/j.jhazmat.2009.06.027
• [18] A.S. Wells, V.T. Coombe, Org. Process Res. Dev., 2006, 10, 794–798. doi: 10.1021/op060048i
• [19] S. Stolte, S. Abdulkarim, J. Arning, A.-K. Blomeyer-Nienstedt, U. Bottin-Weber, M. Matzke, J. Ranke, B. Jastorff, J. Thöming, Green Chem., 2008, 10, 214–224. doi: 10.1039/B713095C
• [20] P. Stepnowski, W. Mrozik, J. Nichthauser, Environ. Sci. Technol., 2007, 41, 511–516. doi: 10.1021/es062014w
• [21] W. Mrozik, C. Jungnickel, M. Skup, P. Urbaszek, P. Stepnowski, Environ. Chem., 2008, 5, 299–306. doi: 10.1071/en08015
• [22] M. Matzke, K. Thiele, A. Müller, J. Filser, Chemosphere, 2009, 74, 568–574. doi: 10.1016/j.chemosphere.2008.09.049
• [23] A. Kabata-Pendias, H. Pendias, Biogeochemia pierwiastków śladowych, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1999.
• [24] K.M. Docherty, C.F. Kulpa, Green Chem., 2005, 7, 185– 189. doi: 10.1039/B419172B
• [25] L. Carson, P.K.W. Chau, M.J. Earle, M.A. Gilea, B.F. Gilmore, S.P. Gorman, M.T. McCanna, K.R. Seddon, Green Chem., 2009, 11, 492–497. doi: 10.1039/B821842K
• [26] H. Wang, S.V. Malhorta, A.J. Francis, Chemosphere, 2011, 82, 1597–1603. doi: 10.1016/j.chemosphere.2010.11.049
• [27] Y. Yu, Y. Nie, J. Environ. Protect., 2011, 2, 298–303. doi: 10.4236/jep.2011.23033
• [28] M. Markiewicz, C. Jungnickel, A. Markowska, U. Szczepaniak, M. Paszkiewicz, I. Hupka, Molecules, 2009, 14, 4396–4405. doi: 10.3390/molecules14114396
• [29] N. Li, W. Du, Z. Huang, W. Zhao, S. Wang, Chin. J. Catal., 2013, 34, 769–780. doi: 10.1016/S1872-2067(11)60521-4
• [30] A. Telesiński, Zmiany parametrów biochemicznych i toksykologicznych gleb pod wpływem 1-alkilo-3-metyloimidazoliowych cieczy jonowych, Wyd. Uczelniane Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie, Szczecin, 2012.
• [31] J. Pernak, J. Kalewska, H. Ksycińska, J. Cybulski, Europ. J. Med. Chem., 2001, 36, 899–907. doi: 10.1016/S02235234(01)01280-6
• [32] A. Machoy-Mokrzyńska, Z. Machoy, Ann. Acad. Med. Stetin., 2006, 52(Suppl. 1), 73–77.
• [33] N.P. Kremlenkova, E.I. Gaponyuk, Sov. Soil Sci., 1984, 16, 26–30.
• [34] M. Śnioszek, A. Telesiński, B. Smolik, H. Zakrzewska, Possibilities of using clay minerals to reduce fluorine effects on activity of phenolic metabolism selected enzymes in soil and pea and spring wheat plants [w:] Pierwiastki, środowisko i życie człowieka, K. Pasternak (ed.), Wyd. System-Graf, Lublin, 2009, pp. 344–356.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).