ETAPA 1
III. Rezumat
Studiul prezinta o evaluare a metodelor analitice care pot detecta, caracteriza chimic si cuantifica  nivelele de substante endocrine active (EASs) in alimente si matrici de mediu incluzand apa, efluenti, sedimente/sol si fauna. Tehnicile de analiza ale substantelor active endocrine  sunt revizuite de la preluare de probe , proceduri de extractie si concentrare cu determinari bazate pe determinari analitice si spectrale actuale si testare biologica.
Cercetari intense au dus la elaborarea unor metode de analiza opentru fiecare clasa cheie de substante active estrogene, clororganice, bifenilipoliclorurati, dioxine si compusi inruditi, difenileteri bromurati, xenoestrogeni fenolici, ftalati, compusi organostanici, hormoni steroizi, si fitoestrogeni. Sursele posibile de provenienta si poluare sunt mentionate la fiecare categorie de substante. Cresterea importantei testarilor biologice bazate pe receptori in vitro este ilustrata de monitorizarea nivelurilor din mediu a unor clase de EASs si in stabilirea dozelor de expunere.
 Interpretarea datelor complementare obtinute prin metode chimice si biologice reprezinta o tema de discutie la nivelul dozelor efective.
Strategiile de testare in vitro a efectului estrogen al compusilor chimici sunt utilizate pentru investigarea alimentelor si probelor de mediu si orientarea analiticii instrumentale specifice pentru confirmarea structurilor.

ETAPA 2
III. Rezumat
Studiul prezinta o metoda analitica prin care se  detecteaza si cuantifica  nivelele de substante endocrine active (EASs) pentru surse de apa de suprafata, efluenti, sedimente si ofera conditii pentru , caracterizare chimica prin metode spectroscopice  de vibratie si rezonanta(RMN, RES), spectrometrie de masa (MS). Tehnicile de detectie si analiza ale substantelor active endocrine  sunt prezentate de la preluare de probe , proceduri de extractie si concentrare cu determinari bazate pe determinari analitice si testare biologica.
Cercetarile au dus la elaborarea unor metode de analiza optimizate pentru o clasa cheie de substante active endocrine , hormoni steroizi.
Cresterea importantei testarilor biologice bazate pe receptori in vitro este ilustrata de monitorizarea nivelurilor din mediu a unor clase de EASs si in stabilirea dozelor de expunere.
 Interpretarea datelor complementare obtinute prin metode chimice si biologice reprezinta o tema de discutie la nivelul dozelor efective. Sursele posibile de provenienta si poluare sunt mentionate la fiecare categorie de substante.
Strategiile de testare in vitro a efectului estrogen al compusilor chimici sunt utilizate pentru investigarea probelor apoase din mediu si orientarea analiticii instrumentale specifice pentru confirmarea structurilor (HPTLC, MS, RMN).
In perioada de desfasurare  a fazei activitatea membrilor  colectivului s-a materializat in
urmatoarele lucrari:

1. Cimpoiu, C., Hosu, A., Hodisan, S., (2006): Analysis of androstane isomers by thin layer chromatography using optimum mobile phases. J. Pharm. Biomed. Anal. 41 (2), 633-637.
2. Ghirisan, S. Dragan, M.Simihaian, A. Pop, V. Miclaus (2007), Heavy metal removal and neutralisation of acid mine waste water - kinetic study, Can. Journal of Chem. Engineering (acceptat)
3. D. Petrisor, G. Damian, S. Simon, G. Schmutzer, A. Hosu, V. Miclaus (2007),  EPR investigation of antioxidant characteristics of some irradiated natural extracts, Journal of Optoelectronics and Advanced Materials, vol.9.,nr.3pp. 656-659
4. Jantschi, L., Hodisan, S., Cimpoiu, C., Hosu, A., Darvasi, E., Hodisan, T., (2007): Modeling of thin-layer chromatographic separation of androstane isomers. J. Planar Chromatogr.-Mod. TLC 20 (2), 91-94.
5. Cimpoiu, C., Hosu, A., (2007): Thin-layer chromatography for the analysis of vitamins and their derivatives. J. Liq. Chromatogr. Related Techn. 30, 701-728.
6. Ghirisan, C.Cimpoiu , G. Damian , V.Miclaus, Study of Some Copolymers N-Isopropylacrylamide - Acrylic Acid at the Cloud Points, 14th International Symposium on Metastable and Nano Materials (ISMANAM), Corfu Island, Greece  26 - 30 August 2007(acceptat).
7. Claudia Cimpoiu , Vasile Miclaus , Adina Ghirisan , Grigore Damian, The effect of silica gel impregnation with yeast on the retention parameters of some hormones, 14th International Symposium on Metastable and Nano Materials (ISMANAM), Corfu Island, Greece  26 - 30 August 2007. (acceptat)

