Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Charakterystyka i zastosowania nowych czujników potencjometrycznych w analizie farmaceutycznej

Lenik Joanna

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2022

|

nr 2

30--38

PL

Niesteroidowe leki przeciwzapalne (NLPZ-y) są grupą związków, która ze względu na popularność, szerokie zastosowanie i dostępność jest najczęściej spożywaną w Polsce grupą lekarstw, obok leków przeciwbakteryjnych. W związku z szerokim stosowaniem i również szerokim spektrum działania NLPZ-ów stale rośnie liczba nowych, opartych na tych składnikach aktywnych preparatów farmaceutycznych, co wiąże się z intensywnym rozwojem i doskonaleniem metod analitycznych. Czujniki potencjometryczne (elektrody jonoselektywne) mają szerokie zastosowanie w analizie farmaceutycznej. Koszty wytwarzania czujników oraz koszty analizy są znacznie niższe w porównaniu do wielu innych technik analitycznych. Ponadto czujniki te w analizie farmaceutycznej charakteryzują się wieloma innymi cechami, takimi jak: selektywność na dany lek, dobra powtarzalność, stabilność, odpowiednia dokładność i precyzja pomiaru. Są łatwe w przygotowaniu i obsłudze, wykazują kompatybilność z analizowaną próbką. W prezentowanej pracy przedstawiono: główne parametry analityczne elektrod, charakterystykę opracowanych w ostatnich latach wybranych czujników selektywnych na leki oraz badania własne nad opracowaniem elektrod jonoselektywnych czułych na substancje z grupy niesteroidowych leków przeciwzapalnych, tj.: ibuprofen, ketoprofen, naproksen, diklofenak.

EN

Non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) are a group of compounds which, due to their popularity, wide application and availability, are the most frequently consumed group of drugs in Poland, apart from antibacterial drugs. Due to the wide use and also a broad spectrum of action of NSAIDs, the number of new pharmaceutical preparations based on these active ingredients is constantly growing, which is associated with the intensive development and improvement of analytical methods. Potentiometric sensors (ion-selective electrodes) are widely used in pharmaceutical analysis. The sensor manufacturing and analysis costs are significantly lower as compared to many other analytical techniques. In addition, these sensors in pharmaceutical analysis are characterized by many other features, such as selectivity for a drug, good repeatability, stability, appropriate accuracy and precision of measurement. They are easy to prepare, operate and are compatible with the analyzed sample. In this paper, the main analytical parameters of the electrodes, the characteristics of selected sensors selective to drugs developed in recent years, and research on the development of ionselective electrodes sensitive to nonsteroidal anti-inflammatory drugs, i.e. ibuprofen, ketoprofen, naproxen, diclofenac, are presented.

2

Application of Pd/y-Al2O3 catalyst to remove diclofenac from water

Zawadzki Bartosz, Asztemborska Monika, Kowalewski Emil, Matus Krzysztof, Śrębowata Anna

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2022

|

Nr 7-8

40--42

EN

Herein we investigate alumina-supported palladium catalysts' properties in water purification from diclofenac. Three different pretreatment conditions subjected Pd/y-Al2O3 catalyst prepared by incipient wetness impregnation. The resulting materials were characterized by CO chemisorption and TEM. We have shown that catalytic performance of 1 wt. % Pd/ /y-Al2O3 in hydrodechlorination of diclofenac depends on the pretreatment conditions. The highest activity has shown palladium catalyst pretreated under the mildest conditions.

PL

W niniejszej pracy zbadano właściwości katalityczne katalizatorów palladowych, osadzonych na y-tlenku glinu, w oczyszczaniu wody z diklofenaku. Katalizator Pd/y-Al2O3 przygotowany metodą suchej impregnacji i poddano trzem różnym warunkom obróbki wstępnej. Otrzymane materiały scharakteryzowano za pomocą chemisorpcji CO oraz TEM. Wykazaliśmy, że wydajność katalityczna 1 % wag. Pd/ /y-Al2O3 w wodoroodchlorowaniu diklofenaku zależy od warunków obróbki wstępnej. Największą aktywność wykazał katalizator palladowy poddany obróbce wstępnej w najłagodniejszych warunkach.

