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抗生素的广泛使用给人类的生活和生产带来了诸多好处,但它的滥用也造成了环境污染问题。伽玛辐照是一种新兴的高级氧化技术,本文研究了其对土霉素(Oxytetracycline,OTC)的辐照降解。探索了伽玛辐照降解土霉素的影响因素,辐照降解后的产物检测,伽玛辐照降解机理和土霉素的辐照降解路径。伽玛辐照降解机理和路径的明确,能为探索更高效的降解土霉素方法提供理论依据。伽玛辐照能有效降解水溶液中的土霉素。在p H=7、辐照剂量为4k Gy条件下,10mg/L土霉素溶液的降解率达到了95.6%。辐照降解率与溶液的初始浓度(C0)、溶液p H,伽玛辐照剂量(Dose)有关。溶液初始浓度越高,辐照降解效率越低;溶液的降解效率随溶液p H值升高而逐渐降低;伽玛辐照剂量越大,土霉素的降解效率则越高。伽玛辐照后的土霉素样品用LC-ESI-MS检测,发现存在多个降解产物。保留时间分别在19.35min、18.84min、21.45min、30.05min、23.06min和22.38min。质谱扫描发现母离子峰的质荷比(M/Z)为461、447、433、279、443和218。进一步根据质谱图像得到,M/Z461为土霉素本身;M/Z447为土霉素分子脱去一个甲基的质谱结果;M/Z433为土霉素分子脱去两个甲基的检测结果;M/Z279为M/Z433物质进一步脱去M(154)的结果;M/Z218为二元稠环结构,由土霉素分子的开环降解导致,其结构中含有酯基结构。量子化学计算软件Gaussian 03优化土霉素分子及其可能降解产物构型。计算结果得到NPA电荷、原子键级、Wiberg键级和能量等性质。根据计算得到的物质性质推断,土霉素分子及降解产物易受伽玛辐照产生的自由基攻击。土霉素分子中四元稠环上的官能团易受攻击而发生降解。分子中多处碳环与碳环连接处的化学键不稳定,易发生断裂。详细分析了土霉素分子及降解产物在降解时的电子转移过程,根据质谱检测结果和量化计算数据发现分子内原子的结构重排过程。提出土霉素辐照降解的两条主要路径,一条为M/Z461→M/Z447→M/Z433到M/Z279;另一条为M/Z461→M/Z443(a)?M/Z443(b)到M/Z218。