Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ocena wpływu nanocząstek platyny na steroidogenezę na podstawie oznaczania poziomu testosteronu i 17β-estradiolu w komórkach Leydiga (R2C)

Zapór Lidia, Skowroń Jolanta, Miranowicz-Dzierżawska Katarzyna, Choknacka-Puchta Luiza, Sawicka Dorota

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2023

|

Nr 2 (116)

5--28

PL

Coraz popularniejsze zastosowanie nanocząstek platyny (Pt-NPs) powoduje, że mogą one systematycznie uwalniać się do środowiska, przede wszystkim do powietrza (w tym powietrza środowiska pracy), ale także do wody, ścieków i gleby, zarówno z procesów produkcyjnych, jak i podczas ich przetwarzania i stosowania oraz w wyniku utylizacji odpadów. Dane dotyczące toksyczności Pt-NPs są ograniczone. Biorąc pod uwagę zdolność Pt-NPs do bioakumulacji w organizmach żywych, ważne jest poznanie długotrwałych skutków narażenia, jakim jest wpływ na funkcje rozrodcze, w tym produkcję hormonów (testosteronu i 17β-estradiolu). Celem pracy była ocena wpływu Pt-NPs na sekrecję hormonów steroidowych w komórkach Leydiga. W komórkach Leydiga linii R2C pochodzących z jąder szczura oceniano działanie cytotoksyczne Pt-NPs <50 nm, badając ich wpływ na aktywność metaboliczną komórek (test MTT) oraz uszkodzenie błon komórkowych (test NRU). Zaburzenia steroidogenezy w komórkach oceniano poprzez oznaczanie sekrecji testosteronu (T) i 17β-estradiolu (E2), stosując kompetencyjny test ELISA. Pt-NPs działały cytotoksycznie na komórki R2C zależnie od stężenia, ale efekt ten był widoczny tylko w teście MTT (zmniejszenie przeżywalności komórek o 50% notowano przy stężeniach powyżej 250 μg/ml). Pt-NPs w stężeniach nie działających cytotoksycznie (8 ÷ 125 μg/ml) powodowały zwiększenie sekrecji T i E2 w porównaniu z kontrolą. Stężenie E2 utrzymywało się na poziomie porównywalnym z działaniem induktora (forskoliny). Uzyskane wyniki, chociaż mają charakter przesiewowy, mogą wskazywać na potencjalne działanie modulujące proces steroidogenezy w gonadach pod wpływem Pt-NPs.

EN

Due to the increasingly popular application of platinum nanoparticles (Pt-NPs), they can be continuously released to the environment, mainly to the air (including the air in the working environment), but also to water, wastewater and soil, both from production processes, during their processing and use, and as a result of waste disposal. Pt-NPs toxicity data are limited. Given the ability of Pt-NPs to bioaccumulate in living organisms, it is important to know the long-term effects of exposure, such as the impact on reproductive functions, including hormone (testosterone and 17β-estradiol) production. The aim of this study was to assess the effect of Pt-NPs on steroid hormone secretion in Leydig cells. Cytotoxicity of Pt-NPs < 50 nm was assessed in the R2C Leydig cell line derived from rat testicles by examining their effects on cellular metabolic activity (MTT assay) and cell membrane damage (NRU assay). Abnormalities of steroidogenesis in cells were evaluated by determination of testosterone (T) and 17β-estradiol (E2) secretion with the competitive ELISA test. Pt-NPs exerted a cytotoxic effect on R2C cells depending on the concentration, but this effect was seen only in the MTT assay (50% reduction in cell survival was noted at concentrations above 250 µg/ml). Pt-NPs at non-cytotoxic concentrations (8–125 µg/ml) increased the secretion of T and E2 as compared with control. The E2 concentration was maintained at a level comparable to the effect of an inducer (forskolin). The results, yet having a screening nature, may indicate a potential steroidogenesis-modulating effect of Pt-NPs in gonads.

