Ozonowanie leków sulfonamidowych w środowisku wodnym

• Autorzy: Baran W. , Adamek E. , Szymkiewicz A. , Wilk J. , Cholewiński M. , Madej D.

Identyfikatory

DOI

10.2429/proc.2018.12(1)012

Warianty tytułu

EN

Ozonolysis of sulfa-drugs in an aquatic environment

• Konferencja: ECOpole’16 Conference (5-8.10.2016 ; Zakopane, Poland)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Leki z grupy sulfonamidów są obecnie wykorzystywane głównie w weterynarii. Ich pozostałości trafiają do środowiska w formie niezmienionej lub jako nietrwałe chemicznie N-podstawione metabolity. Jedną z potencjalnych metod ich usuwania może być proces ozonowania. W trakcie tego procesu sulfonamidy mogą ulegać mineralizacji lub jedynie częściowej transformacji do półproduktów organicznych. Celem pracy było wyznaczenie różnic w podatności wybranych leków sulfonamidowych na ozonowanie w roztworach wodnych oraz w ściekach syntetycznych przygotowanych wg normy ISO 9887:1992(E). W badaniach uwzględniono sulfanilamid i siedem jego pochodnych, w których wodór amidowy został podstawiony przez pięcio- lub sześcioczłonowy układ heterocykliczny. Badane próbki były ozonowane za pomocą generatora ozonu DST-15 (Blue Planet) zasilanego wyłącznie tlenem medycznym. Wyniki oceniano na podstawie analiz wykonanych techniką HPLC oraz zmian wartości OWO oznaczanej metodą Langego. Stwierdzono, że wybrane do badań sulfonamidy uległy niemal całkowitej degradacji, choć jednocześnie stopień ich mineralizacji wynosił zaledwie od 3 do 20 %. Ponadto, szybkości degradacji poszczególnych sulfonamidów różniły się nawet dwukrotnie, a zakwaszenie środowiska reakcji miało pozytywne skutki dla jej przebiegu. Inne, poza sulfonamidami, substancje obecne w roztworze (tzn. składniki ścieków syntetycznych) w trakcie ozonowania zmniejszyły efektywność degradacji badanych leków tylko w niewielkim stopniu.

EN

At present, the sulfonamide class of drugs are used predominantly in veterinary medicine. They get into the environment unchanged or as chemically unstable N-substituted metabolites. One of the potential methods to remove the sulfonamides residues may be an ozonation. During this process the sulfonamides may undergo mineralization or only degradation to a simpler organic intermediates. The aim of the study was to determine differences in the susceptibility of sulfonamide drugs to ozonation in the aqueous solutions and in the synthetic wastewater prepared according to ISO 9887:1992 (E) procedure. Sulfanilamide and seven its derivatives in which the amide hydrogen was substituted by five- or six-membered heterocyclic system were used in the experiment. The tested samples were ozonated using the ozone generator DS-15 (Blue Planet) supplied only with medical oxygen. The results were evaluated based on the analysis performed by HPLC method and changes of the TOC value (determined by Lange method). It was found that sulfonamides selected to the experiment undergo complete degradation but the mineralization degree was only from 3 to 20 %. Additionally, the differences in degradation rate of some sulfonamides can be more than 2. An acidification of the reaction medium may have positive effects on the degradation. Substances present in the solution but other than sulfonamides (i.e. wastewaters ingredients) decrease the degradation efficiency of the used drugs to a small extent.

Słowa kluczowe

PL

sulfonamidy; degradacja; mineralizacja; ścieki; ozonoliza

EN

sulfonamides; degradation; mineralization; wastewater; ozonolysis

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 12, No. 1
• Strony: 131--138
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Baran W.

• Zakład Chemii Ogólnej i Nieorganicznej, Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach, ul. Jagiellońska 4, 41-200 Sosnowiec, tel. [phone]

autor

Adamek E.

• Zakład Chemii Ogólnej i Nieorganicznej, Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach, ul. Jagiellońska 4, 41-200 Sosnowiec, tel. [phone]

autor

Szymkiewicz A.

• Studenckie Koło Naukowe przy Zakładzie Chemii Ogólnej i Nieorganicznej, Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach, ul. Jagiellońska 4, 41-200 Sosnowiec, tel. [phone]

autor

Wilk J.

• Studenckie Koło Naukowe przy Zakładzie Chemii Ogólnej i Nieorganicznej, Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach, ul. Jagiellońska 4, 41-200 Sosnowiec, tel. [phone]

autor

Cholewiński M.

• Zakład Chemii Ogólnej i Nieorganicznej, Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach, ul. Jagiellońska 4, 41-200 Sosnowiec, tel. [phone]

autor

Madej D.

• Zakład Chemii Ogólnej i Nieorganicznej, Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach, ul. Jagiellońska 4, 41-200 Sosnowiec, tel. [phone]

Bibliografia

• [1] Zabłotni A, Jaworski A. Postępy Hig Med Dośw. 2014;68:1040-1049. DOI: 10.5604/17322693.1119027.
• [2] The Danish Integrated Antimicrobial Resistance Monitoring and Research Programme (DANMAP) 2014: Use of antimicrobial agents and occurrence of antimicrobial resistance in bacteria from food animals, food and humans in Denmark. http://www.danmap.org/~/media/Projekt%20sites/Danmap/DANMAP%20reports/DANMAP%202014/Danmap_2014.ashx.
• [3] Baran W, Adamek E, Makowski A, Sobczak A. Ecol Chem Eng A. 2012;19:1153-1171. DOI: 10.2428/ecea.2012.19(10)110.
• [4] Xiao J, Xie Y, Cao H. Chemosphere. 2015;121:1-17. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2014.10.072.
• [5] Zhao Q, Ge Y, Zuo P, Shi D, Jia S. Chemosphere. 2016;146:105-112. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2015.09.009.
• [6] Hübner U, von Gunten U, Jekel M. Water Res. 2015;68:150-170. DOI: 10.1016/j.watres.2014.09.051.
• [7] Criegee R. Angew Chem Int Ed. 1975;87:745-752. DOI: 10.1002/anie.197507451.
• [8] ISO 9887:1992, Water quality -- Evaluation of the aerobic biodegradability of organic compounds in an aqueous medium -- Semi-continuous activated sludge method (SCAS). https://www.iso.org/standard/17768.html.
• [9] Ziemiańska J, Adamek E, Sobczak A, Lipska I, Makowski A, Baran W. Physicochem Probl Mineral Processing. 2010;45:127-140.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).