Stabilnost i toksičnost UV filtera benzofenonskog tipa i njihovih transformacionih proizvoda u prisustvu hlora u vodenoj sredini

Transcription

1 NASTAVNO-NAUČNOM VEĆU HEMIJSKOG FAKULTETA UNIVERZITETA U BEOGRADU Na redovnoj sednici Nastavno-naučnog veća Hemijskog fakulteta Univerziteta u Beogradu, održanoj 11. decembra godine, određeni smo za članove Komisije za podnošenje izveštaja o naučnoj zasnovanosti i opravdanosti predložene teme za izradu doktorske disertacije Gorice Veselinović (rođene Grbović), diplomiranog hemičara životne sredine, prijavljene od kandidatkinje sa sledećim naslovom: Stabilnost i toksičnost UV filtera benzofenonskog tipa i njihovih transformacionih proizvoda u prisustvu hlora u vodenoj sredini Na osnovu priloženih dokumenata i prikupljenih podataka, kao i razgovora sa kandidatom, Komisija podnosi Nastavno-naučnom veću sledeći I Z V E Š T A J I Podaci o kandidatu Gorica (Dmitra) Grbović, udata Veselinović, rođena je godine u Priboju, Republika Srbija, gde je završila osnovnu školu i gimnaziju, prirodno-matematički smer. Hemijski fakultet, Univerziteta u Beogradu, smer - diplomirani hemičar za životnu sredinu, upisala je godine i diplomirala septembra godine na temu Triaromatični steroidi u naftama sa ocenom 10 i ukupnom prosečnom ocenom 8,59. Na istom fakultetu, upisuje doktorske studije, smer - doktor hemijskih nauka godine. Od januara godine zaposlena je u Centru za hemiju Instituta za hemiju, tehnologiju i metalurgiju u Beogradu, kao istraživač pripravnik. U zvanje istraživač saradnik izabrana je godine. Naučno-istraživačka aktivnost kandidatkinje odvija se u oblasti Hemije životne sredine, a usmerena je ka ispitivanju benzofenonskih UV filtera kao zagađujućih supstanci sa narastajućim značajem (emergentnih zagađujućih suspstanci). Ova istraživanja odvijaju se kroz izradu doktorske disertacije, u okviru nacionalnog projekta br Deo pomenutog istraživanja kandidatkinja je izvela na Univerzitetu u Novoj Gorici, Republika Slovenija, gde je provela 8 meseci na stručnom usavršavanju. Kandidatkinja je dodatno angažovana u nastavi na Hemijskom fakultetu kao saradnik na vežbama u okviru predmeta Hemija voda i otpadnih voda i Industrijska hemija, kao i u radu sa studentima prilikom izrade njihovih završnih i master radova.

2 II Objavljeni naučni radovi i saopštenja Rad u vrhunskom časopisu međunarodnog značaja M21 Gorica Grbović, Polonca Trebše, Darko Dolenc, Albert T. Lebedev, Mohamed Sarakha (2013) LC/MS study of the UV filter hexyl 2-[4-(diethylamino)-2-hydroxybenzoyl]-benzoate (DHHB) aquatic chlorination with sodium hypochlorite. Journal of Mass Spectrometry, 48, (IF=3,268 za 2011, Chemistry, Analytical (15/73)) Rad u istaknutom časopisu međunarodnog značaja M22 Rensheng Zhuang, Romina Žabar, Gorica Grbović, Darko Dolenc, Jun Yao, Tatjana Tišler, Polonca Trebše (2013) Stability and Toxicity of Selected Chlorinated Benzophenone-type UV Filters in Waters. Acta Chimica Slovenica, 60, (IF= 1,278 in 2011, Chemical, biochemical and environmental engineering (77/154)) Saopštenja na naučnim skupovima međunarodnog značaja štampana u izvodu M34 Gorica Grbović, Romina Žabar, Polonca Trebše, Darko Dolenc (2012) Transformation of DHHB UV filter under disinfection conditions Proc. 19th Young Investigators' Seminar On Analytical Chemistry YISAC, Nova Gorica, Slovenia, June 27-30, pp. 41, ISBN Gorica Grbović, Olga Malev, Roberta Sauerborn Klobučar, Ž. Cvetković, B. Cvetković, Darko Dolenc, Tatjana Tišler, Albert T. Lebedev, O. Polyakova, Polonca Trebše (2012) Stability and toxicity of selected sun protective compounds in disinfection processes, Proc. 13th European Meeting on Environmental Chemistry, EMEC13, Moscow, Russia, December 05-08, pp. 98, ISBN Gorica Grbović, Romina Žabar, Polonca Trebše and Darko Dolenc (2012) Photocatalytic degradation of DHHB UV filter and its chlorinated products, Proc. SUNGREEN Scientific Workshop, Thematic Workshop - Instrumental Analytical Methods for Environmental Monitoring, Nova Gorica, Slovenia, June 22-23, pp. 13, ISBN Gordana Gajica, Gorica Grbović, Snežana Štrbac, Aleksandra Šajnović, Ksenija Stojanović, Predrag Simonović, Branimir Jovančićević (2013) Investigation of polycyclic aromatic hydrocarbons in tissues of fish from the Tisza River (Serbia), Proc. 14th European Meeting on Environmental Chemistry, EMEC14, Budva, Montenegro, December 04-08, pp. 93, ISBN Saopštenje sa naučnog skupa nacionalnog značaja štampano u izvodu - М64: Gorica Grbović, Olga Malev, Darko Dolenc, Polonca Trebše (2013) Stability and toxicity of hexyl 2-[4-(diethylamino)-2-hydroxibenzoil]benzoate and its environmental fate, 6th Symposium Chemistry and Environmental Protection EnviroChem 2013, Vršac, Serbia, May 21-24, pp , ISBN