ETAPA 3
III. Rezumat
Faza a fost structurata dupa urmatoarele capitole:

1. Simulare scheme de degradare estrogeni prin procese de oxidare:  ►Investigatii RES ale radicalilor generati in reactia Fenton in prezenta de N-t-butil- α-phenilnitrona (PBN). ►Prepararea unor noi derivati de N-4-(2,2,6,6-Tetrametilpiperidinil-1-oxil) pentru cuantificarea radicalilor spin aducti ►Simulare reactii de oxidare pentru compusi  cu dubla legatura C=C interna ciclica. ►Simulare scheme de degradare estrogeni prin procese de halogenare /dehalogenare ►Evaluarea caracterului estrogen al produsilor de degradare prin clorurare
2. Identificare structuri de degradare: ►Izolare si identificare produsi de degradare C=C estrogeni obtinuti prin oxidare ►Stabilire activitate estrogena pe compusi individuali ►Identificare produsi  estrogeni in probe de apa
3. Caracterizarea chimica a structurilor: ►Caracteristici aparatura ►Caracterizarea structurilor: HPTLC, HPLC, GC, GC-MS, 1H– si 13C– RMN ►Caracterizarea biosorbtiei pe Saccharomyces cerevisiae intr-un mediu apos a unor substante xenoestrogene

