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Zhang L, Li B, Meng X, Huang L, Wang D. Degradation of four organophosphorous pesticides catalyzed by chitosan-metal coordination complexes. ENVIRONMENTAL SCIENCE AND POLLUTION RESEARCH INTERNATIONAL 2015; 22:15104-15112. [PMID: 26003089 DOI: 10.1007/s11356-015-4669-2] [Citation(s) in RCA: 2] [Impact Index Per Article: 0.2] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 01/07/2015] [Accepted: 05/06/2015] [Indexed: 06/04/2023]
Abstract
Three types of chitosan with high (3.40 × 10(6)), medium (2.11 × 10(5)), and low (5.89 × 10(4)) molecular weights were chosen as ligands to synthesize chitosan magnesium, calcium, iron(III), and zinc coordination complexes. Degradation of four organophosphorous pesticides (dichlorvos, omethoate, dimethoate, and chlorpyrifos) by the above complexes in a heterogeneous system was studied using solid-phase extraction (SPE) and gas chromatography (GC). The degradation effect is related to the different types of chitosan, metal, and organophosphorus pesticides (OPs). Complexes of transition metals and the low molecular weight chitosan showed high hydrolytic activity. The chitosan-iron(III) complex was further used to study its catalytic kinetics on the hydrolysis of OPs. At pH 7.0 and 20 °C, the half-life of dichlorvos hydrolyzed by chitosan iron(III) was 52 h, whereas that of spontaneous dichlorvos hydrolysis was 105 h. The degradation ratio of omethoate and dimethoate increased to 38 and 52 %, respectively, which were 34 and 48 % higher than the control after 6 days at pH 7.0 and 20 °C. For all tested conditions, an increase of pH and temperature resulted in a higher degradation rate.
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Affiliation(s)
- Li Zhang
- College of Food Science and Engineering, Ocean University of China, Qingdao, 266003, China
| | - Bo Li
- College of Food Science and Engineering, Ocean University of China, Qingdao, 266003, China
| | - Xianghong Meng
- College of Food Science and Engineering, Ocean University of China, Qingdao, 266003, China
| | - Lin Huang
- College of Food Science and Engineering, Ocean University of China, Qingdao, 266003, China
| | - Dongfeng Wang
- College of Food Science and Engineering, Ocean University of China, Qingdao, 266003, China.
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Bazzicalupi C, Bencini A, Bonaccini C, Giorgi C, Gratteri P, Moro S, Palumbo M, Simionato A, Sgrignani J, Sissi C, Valtancoli B. Tuning the Activity of Zn(II) Complexes in DNA Cleavage: Clues for Design of New Efficient Metallo-Hydrolases. Inorg Chem 2008; 47:5473-84. [DOI: 10.1021/ic800085n] [Citation(s) in RCA: 49] [Impact Index Per Article: 3.1] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 12/31/2022]
Affiliation(s)
- Carla Bazzicalupi
- Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Firenze, Via della Lastruccia 3, 50019, Sesto Fiorentino, Firenze, Italy, Laboratorio di Molecular Modeling, Cheminformatics and QSAR, Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Laboratorio di Progettazione, Sintesi e Studio di Eterocicli Biologicamente Attivi, Polo Scientifico, Università degli Studi di Firenze, Via Ugo Schiff, 6, 50019 Sesto Fiorentino (FI), Italy, and Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università degli Studi di Padova, Via Marzolo 5,
| | - Andrea Bencini
- Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Firenze, Via della Lastruccia 3, 50019, Sesto Fiorentino, Firenze, Italy, Laboratorio di Molecular Modeling, Cheminformatics and QSAR, Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Laboratorio di Progettazione, Sintesi e Studio di Eterocicli Biologicamente Attivi, Polo Scientifico, Università degli Studi di Firenze, Via Ugo Schiff, 6, 50019 Sesto Fiorentino (FI), Italy, and Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università degli Studi di Padova, Via Marzolo 5,
| | - Claudia Bonaccini
- Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Firenze, Via della Lastruccia 3, 50019, Sesto Fiorentino, Firenze, Italy, Laboratorio di Molecular Modeling, Cheminformatics and QSAR, Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Laboratorio di Progettazione, Sintesi e Studio di Eterocicli Biologicamente Attivi, Polo Scientifico, Università degli Studi di Firenze, Via Ugo Schiff, 6, 50019 Sesto Fiorentino (FI), Italy, and Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università degli Studi di Padova, Via Marzolo 5,
| | - Claudia Giorgi
- Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Firenze, Via della Lastruccia 3, 50019, Sesto Fiorentino, Firenze, Italy, Laboratorio di Molecular Modeling, Cheminformatics and QSAR, Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Laboratorio di Progettazione, Sintesi e Studio di Eterocicli Biologicamente Attivi, Polo Scientifico, Università degli Studi di Firenze, Via Ugo Schiff, 6, 50019 Sesto Fiorentino (FI), Italy, and Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università degli Studi di Padova, Via Marzolo 5,
| | - Paola Gratteri
- Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Firenze, Via della Lastruccia 3, 50019, Sesto Fiorentino, Firenze, Italy, Laboratorio di Molecular Modeling, Cheminformatics and QSAR, Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Laboratorio di Progettazione, Sintesi e Studio di Eterocicli Biologicamente Attivi, Polo Scientifico, Università degli Studi di Firenze, Via Ugo Schiff, 6, 50019 Sesto Fiorentino (FI), Italy, and Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università degli Studi di Padova, Via Marzolo 5,
| | - Stefano Moro
- Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Firenze, Via della Lastruccia 3, 50019, Sesto Fiorentino, Firenze, Italy, Laboratorio di Molecular Modeling, Cheminformatics and QSAR, Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Laboratorio di Progettazione, Sintesi e Studio di Eterocicli Biologicamente Attivi, Polo Scientifico, Università degli Studi di Firenze, Via Ugo Schiff, 6, 50019 Sesto Fiorentino (FI), Italy, and Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università degli Studi di Padova, Via Marzolo 5,
| | - Manlio Palumbo
- Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Firenze, Via della Lastruccia 3, 50019, Sesto Fiorentino, Firenze, Italy, Laboratorio di Molecular Modeling, Cheminformatics and QSAR, Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Laboratorio di Progettazione, Sintesi e Studio di Eterocicli Biologicamente Attivi, Polo Scientifico, Università degli Studi di Firenze, Via Ugo Schiff, 6, 50019 Sesto Fiorentino (FI), Italy, and Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università degli Studi di Padova, Via Marzolo 5,
| | - Alessandro Simionato
- Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Firenze, Via della Lastruccia 3, 50019, Sesto Fiorentino, Firenze, Italy, Laboratorio di Molecular Modeling, Cheminformatics and QSAR, Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Laboratorio di Progettazione, Sintesi e Studio di Eterocicli Biologicamente Attivi, Polo Scientifico, Università degli Studi di Firenze, Via Ugo Schiff, 6, 50019 Sesto Fiorentino (FI), Italy, and Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università degli Studi di Padova, Via Marzolo 5,
| | - Jacopo Sgrignani
- Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Firenze, Via della Lastruccia 3, 50019, Sesto Fiorentino, Firenze, Italy, Laboratorio di Molecular Modeling, Cheminformatics and QSAR, Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Laboratorio di Progettazione, Sintesi e Studio di Eterocicli Biologicamente Attivi, Polo Scientifico, Università degli Studi di Firenze, Via Ugo Schiff, 6, 50019 Sesto Fiorentino (FI), Italy, and Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università degli Studi di Padova, Via Marzolo 5,
| | - Claudia Sissi
- Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Firenze, Via della Lastruccia 3, 50019, Sesto Fiorentino, Firenze, Italy, Laboratorio di Molecular Modeling, Cheminformatics and QSAR, Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Laboratorio di Progettazione, Sintesi e Studio di Eterocicli Biologicamente Attivi, Polo Scientifico, Università degli Studi di Firenze, Via Ugo Schiff, 6, 50019 Sesto Fiorentino (FI), Italy, and Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università degli Studi di Padova, Via Marzolo 5,
| | - Barbara Valtancoli
- Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Firenze, Via della Lastruccia 3, 50019, Sesto Fiorentino, Firenze, Italy, Laboratorio di Molecular Modeling, Cheminformatics and QSAR, Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Laboratorio di Progettazione, Sintesi e Studio di Eterocicli Biologicamente Attivi, Polo Scientifico, Università degli Studi di Firenze, Via Ugo Schiff, 6, 50019 Sesto Fiorentino (FI), Italy, and Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università degli Studi di Padova, Via Marzolo 5,
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Roigk A, Yescheulova OV, Fedorov YV, Fedorova OA, Gromov SP, Schneider HJ. Carboxylic Groups as Cofactors in the Lanthanide-Catalyzed Hydrolysis of Phosphate Esters. Stabilities of Europium(III) Complexes with Aza-benzo-15-crown-5 Ether Derivatives and Their Catalytic Activity vs Bis(p-nitrophenyl)phosphate and DNA. Org Lett 1999. [DOI: 10.1021/ol990083s] [Citation(s) in RCA: 45] [Impact Index Per Article: 1.8] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/28/2022]
Affiliation(s)
- Anne Roigk
- FR Organische Chemie der Universität des Saarlandes, D 66041 Saarbrücken, Germany, and Photochemisty Center RAS, Novatorov st. 7a, Moscow 117421, Russia
| | - Olga V. Yescheulova
- FR Organische Chemie der Universität des Saarlandes, D 66041 Saarbrücken, Germany, and Photochemisty Center RAS, Novatorov st. 7a, Moscow 117421, Russia
| | - Yury V. Fedorov
- FR Organische Chemie der Universität des Saarlandes, D 66041 Saarbrücken, Germany, and Photochemisty Center RAS, Novatorov st. 7a, Moscow 117421, Russia
| | - Olga A. Fedorova
- FR Organische Chemie der Universität des Saarlandes, D 66041 Saarbrücken, Germany, and Photochemisty Center RAS, Novatorov st. 7a, Moscow 117421, Russia
| | - Sergey P. Gromov
- FR Organische Chemie der Universität des Saarlandes, D 66041 Saarbrücken, Germany, and Photochemisty Center RAS, Novatorov st. 7a, Moscow 117421, Russia
| | - Hans-Jörg Schneider
- FR Organische Chemie der Universität des Saarlandes, D 66041 Saarbrücken, Germany, and Photochemisty Center RAS, Novatorov st. 7a, Moscow 117421, Russia
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