2

Electron beam sterilization of implantable rods with risperidone and with 17-β-estradiol: a structural, thermal and morphology study

Wilińska Justyna, Turek Artur, Borecka Aleksandra, Rech Jakub, Kasperczyk Janusz

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2019

|

Vol. 21, no. 3

39--47

EN

Poly(L-lactide-co-glycolide-co-trimethylene carbonate) rods with risperidone and 17-β-estradiol were sterilized by electron beam irradiation. The aim of the study was to assess electron beam irradiation impact on terpolymer composition, chain microstructure, glass transition temperature, molecular weight and the morphological features of rods. Methods: Hot melt extrusion in the formulation of rods was applied. Sterilization of the rods was performed by electron beam in an electron beam accelerator (10 MeV, 360 mA, 25 kGy). The following methods in the development of rods were applied: nuclear magnetic resonance, differential scanning calorimetry, gel permeation chromatography and scanning electron microscopy. Results: Sterilization influenced only glass transition temperature in blind rods and rods with risperidone. As for the other parameters, no significant changes were observed as far as a sterilization effect is concerned. However, some changes were noted after introducing drug substances and after extrusion. Conclusions: Electron beam irradiation of rods with risperidone and rods with 17-β-estradiol is an adequate method for sterilizing implantable drug delivery systems.

3

Wpływ matrycy środowiskowej na efektywność usuwania wybranych estrogenów i ksenoestrogenów w procesie nanofiltracji

Burdzik-Niemiec E., Dudziak M.

Inżynieria Ekologiczna

|

2017

|

Vol. 18, nr 1

27--35

PL

Aktualnie nieograniczony dostęp do czystej i niedrogiej wody jest jednym z podstawowych celów humanitarnych. Jednakże ze względu na m.in. wzrost urbanizacji, zanieczyszczenie zasobów wodnych, niewłaściwe zarządzanie gospodarką wodną, zmiany klimatyczne oraz wzrastającą liczbę ludności cel ten wciąż pozostaje wyzwaniem 21-ego wieku. W związku z powyższym skuteczne uzdatnianie wód powierzchniowych stało się jednym z priorytetowych zadań inżynierii i ochrony środowiska. W tym zakresie poszukiwane są także rozwiązania zmierzające do ograniczenia liczby i stężenia zanieczyszczeń, w tym mikrozanieczyszczeń organicznych trafiających do wód powierzchniowych np. wraz z odpływami z oczyszczalni ścieków komunalnych. Efektywność usuwania mikrozanieczyszczeń w konwencjonalnych procesach oczyszczania ścieków jest bardzo często niewystarczająca. W oparciu o powyższe informacje w ramach niniejszej pracy podjęto badania nad oceną efektywności wysokociśnieniowej filtracji membranowej w aspekcie usuwania 17β-estradiolu, 17α-etynyloestradiolu i bisfenolu A z różnych matryc wodnych, w tym modelowego i rzeczywistego odpływu ścieków. Badane związki różniły się pochodzeniem i właściwościami fizykochemicznymi. W pracy badano zarówno odpływ modelowy jak i rzeczywisty. Uzyskane wyniki badań porównano pod kątem skuteczności usunięcia badanych mikrozanieczyszczeń dla roztworu sporządzonego na bazie wody zdejonizowanej. W ramach pracy wykorzystano komercyjną membranę do nanofiltracji HL firmy GE Osmonics (USA). Ciśnienie transmembranowe procesu wynosiło 2,0 MPa. Usuwane wiązki oznaczano z użyciem ekstrakcji do fazy stałej SPE oraz analizy chromatograficznej HPLC. Wykazano, że współczynnik retencji badanych związków zależał od rodzaju oczyszczanej matrycy wodnej oraz właściwości samego związku takich jak hydrofobowość/ hydrofilowość (określana poprzez wartość logKow) oraz masa molowa. Zaobserwowano wyższą retencję badanych związków w przypadku filtracji odpływu rzeczywistego, niż dla odpływu modelowego czy też wody zdejonziowanej. Wskazuje to na występowanie dodatkowych zjawisk wpływających na separację mikrozanieczyszczeń. Wymienić tu można np. tworzenie kompleksów pomiędzy cząsteczkami badanych związków i innymi wielkocząsteczkowymi substancjami organicznymi obecnymi w filtrowanych roztworach oraz powstawanie tzw. membrany wtórnej o porowatości mniejszej niż pory pierwotnej membrany, co przyczynia się do uzyskania większej retencji mikrozanieczyszczeń.