3

Ozon w walce z lekami w ściekach. Badania w skali pilotowej

Siedlecka Ewa, Biń Andrzej K., Pawełek Jan, Bergel Tomasz, Szatkowska Beata, Muszański Robert, Kosiniak Michał

Wodociągi - Kanalizacja

|

2021

|

nr 11

26--31

4

Analizy skuteczności usuwania farmaceutyków ze ścieków oczyszczonych z wykorzystaniem technologii ozonowania

Kosiniak Michał, Muszański Robert

Technologia Wody

|

2021

|

Nr 2 (76)

46--50

PL

W ostatnich latach obserwuje się większe zaangażowanie i wzmożone prace badawcze nad problemem przedostawania się farmaceutyków do środowiska, a w szczególności do wód. Farmaceutyki to związki chemiczne o bardzo zróżnicowanej budowie chemicznej, wykazujące różnorakie działanie na organizmy żywe. W niniejszym artykule przedstawiono badania i analizy efektywności technologicznej na stacji pilotowej pracującej z wykorzystaniem technologii ozonowania. Skupiały się one przede wszystkim na weryfikacji skuteczności technologii ozonowania związków należących do grupy farmaceutyków ze ścieków wypływających z konwencjonalnej oczyszczalni. Badania wykazały bardzo wysoką redukcję diklofenaku.

EN

In recent years, there has been a greater commitment and intensified research work on the problem of the release of pharmaceuticals to the environment, in particular to water sources. Pharmaceuticals are chemical compounds with a very diversified chemical structure, affecting living organisms in a various way. This article presents research and analysis of technological effectiveness of a pilot plant using ozone technology. They focused primarily on the verification of the effectiveness of ozone technology in removing compounds belonging to the group of pharmaceuticals from wastewater from a conventional treatment plant. The research showed very high reduction of diclofenac.

5

Trabecular bone remodelling in the femur of C57BL/6J mice treated with diclofenac in combination with treadmill exercise

Lehmann Tomasz P., Wojtków Magdalena, Pruszyńska-Oszmałek Ewa, Kołodziejski Paweł, Pezowicz Celina, Trzaskowska Aleksandra, Mielcarek Sławomir, Szybowicz Mirosław, Nowicka Ariadna B., Nowicki Marek, Misterska Ewa, Iwańczyk-Skalska Ewa, Jagodziński Paweł, Głowacki Maciej

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2021

|

Vol. 23, no. 3

3--11

EN

Purpose: Analgesic treatment with diclofenac deteriorates bone structure and decreases biomechanical properties. This bone loss has been though to be reversed by training. The impact of exercise on bone treated with diclofenac (DF) has reminded elusive. In the present study, we assayed the combined impact of exercises and DF on mouse femur. Methods: The femur samples we obtained from 30 days treated C57BL/6J female mice. The training group ran on a horizontal treadmill at 12 m/min by 30 min a day (5% grade/slope). The group of ten mice treated with DF received the drug subcutaneously every day (5 mg/kg of body weight/day). The combined group ran on the treadmill and obtained DF. After 30 days, we sacrificed mice and studied their femurs using microcomputed tomography (µCT), dynamic mechanical analysis (DMA) and nanoindentation. Results: We observed that treadmill running and DF decreased trabecular bone volume and mineral density. Combined effect of training and DF was not additive. A significant interaction of both parameters suggested protective effect of training on bone loss provoked by DF. The femur cortical bone shell remained untouched by the training and treatment. The training and the DF treatment did not alter the storage modulus E’ significantly. The unchanged storage modulus would be suggesting on the unaltered bone strength. Conclusions: We concluded that even relatively short time of training with concomitant DF treatment could be protective on trabecular bone. Although viscoelastic properties of the entire femur were not modulated, femur trabecular tissue was thinned by treatment with DF and protected by training.

6

Mikrobiologiczna degradacja leków przeciwbólowych

Grajcar Aleksandra, Jędrusiak Anna

Kierunek Wod-Kan

|

2020

|

Nr 4

34--37

PL

Badania prowadzone na przestrzeni ostatnich lat potwierdziły obecność niesteroidowych leków przeciwzapalnych (NLPZ) i ich metabolitów w wodach gruntowych, powierzchniowych, ściekach, a nawet w wodzie pitnej. Nie istnieją wytyczne dotyczące dopuszczalnych stężeń NLZP w środowisku, jednak analizy potwierdzające zagrożenie dla organizmów wynikające z ich obecności, dowodzą konieczności prowadzenia prac nad efektywnymi metodami usuwania. Jedną z nich jest degradacja mikrobiologiczna.