3 III Obrazloženje teme 1. Naučna oblast: Hemija (Hemija životne sredine) 2. Predmet rada Predviđeno je da se u predloženoj doktorskoj disertaciji obradi nekoliko segmenata sinteza dietilaminohidroksibenzoil heksil benzoata (DHHB), jedinjenja iz novije generacije UV filtera benzofenonskog tipa; sinteza njegovih hlorovanih proizvoda, kao i sinteze hlorovanih proizvoda benzofenona 3 (2-hidroksi-4-metoksibenzofenon, BP3) i benzofenona 4 (2-hidroksi-4- metoksibenzofenon-5-sulfonska kiselina, BP4), najčešće primenjivanih benzofenonskih UV filtera; strukturna karakterizacija sintetisanih proizvoda; ispitivanje transformacionih mehanizama ovih UV filtera u simuliranim dezinfekcionim uslovima (bazenskim vodama) i identifikacija dobijenih proizvoda; identifikacija nekih od ovih jedinjenja u realnim uzorcima; ispitivanje stabilnosti i fotostabilnosti pomenutih UV filtera, kao i primenu fotokatalize kao potencijalne tehnike za njihovo uklanjanje; ispitivanje akutne toksičnosti originalnih jedinjenja i njihovih hlorovanih proizvoda pomoću standardnih testova toksičnosti na organizmima Vibrio fisheri, Daphnia magna i Pseudokirchneriella subcapitata. 3. Naučni cilj istraživanja Naučni cilj ove disertacije bio bi: - Ispitivanje ponašanja, odnosno sudbine UV filtera benzofenonskog tipa nakon što dospeju u životnu sredinu, naročito u vodene sisteme (npr. bazenske vode, voda za piće) u kojima se koriste hlorni agensi kao dezinfekciona sredstva (npr. Na-hipohlorit, trihlorocijanurna kiselina); - Ispitivanje stabilnosti i fotostabilnost ovih jedinjenja; - Identifikacija nastalih proizvoda; - Sinteza hlorovanih jedinjenja koja ne postoje u prodaji kao analitički standardi; - Ispitivanje fotokatalitizekao postupka za uklanjanje ovih jedinjenja; - Identifikacija ovih jedinjenja u realnim uzorcima; - Ispitivanje potencijalnih toksičnih efekata na različite vodene organizme (luminescentnubakteriju Vibrio fisheri, algu Pseudokirchneriella subcapitatai ljuskara Daphnia magna); - Uporedna studija toksičnosti originalnih jedinjenja i njihovih transformacionih proizvoda, kao i ostalih benzofenonskih UV filtera; i - Korelacija između toksičnih efekata i hemijske strukture, ali i specifičnog biološkog odgovora organizma na određena jedinjenja. 4. Metoda istraživanja U radu su korišćene standardne laboratorijske tehnike organske sinteze, a za karakterizaciju dobijenih proizvoda, identifikaciju i ostala ispitivanja primenjivane su sledeće instrumentalne tehnike: 1 H and 13 C nuklearna magnetna rezonancija (NMR), masena spektrometrija visoke rezolucije (MS/TOF), tečna hromatografija visokih performansi