EN

Nowadays unlimited access to clean and affordable water is one of the fundamental humanitarian principles. However, due to the urbanization, pollution of water resources, poor water management, climate change and population growth, this goal still remains the challenge of the 21st century. Therefore, the effective treatment of surface waters has become one of the priority task of engineering and environmental protection. The solutions to reduce the number and concentration of pollutants, including organic micropollutants getting into surface waters, for example with outflows from municipal sewage treatment plant, are still sought. The efficiency of micropollutants removal in conventional water treatment processes is often insufficient. Based on the above information, under this study, the assessment of the efficiency of the high-pressure membrane filtration in terms of the removal of 17β-estradiol, 17α-ethinylestradiol and bisphenol A from different water templates were evaluated. Tested compounds differed primarily in its origin and solubility in water. In the study both, the model and actual outflow were tested. The results were compared in terms of the effectiveness of studied micropollutants removal from a solution made on the basis of deionized water. During the study, the commercial high-pressure filtration HL membrane (GE Osmonics) was tested. The driving force of the processes were transmembrane pressure of 2.0 MPa. Removed compounds were assayed using HPLC chromatography preceded by a solid phase extraction SPE. It has been shown, that the retention degree of tested compounds depended on the type of purified water template and physico-chemical properties of individual compounds such as hydrophobicity/hydrophilicity (determined by the value of the logKow) and molar mass. Higher retention degrees of tested compounds were observed during the actual outflow filtration of actual outflow in comparison with those found for model one or deionized water. It indicates, that there are additional phenomenon affecting the separation of micropollutants, i.e. the formation of complexes between molecules of tested compounds and other macromolecular organic substances present in the solution and the formation of so-called secondary membrane having a lower porosity than the porosity of primary one, which contributes to a greater retention of micropollutants.

4

Badania porównawcze rozkładu wybranych estrogenów i ksenoestrogenów w procesie fotokatalizy

Burdzik-Niemiec E., Dudziak M.

Proceedings of ECOpole

|

2015

|

Vol. 9, No. 2

551--559

PL

W pracy podjęto badania nad oceną efektywności rozkładu trzech różnych związków należących do grupy substancji zakłócających procesy hormonalne (Endocrine Disrupters Compounds EDCs), tj. 17β-estradiolu (E2), 17α-etynyloestradiolu (EE2) oraz bisfenolu A (BPA) w procesie fotokatalizy (UV/TiO2). Przedmiotem badań były modelowe odpływy z oczyszczalni ścieków bytowych, zawierające substancje nieorganiczne i opcjonalnie organiczne, do których dodawano badanych mikrozanieczyszczeń w stężeniu 500 μg/dm3. Uzyskane wyniki badań porównano pod kątem skuteczności rozkładu wybranych związków dla wody zdejonizowanej. Wykazano, że na skuteczność procesu fotokatalizy istotny wpływ ma zarówno rodzaj matrycy środowiskowej, jak i właściwości fizykochemicznych usuwanych związków. Najwyższe stopnie rozkładu uzyskano podczas oczyszczania odpływu modelowego zawierającego wyłącznie substancje nieorganiczne. Rozkład bisfenolu A oraz 17α-etynyloestradiolu przekraczał wówczas 90% (po 60-minutowym czasie naświetlania), a 17β-estradiol został rozłożony całkowicie. Zaobserwowane zjawisko można wytłumaczyć obecnością w ściekach modelowych chemicznych substancji nieorganicznych umożliwiających przebieg tzw. fotokatalizy sensybilizowanej. W przypadku odpływu modelowego zawierającego zarówno substancje organiczne, jak i nieorganiczne tego zjawiska nie obserwowano, a efektywność rozkładu mikrozanieczyszczeń była mniejsza. Powyższe obserwacje potwierdzają również uzyskane wyniki rozkładu związków dla wody zdejonizowanej.

