Известия Саратовского университета. Новая серия.

Серия Химия. Биология. Экология

ISSN 1816-9775 (Print)
ISSN 2541-8971 (Online)


Для цитирования:

Устинова М. Н., Жунусов Н. С. Деструкция действующего вещества тетрациклина под действием УФ-облучения // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2021. Т. 21, вып. 3. С. 246-253. DOI: 10.18500/1816-9775-2021-21-3-246-253

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
(загрузок: 178)
Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
544.45/454:542.943-92

Деструкция действующего вещества тетрациклина под действием УФ-облучения

Авторы: 
Устинова Мария Николаевна, Белгородский государственный национальный исследовательский университет
Жунусов Никита Сергеевич, Белгородский государственный национальный исследовательский университет
Аннотация: 

Рост фармацевтической промышленности неизбежно ведет к увеличению концентрации органических загрязнителей в объектах окружающей среды. Проблема инактивации таких поллютантов и очистки вод является крайне актуальной. Целью данной работы являлось использование комбинированных химических методов деструкции действующего вещества препарата тетрациклина как одного из наиболее часто используемых антибиотиков. В работе изучали деструкцию действующего вещества препарата под действием УФ-облучения, УФ-облучения в присутствии пероксида водорода, а также УФ-облучения в присутствии пероксида водорода и ионов железа(II). Выявлено, что действующее вещество тетрациклина подвергается фотодеструкции с достаточно высокой скоростью, степень деструкции достигает 75% в течение часа. Проведено сопоставление кинетических характеристик всех трех методов. Показано, что наиболее интенсивное окисление действующего вещества препарата может быть достигнуто комбинированным воздействием УФ-облучения и окислителя – пероксида водорода, через час степень деструкции достигает 85,5%. Однако деструкция препарата под действием УФ-облучения в присутствии пероксида водорода и ионов железа(II) в 2–4 раза увеличивает начальную скорость процесса, но снижает эффективность до 66,7%. Фотодеструкция является достаточно эффективным, однако не универсальным методом инактивации поллютантов фармацевтического происхождения. В сочетании с окислительной деструкцией она может рассматриваться как перспективный метод инактивации негодных к применению препаратов, а также как способ локальной очистки сточных вод клиник и фармацевтических производств.
 

Список источников: 
  1. Баренбойм Г. М. Загрязнение природных вод лекарствами. М. : Наука, 2015. 283 с.
  2. Водяницкий Ю. Н., Яковлев А. С. Загрязнение почв и почвенно-грунтовых вод новыми органическими микрополлютантами // Почвоведение. 2016. № 5. С. 609–619.
  3. Козлова М. А. Лекарственное загрязнение природных и сточных вод: методы очистки и результаты исследования // Экологический вестник Северного Кавказа. 2020. Т. 16, № 1. С. 77–80.
  4. Kujawa-Roeleveld K. Pharmaceutical compounds in environment. Removal of pharmaceuticals from concentrated wastewater streams in source oriented sanitation? // Sustainable Water Management in the City of the Future. 2011. P. 1–69.
  5. Мотузова Г. В., Карпова Е. А. Химическое загрязнение биосферы и его экологические последствия. М. : ИМУ, 2013. 303 с.
  6. Самойленко Н. Н., Ермакович И. А. Загрязнение муниципальных вод фармацевтическими препаратами и их производными // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. 2013. Т. 4, № 10 (64). С. 8–11.
  7. Daughton C. G. Pharmaceuticals in the Environment // J. Am. Soc. Mass. Spectrom. 2001. Vol. 12, № 10. P. 1067–1076. https://doi.org/10.1016/S1044-0305(01)00287-2
  8. Richardson S. D., Ternes T. A. Water Analysis: Emerging Contaminants and Current Issues // Anal. Chem. 2018. Vol. 90, № 1. P. 398–428. https://doi.org/10.1021/acs.analchem.7b04577
  9. Есипов С. Е. Химическая энциклопедия : Тетрациклины : в 5 т. М. : Большая Российская энциклопедия, 1995. 639 с.
  10. Neamtu M., Bobu M., Kettrup A., Siminiceanu I. Ozone photolysis of paracetamol in aqueous solution // J. Environ. Sci. Health. A. 2013. Vol. 48. P. 1264–1271.
  11. Moctezuma E., Leyva E., Aguilar C. A., Luna R. A., Montalvo C. Photocatalytic degradation of paracetamol : Intermediates and total reaction mechanism // J. Hazard. Mater. 2012. Vol. 243. P. 130–138.
  12. Andreozzi R., Caprio V., Marotta R., Vogna D. Paracetamol oxidation from aqueous solutions by means of ozonation and H 2O2/UV system // Water Res. 2003. Vol. 37. P. 993–1004.
  13. Huber M. M., Canonica S., Park G. Y., Gunten U. V. Oxidation of pharmaceuticals during ozonation and advanced oxidation processes // Environmental Science and Technology. 2003. Vol. 37, № 5. P. 1016.
  14. Wols B. A., Hofman-Caris C. H. M. Review of photochemical reaction constants of organic micropollutants required for UV advanced oxidation processes in water // Water Res. 2012. Vol. 46. P. 2815–2827.
  15. Ustinova M. N., Lebedeva O. E. Oxidative Inactivation of Drugs // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2014. № 5 (5). P. 1687–1690.
  16. Устинова М. Н., Лебедева О. Е. Инактивация N-(4-гидроксифенил)ацетамида пероксидными окислительными системами // Научные ведомости БелГУ. 2014. Т. 27, № 10 (181). С. 117–120.
  17. Устинова М. Н., Лебедева О. Е., Курдупова В. И. Фотодеструктивные превращения бензойной кислоты и ее производных // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2017. Т. 7, № 4. С. 16–23.
  18. Устинова М. Н. Окислительная деструкция как способ инактивации экополлютантов фармацевтического происхождения : автореф. … канд. хим. наук. Белгород : БелГУ, 2012. 20 с.
  19. Тыжигирова В. В. Применение ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной спектроскопии в анализе лекарственных средств : учебное пособие. Иркутск : ИГМУ, 2018. 72 с.
  20. Долгоплоск Б. А., Тинякова Е. И. Генерирование свободных радикалов и их реакции. М. : Наука, 1982. 254 с.
  21. Соложенко Е. Г., Соболева Н. М., Гончарук В. В. Применение каталитической системы H 2O2-Fe2+(Fe3+) при очистке воды от органических соединений // Химия и технология воды. 2004. Т. 26, № 3. С. 219–246.
Поступила в редакцию: 
27.01.2021
Принята к публикации: 
10.03.2021
Опубликована: 
30.09.2021