4 (HPLC/DAD), UV-Vis spektrofotometrija, tečna hromatografija u kombinaciji sa masenim spektrometrijom visoke rezolucije (HPLC/DAD/MS(TOF)). Za ispitivanje toksičnosti odabrani su, kao najprikladniji, sledeći standardni testovi: - sa luminescentnom bakterijom Vibrio fisheri (prema ISO standardu , 2007); - sa zelenom algom Pseudokirchneriella subcapitata (prema ISO standardu 8692, 2012); - na mikro ljuskaru Daphnia magna (prema ISO standardu 6341, 2012). 5. Aktuelnost istraživanja Sve veća zabrinutost zbog nepovoljnog uticaja ultraljubičastog (UV) zračenja na ljudsko zdravlje, značajno je povećala upotrebu sredstava za zaštitu od sunca, čiji su osnovni činioci UV filteri, jedinjenja sposobna da apsorbuju ili reflektuju UV svetlost. Kao UV filteri dosta se koriste benzofenonska jedinjenja, kako u kozmetičkoj industriji tako i u drugim granama industrije. Stoga se oni ili njihovi metaboliti u značajnim koncentracijama mogu naći u vodenim sredinama. UV filteri u bazenskim vodama i u rezervoarima za pijaću vodu, gde se koriste hlorni agensi kao sredstva za dezinfekciju, mogu da podlegnu reakcijama oksidacije ili hlorovanja. Istraživanja su pokazala da proizvodi ovih reakcija mogu da budu toksičniji po živi svet od polaznih jedinjenja, zbog čega je identifikacija mogućih transformacionih proizvoda i ispitivanje njihovih fizičkohemijskih i bioloških osobina od presudnog značaja. Organski UV filteri ispoljavaju karakteristike dugotrajnih organskih zagađujućih supstanci (POPs) i odnedavno se, prema Svetskoj zdravstvenoj organizaciji svrstavaju u takozvane kontaminante sa narastajućim značajem (WHO, 2008). Poslednjih godina, veliki broj naučnih radova posvećen je problematici rasvetljivanja mehanizama transformacije kojima ova jedinjenja podležu u vodenoj sredini kao i identifikaciji proizvoda koji tako nastaju, što je potvrda aktuelnosti ove teme u svetu. Dosta radova je objavljeno i na temu toksičnosti UV filtera, ali su podaci o toksičnim efektima njihovih metaboličkih produkata na vodene organizme i dalje retki. 6. Očekivani rezultati U skladu sa postavljenim ciljevima ove doktorske teze, očekuje se da će istraživanja u značajnoj meri doprineti rasvetljavanju mehanizama transformacije nekoliko benzofenonskih UV filtera u vodenoj sredini (BP3, BP4 i DHHB), identifikaciji proizvoda koji nastaju pod dezinfekcionim uslovima i proceni potencijalnih toksičnih efekata na vodene organizme, kako polaznog jedinjenja, tako i njegovih transformacionih produkata. Istraživanja u okviru ove disertacije trebalo bi daju značajan doprinos istraživanjima iz oblasti Hemije životne sredine. IV Zaključak Komisija smatra da predložena tema odgovara savremenim trendovima u oblasti hemije životne sredine. Nesumnjivi naučni doprinos ove disertacije ogledaće se u identifikaciji UV filtera kao emergentnih zagađujućih supstanci, boljem poznavanju njihovih fizičko-hemijskih karakteristika, mogućim transformacijama u životnoj sredini i potencijalno štetnim biološkim efektima nastalih transformacionih proizvoda u poređenju sa polaznim jedinjenjima.