EN

This study addressed the degradation efficiency of three different compounds belonging to the group of endocrine disrupting compounds (EDCs), namely 17β-estradiol (E2), 17α-ethinyl estradiol (EE2), and bisphenol A (BPA) in the photocatalysis process (UV/TiO2). The subject of the study was a synthetic municipal waste water treatment plant effluent containing inorganic and optionally organic substances and to which the investigated micropollutants were added at a concentration of 500 mg/dm3. The obtained results were compared in terms of the degradation of the selected compounds in deionized water. It was found that the efficiency of the photocatalysis depends significantly both on the environmental matrix and physico-chemical properties of the compounds present in the treated waste water. The highest degradation efficiency was observed for the synthetic effluent that contained only inorganic substances. The degradation of bisphenol A and 17α-ethinyl estradiol exceeded 90% (after 60-minute irradiation) and 17β-estradiol was decomposed completely. The observed phenomenon can be attributed to the process termed as sensitized photocatalysis, which was enabled by inorganic substances present in the synthetic waste water. This phenomenon was not observed for the synthetic effluent that contained both inorganic and organic substances, and moreover the degradation efficiency of the micropollutans was lower. These observations were also confirmed by the results regarding the decomposition of the compounds in deionized water.

5

Badania porównawcze rozkładu wybranych estrogenów i ksenoestrogenów w procesie UV i UV/O3

Dudziak M., Burdzik-Niemiec E.

Proceedings of ECOpole

|

2015

|

Vol. 9, No. 2

589--595

PL

Obecność mikrozanieczyszczeń organicznych, a szczególnie substancji zakłócających procesy hormonalne (Endocrine Disrupters Compounds EDCs) w wodach powierzchniowych stanowi potencjalne zagrożenie dla zdrowia i życia organizmów żywych, w tym również dla człowieka. Niebezpieczna aktywność biologiczna tych związków (w tym ich toksyczność) oraz duża odporność na biodegradację stwarza konieczność prowadzenia badań nad ich usuwaniem w konwencjonalnych i niekonwencjonalnych procesach uzdatniania wody i oczyszczania ścieków. Na podstawie coraz częstszych doniesień w literaturze przedmiotowej, dotyczących skuteczności zastosowania różnych technik zaawansowanego utleniania do eliminacji mikrozanieczyszczeń, podjęto badania nad oceną efektywności eliminacji 17β-estradiolu (E2), 17α-etynyloestradiolu (EE2) oraz bisfenolu A (BPA) z rzeczywistego odpływu z oczyszczalni ścieków komunalnych w procesie fotolizy (UV) oraz w procesie łącznym fotoliza i ozonowanie (UV/O3). Uzyskane wyniki badań porównano pod kątem skuteczności rozkładu badanych związków dla wody zdejonizowanej. Określono, że zarówno zastosowanie procesu UV, jak i UV/O3 umożliwiło osiągnięcie wysokich stopni rozkładu dla 17β-estradiolu oraz 17α-etynyloestradiolu bez względu na rodzaj oczyszczanego roztworu. Rozkład związków następował w bardzo krótkim czasie trwania procesów, natomiast efektywność eliminacji bisfenolu A zależała od zastosowanego procesu oraz składu fizykochemicznego roztworu. Wykazano, że połączenie fotolizy z ozonowaniem umożliwiło osiągnięcie wyższego stopnia rozkładu badanego związku niż w przypadku pojedynczego procesu UV.

EN

The presence of organic micropollutants, especially endocrine disrupting compounds (EDCs) in surface waters is a potential threat to the health and life of living organisms, including humans. Dangerous biological activity of these compounds (including their toxicity) and high biodegradation resistance leads to investigations on their removal in the conventional and unconventional processes of water purification and sewage treatment, such as UV and UV/O3. Based on the frequent reports in literature, studies on the elimination efficiency of 17β-estradiol (E2), 17α-ethinylestradiol (EE2) and bisphenol A (BPA) from real urban wastewater effluents by means of photolysis (UV) and photolysis with ozonation (UV/O3) processes were undertaken. The obtained results were juxtaposed in terms of the efficiency of these compounds elimination from deionized water. It was established that both process, UV and the combination of UV/O3 resulted in high level of 17β-estradiol and 17α-ethinylestradiol decomposition. Even very short duration of the processes were sufficient for decomposition of the compounds. However, bisphenol A elimination efficiency differed depending on the chemical composition of the solution and kind of the investigated processes. It was indicated that the combination of photolysis and ozonation led to the highest level of compound decomposition.

