【微光譜應用】基于光譜學方法處理醫(yī)療廢棄物

本文轉自 蔚海光學

隨著人們對 yi 療 廢棄物危害意識的越來越強，研究人員正研究一種新的處理 yi 療 廢物的方法，該方法通過降解可能對環(huán)境產生不利影響的化合物來處理 yi 療 廢物。

纈沙坦是一種用于 zhi 療 高血壓和心力衰竭的 yao 物，通常不會被患者 wan 全代謝。在這個應用案例中，lai自yin度的研究人員使用光譜學技術測試表征基于等離子體的降解技術在纈沙坦分解過程中的效率。

▎實驗原理及配置

實驗主要探究在不同條件下使用非平衡大氣壓等離子體射流（NEAPP）降解纈沙坦的效率，包括在單獨等離子體射流、等離子體射流與ZnO納米顆粒組合以及各種環(huán)境（空氣、O2和?H2O2），固定等離子在固定等離子體工作電位和處理時。

采用光學發(fā)射光譜（OES）表征各種活性物質在降解過程中的分布和發(fā)射強度，采用光譜法監(jiān)測等離子體射流處理纈沙坦在不同條件下的降解效率。

NEAPP反應器

通過HR4000CG-UV-NIR高分辨率光譜儀檢測纈沙坦降解過程等離子體射流中活性物質的信息。使用QP400-2-SR-BX光纖收集光信號并連接到74-UV準直鏡以限制收光角，提高收光效率和光譜儀的空間分辨率。通過OceanView軟件獲取光譜并記錄分析。

▎數據及分析

圖1.等離子體射流在不同環(huán)境下的發(fā)射光譜。

在空氣、O2和H2O2等不同環(huán)境條件下，氬等離子體對纈沙坦水溶液進行降解，觀察到降解過程中當氬等離子體與ZnO納米顆粒結合時，OES光譜顯示出各種新光譜線，形成原因可能是由于等離子體與ZnO的相互作用在纈沙坦的降解過程中激發(fā)Zn，在降解過程中起重要的催化作用并刺激氧化反應。

此外，與在不同條件下進行的降解過程相比，OH·、O和N2-SPS引起的譜線強度顯著增加，因為與其他處理條件相比，形成了更高濃度的活性物質。

圖2.(a)等離子體處理的纈沙坦 yao 物 的紫外-可見光譜和 (b)在不同環(huán)境條件條件下的降解率。

圖2為對應于未處理的纈沙坦水溶液，不同環(huán)境降解的纈沙坦水溶液的紫外-可見吸收光譜及降解率。纈沙坦水溶液在260nm處表現出主要的吸收特征峰，單獨進行等離子體處理后，發(fā)現吸收峰強度顯著降低。

在不同環(huán)境下進行等離子降解后吸收峰強度按P>P+Air>P+O2>P+H2O2的順序降低，表明纈沙坦水溶液的降解率增加。上述變化可能與纈沙坦分子的氧化降解有關。

zui 后，與其他處理條件相比，等離子體處理與 ZnO相結合，獲得了較低強度的吸收峰，zui 大 降解百分比為49%，這主要是由于在該協(xié)同過程中形成了較高濃度的各種活性物質。

▎實驗結論

相比于單獨的等離子體、空氣、O2和H2O2等不同環(huán)境條件，光譜分析證實等離子體與ZnO形成了更高濃度的活性物質，含有ZnO納米顆粒的纈沙坦水溶液表現出更高的降解率。

zui后 得出結論，相比于其他處理條件，等離子體與催化劑組合的處理條件對纈沙坦降解表現出顯著功效。

▎參考文獻

1. Raji, A., Pandiyaraj, K. Navaneetha, Vasu, D., Ramkumar, M.C., Deshmukh, R.R., and Kandavelu, V. Non-equilibrium atmospheric pressure plasma assisted degradation of the pharmaceutical drug valsartan: influence of catalyst and degradation environment, RSC Advances, Issue 59, 29 Sep 2020.

結語

2018年，僅抗高血壓 yao 物（包括纈沙坦）的市場估計為250億美元。此外，在佛羅里達 guo 際 大學 zui 近 進行的一項研究中，在三年內發(fā)現了93個骨魚樣品中近60種不同 yao 物 的證據2。處理來自其他 yao 物 的有害化合物進入環(huán)境的潛在影響將需要制造商、yi 療 bao 健 行業(yè)、政府機構和公眾之間的合作。這項工作使用模塊化光譜儀等簡單、強大和靈活的工具，幫助研究人員、監(jiān)管機構和行業(yè)工程師快速評估不同處理 yao 物 廢物的效果。

森泉為您的科研事業(yè)添磚加瓦：

激光控制：激光電流源、激光器溫控器、激光器控制、伺服設備與系統(tǒng)等等

探測器：光電探測器、單光子計數器、單光子探測器、CCD、光譜分析系統(tǒng)等等

定位與加工：納米定位系統(tǒng)、微納運動系統(tǒng)、多維位移臺、旋轉臺、微型操作器等等

光源：半導體激光器、固體激光器、單頻激光器、單縱模激光器、窄線寬激光器、光通訊波段激光器、CO2激光器、中紅外激光器、染料激光器、飛秒超快激光器等等

光機械件：用于光路系統(tǒng)搭建的高品質無應力光機械件，如光學調整架、鏡架、支撐桿、固定底座等等

光學平臺：主動隔振平臺、氣浮隔振臺、實驗桌、剛性工作臺、面包板、隔振、隔磁、隔聲綜合解決方案等等

光學元件：各類晶體、光纖、偏轉鏡、反射鏡、透射鏡、半透半反鏡、濾光片、衰減片、玻片等等

染料：激光染料、熒光染料、光致變色染料、光致發(fā)光染料、吸收染料等等