7

Evaluation of the biological impact of the mixtures of diclofenac with its biodegradation metabolites 4’-hydroxydiclofenac and 5-hydroxydiclofenac on Escherichia coli. DCF synergistic effect with caffeic acid

Matejczyk Marzena, Ofman Piotr, Dąbrowska Katarzyna, Świsłocka Renata, Lewandowski Włodzimierz

Archives of Environmental Protection

|

2020

|

Vol. 46, no. 4

10--22

EN

In environmental matrices there are mixtures of parent drug and its metabolites. The majority of research is focused on the biological activity and toxic effect of diclofenac (DCF), there is little research on the biological activity of DCF metabolites and their mixtures. The study focused on the assessment of the biological impact of DCF, its metabolites 4’-hydroxydiclofenac (4’-OHDCF) and 5-hydroxydiclofenac (5-OHDCF) and their mixtures on E. coli strains. The biological effects of tested chemicals were evaluated using the following: E. coli K-12 cells viability assay, the inhibition of bacteria culture growth, ROS (reactive oxygene species) generation and glutathione (GSH) content estimation. Moreover, we examined the influence of the mixture of DCF with caffeic acid (CA) on E. coli cells viability. Our results showed the strongest impact of the mixtures of DCF with 4’-OHDCF and 5-OHDCF on E. coli SM biosensor strains in comparison to parent chemicals. Similar results were obtained in viability test, where we noticed the highest reduction in E. coli cell viability after bacteria incubation with the mixtures of DCF with 4’-OHDCF and 5-OHDCF. Similarly, these mixtures strongly inhibited the growth of E. coli culture. We also found synergistic effect of caffeic acid in combination with DCF on E. coli cells viability. After bacteria treatment with the mixture of DCF and its metabolites we also noted the strongest amount of ROS generation and GSH depletion in E. coli culture. It suggests that oxidative stress is the most important mechanism underlying the activity of DCF and its metabolites.

PL

Celem pracy było określenie oddziaływania diklofenaku, jego metabolitów biodegradacji 4’-OHDCF i 5-OHDCF oraz ich mieszanin na szczepy E. coli. Efekt biologiczny i stres oksydacyjny wywołany działaniem badanych w pracy związków chemicznych oceniono, poddając analizie następujące biomarkery: żywotność komórek E. coli K-12, hamowanie wzrostu kultury bakterii, wytwarzanie ROS i ocena zawartości glutationu (GSH). Ponadto zbadaliśmy wpływ mieszaniny DCF z CA na żywotność komórek E. coli. Monitorowaliśmy także reaktywność szczepu biosensora E. coli SM recA: luxCDABE w ściekach. Otrzymane wyniki wykazały najsilniejszy wpływ mieszanin DCF z 4’-OHDCF i 5-OHDCF na szczepy E. coli. Mieszanki diclofenaku z metabolitami działały inhibująco na rozwój kultury E. coli K-12 i żywotność komórek. Zaobserwowano także synergistyczne, inhibitorowe działanie kwasu kawowego w połączeniu z DCF na żywotność komórek E. coli. Najintensywniejszą generację ROS oraz redukcję GSH zaobserwowano po potraktowaniu bakterii mieszaniną DCF i jej metabolitów. Sugeruje to, że stres oksydacyjny jest najważniejszym mechanizmem leżącym u podstaw działania DCF i jego metabolitów. Ponadto, w przeprowadzonym eksperymencie wykazano użyteczność mikrobiologicznego biosensora E. coli SM recA w monitorowaniu ścieków zanieczyszczonych DCF. Uzyskane wyniki wskazują, że metabolity DCF 4’-OHDCF i 5-OHDCF mają zdolność interakcji z DCF. Zaobserwowaliśmy, że mieszaniny DCF z metabolitami mają większy wpływ na żywotność i rozwój kultury E. coli oraz indukcję promotorów w biosensorowych szczepach E. coli.

8

Badanie skuteczności usuwania diklofenaku ze ścieków oczyszczonych przy wykorzystaniu polskiej technologii ozonowania

Kosiniak Michał

Instal

|

2019

|

nr 3

34--39

PL

W ciągu ostatnich lat zaczęto zwracać coraz większą uwagę na problem przedostawania się farmaceutyków do środowiska, a w szczególności do wód, które następnie są źródłem wody do picia. Farmaceutyki to związki chemiczne o bardzo zróżnicowanej budowie chemicznej, które wykazują różnorakie działanie na organizmy żywe. W artykule opisano badania i analizy technologiczne wykonane w stacji pilotowej. Miały one na celu sprawdzenie, czy ozonowanie ścieków wypływających z konwencjonalnej oczyszczalni w technologii firmy WOFIL, jest skuteczną metodą usuwania ze ścieków określonych związków, należących do grupy farmaceutyków. W badaniach osiągnięto bardzo wysoką skuteczność usuwania diklofenaku.

