Бисфенол-А (BPA) используется в качестве недорого отвердителя при получении и переработке пластмасс. А это означает, что мы с ним сталкиваемся ежедневно: в упаковочных материалах, в детских бутылочках и сосках, в пластиковых [1] бутылках, пластиковых трубах и посуде. Хотя BPA, который просачивается в пищу и питье, считается безопасным в низких дозах, тем не менее, длительное воздействие влияет на здоровье детей и способствует повышению артериального давления.
По данным некоторых исследований BPA может вызывать изменения в репродуктивной системе, негативно воздействовать на клетки еще на стадии деления, снижать производство сперматозоидов у мужчин, а также влиять на психофизическое поведение потомства.
Теперь ученые из Университета Райса смогли создать многоразовые микросферы для очистки воды от вредного BPA. Идея заключается в следующем: бисфенол-А разрушается под действием активных форм кислорода (АФК), в частности, под действием гидроксильных радикалов •OH. Недорогой диоксид титана выделяет •OH при облучении ультрафиолетом. Значит, можно облучать диоксид титана УФ-лучами [2] и на выходе получать воду без BPA.
Но есть проблема — чтобы неустойчивые гидроксильные радикалы могли атаковать, BPA должен приблизиться к ним максимально. Для решения этой задачи специалисты внесли усовершенствование в конструкцию: микросферы диоксида титана на поверхности усилили циклодекстрином. Циклодекстрин — это олигомер глюкозы, который стабилизирован водородными связями между OH-группами. Он имеет двухслойную структуру с гидрофобной (водоотталкивающей) полостью и гидрофильной (притягивающей воду) наружной поверхностью. BPA является гидрофобным веществом и естественно привлекается к сфере-ловушке. А вот тут-то АФК, создаваемый сферами, и разлагает BPA на безопасные элементы.
Вся конструкция по своей сути напоминает хищное растение Венерину мухоловку, которое захватывает в ловушку и переваривает насекомых. Микроловушки (их величина всего 3-5 микрон) точно также улавливают бисфенол-А, после чего целым ему уже оттуда не выбраться. В лаборатории исследователи оценили, что 200 миллиграммов ловушек из диоксида титана с циклодекстринами на литр загрязненной воды [3] устраняют 90 % BPA за 1 час. При этом микросферы-ловушки после «поедания» BPA можно восстановить и использовать еще несколько раз.