5 Kandidatkinja Gorica Veselinović (rođena Grbović) je u svom dosadašnjem radu, između ostalog, pokazala veliko interesovanje za ovu oblast hemije, što je dovelo do vrednih rezultata, delom objavljenih u naučnim radovima i saopštenjima, a delom pripremljenih za publikovanje. Tematika ovog rada zahteva sveobuhvatni i multidisciplinarni pristup, za šta kadidatkinja ima predispozicije zahvaljujući svojim veštinama u radu u laboratoriji i na instrumentalnim tehnikama, kao i svojim osnovnim akademskim obrazovanjem. Stoga smatramo da su ispunjeni svi uslovi da pristupi izradi ove doktorske disertacije. Komisija predlaže Nastavno-naučnom veću Hemijskog fakulteta da Gorici Grbović, udatoj Veselinović, diplomiranom hemičaru životne sredine, odobri izradu doktorske disertacije pod nešto izmenjenim naslovom: Ispitivanje stabilnosti i toksičnost UV filtera benzofenonskog tipa i njihovih transformacionih proizvoda u prisustvu hlora u vodenoj sredini Za mentore predlažemo prof. dr Branimira Jovančićevića, redovnog profesora Hemijskog fakulteta Univerziteta u Beogradu i prof. dr Poloncu Trebše, vanrednog profesora Zdravstvenog fakulteta Univerziteta u Ljubljani. U Beogradu, Članovi komisije: Dr Branimir Jovančićević, redovni profesor, Hemijski fakultet Univerziteta u Beogradu (mentor) Dr Polonca Trebše, vanredni profesor, Zdravstveni fakultet Univerziteta u Ljubljani (mentor) Dr Ivan Gržetić, redovni profesor, Hemijski fakultet Univerziteta u Beogradu Dr Aleksandra Šajnović, naučni saradnik, Centar za hemiju, IHTM, Univerzitet u Beogradu

6 PODACI O MENTORU Dr Branimir Jovančićević, redovni profesor Hemijskog fakulteta Univerziteta u Beogradu 1. Jovančićević B., Antić M., Pavlović I., Vrvić M., Beškoski V., Kronimus A. and Schwarzbauer J. (2008) Transformation of petroleum saturated hydrocarbons during soil bioremediation experiments. Water Air and Soil Pollution (IF = 1,398) 190 (1-4), Ilić M., Antić M., Antić V., Schwarzbauer J., Vrvić M and Jovančićević B. (2011) Investigation of bioremediation potential of zymogenous bacteria and fungi for crude oil degradation. Environmental Chemistry Letters (IF = 2,109) 9, Jovančićević B., Vrvić M., Schwarzbauer J., Wehner H., Scheeder G. and Vitorović D. (2007) Organic-geochemical differentiation of petroleum-type pollutants and study of their fate in Danube alluvial sediments and corresponding waters (Pančevo Oil Refinery, Serbia). Water Air and Soil Pollution (IF = 1,398) 183 (1-4), Štrbac S., Šajnović A., Kašanin-Ggrubin M., Vasić N., Dojčinović B., Simonović P. and Jovančićević B. (2014) Metals in sediment and phragmites australis (common reed) from Tisza river, Serbia, Applied Ecology and Environmental Research (IF=0,456) 12 (1) Novaković M., Ramadan M.M.A., Šolević Knudsen T., Antić M., Beškoski V., Gojgić- Cvijović G., Vrvić M.M. and Jovančićević B. (2012) Degradation of methylphenanthrene isomers during bioremediation of soil contaminated by residual fuel oil. Environmental Chemistry Letters (IF = 1,881) 10, Dr Polonca Trebše, vanredni profesor Zdravstvenog fakulteta Univerziteta u Ljubljani 1. Yuan Z., Yao J., Liu H., Han J., Trebše P. (2014) Photodegradation of organophosphorus pesticides in honey medium, Ecotoxicology and Environmental Safety (IF = 2,482) 108, Lavtižar V., van Gestel C.A.M., Dolenc D., Trebše P. (2014) Chemical and photochemical degradation of chlorantraniliprole and characterization of its transformation products, Chemosphere (IF = 3,499) 95, Wu L., Yao J., Trebse P., Zhang N., Richnow H.H. (2014) Compound specific isotope analysis of organophosphorus pesticides, Chemosphere (IF = 3,499) 111, Mattiazzi-Ušaj M., Kaferle P., Toplak A., Trebše P., Petrovič U. (2014) Determination of toxicity of neonicotinoids on the genome level using chemogenomics in yeast, Chemosphere (IF = 3,499) 104, Žabar R., Dolenc D., Jerman T., Franko M., Trebše P. (2011) Photolytic and photocatalytic degradation of 6-chloronicotinic acid, Chemosphere (IF = 3,499) 85 (5)