目前，源自药品和个人护理产品 (PPCPs) 并进入水处理设施的消毒副产物 (DBPs) 引起了全球研究人员的极大关注 (Zhang et al., 2025; Hua et al., 2019; Pai and Wang, 2022 Mazur and Lebedev, 2022)。在季节性疾病期间，特别是疫情爆发时，药品消耗量显著增加，它们的出现可能会急剧上升 (He et al., 2024; Ul'yanovskii et al., 2022)。
其中，乌米诺韦（阿比多尔）值得特别关注，因为它是包括俄罗斯和中国在内的许多国家中使用最广泛的广谱抗病毒药物之一。在 COVID-19 大流行期间，仅在 2021 年俄罗斯销售的乌米诺韦估计就有 300 吨（按纯物质计算）。考虑到大约 40% 的每日剂量（高达 800 毫克）以原形排泄（阿比多尔医疗使用说明），应假设市政污水和自然水体受到这种潜在有害的含氮和溴的外源化学物（图 1）的相当程度的污染。乌米诺韦及其代谢物的定量构效关系 (QSAR) 建模显示，受纳河水中的生态毒理学风险可能很高，而野生动物获得抗病毒药物耐药性的潜力估计较低 (Kuroda et al., 2021)。
关于乌米诺韦在含氯消毒剂作用下转化的研究表明形成了大量产物，其中三种（包括母体化合物）随后在真实环境样品中被检出 (Ul'yanovskii et al., 2022; Sypalov et al., 2023)。这些发现表明，当今最常用的市政污水处理技术（使用活性氯消毒和活性污泥生物处理）不能确保有效去除乌米诺韦，甚至可能导致不良消毒副产物的形成。
在这种情况下，一种更环保的替代方案是使用高级氧化工艺，主要是臭氧化 (Von Gunten, 2003a)，包括其催化变体 (Von Gunten, 2003b)。臭氧化已在水净化和消毒中使用了数十年；然而，目前它面临着引入新类型污染物的挑战，如某些 PPCPs (Richardson and Kimura, 2019)。臭氧与某些有机物质（如失活芳香族化合物 (Hoigné and Bader, 1983) 和饱和羧酸 (Lim et al., 2022)）反应缓慢，在许多情况下不会导致这些有机污染物的完全矿化。例如，含氮有机化合物的氧化可能导致有毒羟胺、硝基烷烃和 N-氧化物的形成 (Essa?ed et al., 2022)，其毒性可能相当甚至超过母体化合物 (Sadek et al., 2026)。因此，确保不仅去除目标污染物，还要去除处理过程中形成的转化产物至关重要。这项任务需要检测它们并识别未知产物，这是一个复杂且高度相关的分析挑战 (Richardson, 2021; Sypalov et al., 2025; Vozhdaeva et al., 2021)。
乌米诺韦的特征是拥有多种能与臭氧反应的反应中心，这可能会极大地复杂化其在臭氧化过程中的转化途径和所得产物的组成。除了上述含氮结构（侧链中的叔胺基团和吲哚核心）外，该化合物还具有以下反应性基团：(i) 硫醚，预计由于其高亲核性将成为最活跃的反应位点 (Bailey and Khashab, 1978; Martinez and Herron, 1978)；(ii) 吡咯环中富电子的 C
C 键，可能是臭氧通过 Criegee 机理攻击的主要靶点 (Benitez et al., 2015)；以及 (iii) 芳香族溴取代基，能够转化为无机溴形式，并参与不良溴化 (Glaze et al., 1993) 以及氯化 (Detenchuk et al., 2022) 有机副产物的形成。
尽管有许多研究揭示了各种有机底物在臭氧化过程中形成的转化产物和臭氧反应的潜在机理 (Fan et al., 2024; He et al., 2022; Liu et al., 2019)，但目前还没有研究描述乌米诺韦与臭氧的反应。本研究旨在填补这一空白，并深入洞察这种流行药物在水相臭氧化条件下的转化途径，并使用高级分析方法全面表征初级和深度降解产物。