In cadrul prezentei etape s-au  simulat diferite scheme de degradare. In acest sens s-au simulat scheme de degradare estrogeni prin procese de oxidare efectuandu-se investigatii RES ale radicalilor generati in reactia Fenton in prezenta de N-t-butil- αa-phenilnitrona (PBN). In studiul de fata s-a investigat formarea si reactia unor radicali prin reactie Fenton in prezenta unor produse de igiena personala (Personal Care Products- PCPs) cum sunt nonilfenol, alcool cetearililic and acid lauric, utilizandu-se o capcana de spin cu utilizare generala N-t-Butil- α-phenilnitrona (PBN).  S-au preparat noi derivati de N-4-(2,2,6,6-tetrametilpiperidiniloxil) pentru cuantificarea radicalilor spin aducti si s-au simulat reactii de oxidare pentru compusi cu dubla legatura C=C interna ciclica utilizand sinteza 1,2-dimeticiclopentenei. S-au sintetizat patru astfel de structuri: Iodura de 3-and 4-[N-4-(2,2,6,6-tetrametilpiperidiniloxy)]-carboxamida -1-R-( unde R = metil or R=dodecil)-piridiniu care urmeaza a fi investigate in profunzime. Radicalii liberi stabili obtinuti detin fiecare ambianta de sare cuaternara dar si lanturi de atom de carbon de lungime diferita pe doua pozitii extreme C1 si C12. Pe baza rezultatele obtinute s-a efectuat o evaluare a caracterului estrogen al produşilor de degradare prin clorurare.
Pentru identificarea unor structuri de degradare s-a stabilit  activitatea estrogenă pe compuşi individuali izolaţi, utilizand cromatografia in strat subtire (Thin-Layer Chromatography - TLC). S-a urmarit identificarea unor produşi  estrogeni în probe de apă si s-a efectuat extracţia din probe apoase oxidate şi din drajeuri anticoncepţionale. Probele au fost preparate in concentratii crescatoare din extrasul de la oxidarea cloruranta cu hipoclorit a octal si nonilfenolului, bifenol A si benzofenona. Implicarea unei clorurari la apele reziduale nu este de actualitate prin infestarea suplimentara create. Tehnicile oferite de procesele avansate de oxidare (AOPs) dau o alta directie preocuparilor noastre in/pentru faza urmatoare a derularii proiectului. Caracterizarea chimica a structurilor s-a efectuat prin HPTLC, MS, RMN. S-au analizat: ►1,2-dimetilciclopentena (2) (sinteza); ►1,5-dimetiloxabiciclo [ 3.1.0 ] hexan (3) (sinteza; identificare (3) si izolatul din masa de reactie de la oxidare); ►4-oxopentanal (4) (sinteza; identificare; izolare) ►1,2-dimetil-6,7,8-trioxabiciclo3.2.1octan (5) (sinteza; identificare) ► Trans-1,2-dihidroxi-1,2-dimetillciclopentan (6) (sinteza; identificare; izolare) ►2,6-hepntandiona (7) (sinteza; identificare; izolare) ►4-oxopentilacetat (8) (sinteza; identificare; izolare) ►Metil-5-oxohexanoat (9) (sinteza; identificare; izolare) ►Acid acetic  (1) (comercial; identificat) ►Acid 4-oxopentanoic  (10) (comercial; identificat) ►Acid 5 -oxohexanoic (11) (comercial; identificat) ►Acid formic  (12) (comercial; identificat). Caracterizarea mediilor de cultura:  Caracterizarea biosorbtiei pe Saccharomyces cerevisiae intr-un  mediu  apos a  unor substante xenoestrogene avand ca scop ►validarea biosorbtiei pe drojdie S. cerevisiae imobilizata pe silica gel ca o metoda alternative de indepartare a unor compusi xenoestrogeni din apa; ►investigarea izotermelor de adsorbtie la echilibru pentru biosorbtia unor compusi;  ►validarea celei mai bune corelari pentru cinetica biosorbtiei si ►testarea posibilitatii de separare a a unor substante estrogene pe drojdie imobilizata S. cerevisiae ca procedeu tehnologic. Parametrii Freundlich si Langmuir au fost estimati prin fitarea punctelor experimentale. Din modelul Langmuir s-a obtiut o valoare a constantei de afinitate  K = 1/b = 2.9 (mg/L) pentru DEP si K = 80.65 (mg/L) in cazul estriol, comparabile cu datele din literatura.
Pentru caracterizarea probelor de apa in sensul determinarii compusilor estrogenici in probe de apa, in conditii reale, am pornit de la convingerea ca cel mai probabil sa determinam prezenta de estrogeni in probe de apa ar fi: ►din probe recoltate din cursuri de apa (rauri), sau ►din lacuri in care exista posibilitatea deversarii industriale, in cantitati detectabile mai bine zis, a unor substante estrogene (sau pseudo-estrogene). In  urma anlizei efectuate in consortiu a rezultat  ca prezenta estrogenilor ar fi posibila, in zona Ploiesti, intr-un lac in care sunt conditii favorabile de impurificare cu asa ceva (deversari de compusi estrogeni de la foste sau actuale complexe de crestere a animalelor si pasarilor

ETAPA 4
III.REZUMAT

MEDESTRO a avut ca scop realizarea unui sistem complex de decelare a unor substante medicamentoase si xenobiotice cu actiune hormonala estrogena, la nanoscala, in diverse surse de apa si realizarea unei tehnici moderene de denocivizare a apelor.
In acest sens este extrem de utila realizarea unei baze de date care sa contine informatii despre structura, si spectrele de masa precum si o unei alte baze de date care sa centralizeze informatiile privind posibile surse de poluare a apelor. Astfel ca  in cadrul prezentei etape au fost realizate cele doua baze de date. Baza de date chimice contine informatii despre colesterol, progestine, androgeni, estrogfeni, corticosteroizi, fitoestrogeni, pseudo-estrogeni, bisfenoli, ftalati, compusi organici bromurati de ignifugare, parabene. Baza de date privind sursele de polaure centralizeaza informatii despre: cauzele poluarii apei, clasificarea poluantilor, consecintele poluarii, surse de poluare si surse de poluare antropica dentificate in bazinul Somes. Cele doua baze de date sunt sintetizate si atasate prezentului raport.