6

Comparative studies on decomposition of selected estrogens and xenoestrogens by photocatalysis processes

Burdzik-Niemiec E., Dudziak M.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2015

|

Vol. 22, nr 4

457--467

EN

Comparative Studies on Decomposition of Selected Estrogens and Xenoestrogens by Photocatalysis ProcessesAbstract: This study addressed the degradation efficiency of three different compounds belonging to the group of endocrine disrupting compounds (EDCs), namely 17β-estradiol (E2), 17α-ethinyl estradiol (EE2), and bisphenol A (BPA) in the photocatalysis process (UV/TiO2). The subject of the study was a synthetic municipal waste water treatment plant effluent containing inorganic and optionally organic substances and to which the investigated micropollutants were added at a concentration of 500 μg/dm3. The obtained results were compared in terms of the degradation of the selected compounds in deionized water. It was found that the efficiency of the photocatalysis depends significantly both on the environmental matrix and physico-chemical properties of the compounds present in the treated waste water. The highest degradation efficiency was observed for the synthetic effluent that contained only inorganic substances. The degradation of bisphenol A and 17α-ethinyl estradiol exceeded 90 % (after 60-minute irradiation) and 17β-estradiol was decomposed completely. The observed phenomenon can be attributed to the process termed as sensitized photocatalysis, which was enabled by inorganic substances present in the synthetic waste water. This phenomenon was not observed for the synthetic effluent that contained both inorganic and organic substances, and moreover the degradation efficiency of the micropollutans was lower. These observations were also confirmed by the results regarding the decomposition of the compounds in deionized water. In order to describe the course of photocatalytic oxidation reaction rate constants were determined as well as degradation half-lives using the Langmuir-Hinshelwood kinetic model.

PL

W ramach pracy podjęto badania nad oceną efektywności rozkładu trzech różnych związków należących do grupy substancji zakłócających procesy hormonalne (z ang. Endocrine Disrupters Compounds EDCs), tj. 17β-estradiol (E2), 17α-etynyloestradiol (EE2) oraz bisfenol A (BPA) w procesie fotokatalizy (UV/TiO2). Przedmiotem badań były modelowe odpływy z oczyszczalni ścieków bytowych zawierające substancje nieorganiczne i opcjonalnie organiczne, do których dodawano badane mikrozanieczyszczenia w stężeniu 500 μg/dm3. Uzyskane wyniki badań porównano pod katem skuteczności rozkładu wybranych związków dla wody zdejonizowanej. Wykazano, że na skuteczność procesu fotokatalizy istotny wpływ ma zarówno rodzaj matrycy środowiskowej, jak i właściwości fizykochemicznych usuwanych związków. Najwyższe stopnie rozkładu uzyskano podczas oczyszczania odpływu modelowego zawierającego wyłącznie substancje nieorganiczne. Rozkład bisfenolu A oraz 17α-etynyloestradiolu przekraczał wówczas 90 % (po 60-minutowym czasie naświetlania), a 17β-estradiol został rozłożony całkowicie. Zaobserwowane zjawisko można wytłumaczyć obecnością w ściekach modelowych chemicznych substancji nieorganicznych umożliwiających przebieg tzw. fotokatalizy sensybilizowanej. W przypadku odpływu modelowego zawierającego zarówno substancje organiczne, jak i nieorganiczne tego zjawiska nie obserwowano, a efektywność rozkładu mikrozanieczyszczeń była mniejsza. Powyższe obserwacje potwierdzają również uzyskane wyniki rozkładu związków dla wody zdejonizowanej. W celu opisu przebiegu fotokatalitycznego utleniania wyznaczono stałe szybkości reakcji oraz czasy połowicznego rozkładu posługując się kinetyką modelu Langmuira-Hinshelwooda.