Denocivizarea apelor reziduale cu continut ridicat de substante estrogene si xenoestrogene prin  adsorbtie/biosorbtie dupa ozonoliza primara prin combinarea unor procedee fizice biologice si chimice  
In studiul prezent este propusa  o metoda combinata de denocivizare la sursa emitenta prin ozonoliza, adsorbtie pe un material biologic inainte de deversare intr-un camp de fitoextractie. Prin ozonoliza este  realizata  o dezinfectie a apelor uzate cu o concomitenta degradare a unor compusi organici in sisteme de oxidare avansata. S-a proiectat o instalatie de denocivizare a apelor uzate pe baza studiului efectuat
Adsorbtia, ca proces de epurare, are la baza fenomenul de retinere pe suprafata unui corp a moleculelor unei substante dizolvate in apa . In acest studiu este folosit ca biosorbent drojdia de tip Saccharomyces cerevisiae imobilizata pe gel de silice.
Imobilizarea drojdiei are urmatoarele avantaje: o stabilitate fizica mai buna, care ajuta la o separare mai usoara prin filtrare si centrifugare a fazelor si la recuperarea eficienta a biosorbentului pe de-o parte , respectiv ofera posibilitatea utilizarii acestui tip de material in coloane de adsorbtie in vederea realizarii procedeului continuu asigurarii unei stabilitati biologice mai ridicate prin tratamentul termic aplicat biosorbentului.
Pentru elaborarea si realizarea unei tehnici de denocivizare in acest studiu s-au luat in considerare ape reziduale impurificate cu ftalati, β estradiol si estriol.
Au fost evaluate posibilitati de tratare a apei infestate in regim discontinuu.
S-a elaborat un studiu privind isdentificarfea de substante organice cu capacitati complexante. De asemenea, tot in cadrul prezentei etape s-au identificat plante care pot fi utilizate pentru purificarea apelor (aslge, plante superioare si plante emergente), prin metode de bioremediere. In general, in tehnicile de epurare a apelor, termenul de biomasa este aplicat in special microorganismelor utilizate in acest scop. Metodele biologice de epurare a apelor reziduale de substanţele poluante organice şi de compuşii minerali cu ajutorul microorganismelor pot fi împărţite în aerobe, anaerobe (in lipsa oxigenului) şi combinate. Lucrarea prezinta o schema a procesului de purificare a apei reziduale incarcata cu mercur elaborata de colectiv. Biomasa are un efect esential in desfasurarea denocivizarii. Mercurul retinut se recupereaza prin distilare, iar reziduul (cocs) poate fi utilizat ca atare.
S-a elaborat o propunere de brevet. Invenţia se referă la un un procedeu combinat  de denocivizare prin oxidare si adsorbtie pe un material biologic a apelor  cu continut de substante biologic active organice medicamentoase hormonale si xenoestrogene unitatilor care se ocupa cu remedierea mediului si a celor care fabrica produse medicamentoase. Invenţia se caracterizează prin aceea că printr-un sistem de oxidare avansata este  realizata  o dezinfectie a apelor uzate cu o concomitenta degradare a unor compusi organici cu ozon/apa oxigenata in prezenta unor complecsi de fier, mangan, cupru si/sau molibden cu liganzi C2÷C6, a luminii ultraviolete la o temperatura intre 5÷35 C, si un pH = 6÷10. Reactia poate fi condusa discontinuu sau continuu in reactor tubular sau de suprafata.  Ca biosorbent este folosita o drojdia de tip Saccharomyces cerevisiae imobilizata pe gel de oxid de siliciu sau carbune activ sau dioxid de titan. Procedeul poate fi aplicat la ape reziduale provenite din industrie, agricultura sau activitati domestice. Propunerea si procesul verbal de identificare a drepturilor de proprietate sunt atasata prezentei lucrari.
S-a organizat o sedinta demonstrativa la sediul ICIA in care s-au prezentat: proiectul si metoda de denocivizare MEDESTRO.