EN

In recent years, more and more attention has been paid to the problem of pharmaceuticals entering the natural environment, in particular to waters, which are afterwards a source of drinking water. Pharmaceuticals are chemical compounds with a very diversified chemical structure and they cause various effects on living organisms. The article describes the research and technological analysis carried out on a pilot plant. The research has been done to check whether the ozonation of wastewater flowing out of the conventional wastewater treatment plant that was proceeded in WOFIL technology is an effective method of removal of certain compounds from wastewater, especially pharmaceuticals. In the tests there was achieved a very high efficiency of diclofenac removal.

9

Oznaczanie wybranych ksenoestrogenów w wodzie i ściekach

Gałamon M., Liwarska-Bizukojć E.

Technologia i Jakość Wyrobów

|

2018

|

R. 63

95--104

PL

Intensywny rozwój przemysłu chemicznego oraz znaczne rozpropagowanie leków opartych na estrogenach skutkują uwalnianiem do środowiska znacznych ilości substancji chemicznych, w tym ksenoestrogenów. Ksenoestrogeny definiowane są jako egzogenne związki chemiczne, mogące oddziaływać z receptorami estrogenowymi i działać jako agoniści lub antagoniści endogennych hormonów. Obecność ksenoestrogenów w środowisku wymusza opracowanie skutecznej metody ich monitoringu. W pracy przedstawiono sposoby oznaczenia wybranych ksenoestrogenów. Opracowanie procedur analitycznych umożliwiających rozdział i oznaczenie ilościowe ksenoestrogenów jest bardzo istotne, zarówno dla bezpieczeństwa ludzi, jak i środowiska przyrodniczego. Scharakteryzowano zarówno dotychczasowe techniki używane do ekstrakcji, jak i techniki oznaczania niektórych ksenoestrogenów. Przedstawiono trudności analityczne występujące przy przygotowaniu próbek do analizy, spowodowane zróżnicowanymi właściwościami fizykochemicznymi. Właściwe przygotowanie próbek do analizy oraz końcowe oznaczanie izolowanych związków to dwa istotne etapy w każdej procedurze analitycznej. Błędy popełnione na pewnych etapach badań, mogą doprowadzić do niewłaściwych wyników oraz mylnych informacji, dotyczących badanego materiału.

EN

The dynamic development of the chemical industry and the considerable spread of estrogen-based medicines result in the release of significant amounts of chemicals into the environment, including xenoestrogens. Xenoestrogens are exogenous chemicals that can interact with estrogen receptors and act as agonists or antagonists of endogenous hormones. The xenoestrogens include phytoestrogens, metaloestrogens, pesticides, alkylphenols, parabens and UV filters. Numerous contaminants are supplied to the water tanks. Drinking water monitoring is to ensure high quality of water supply and to ensure the safety of the residents, as the purity of drinking water has a direct impact on human health. The presence of xenoestrogens in the environment forces the development of an effective method for their monitoring. The paper presents methods of determining selected xenoestrogens. The development of analytical procedures in various fields and the quantification of xenoestrogens is very important for the safety of humans and the natural environment. Both the techniques used for extraction and the technique of marking certain xenoestrogens have been characterized. Mistakes made at certain stages of research can lead to incorrect results and misleading information about the test material.

10

Wpływ warunków procesowych na fotokatalityczny rozkład diklofenaku w środowisku wodnym

Kudlek E., Dudziak M., Bohdziewicz J.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 4

870--873

PL

Przedstawiono wyniki badania wpływu warunków procesowych heterogenicznej fotokatalizy (moc naświetlania, objętość reaktora, odczyn środowiska reakcji, obecność związków nieorganicznych) na rozkład diklofenaku, niesteroidowego leku przeciwbólowego i przeciwzapalnego.

EN

Diclofenac-contg. aq. solns. were subjected to photocatalytic decompn. by using UV lamps 15 or 150 W in the presence of TiO₂ as an air-oxidn. catalyst. The effect of reactor vol., pH of the reaction medium and the presence of inorg. micropollutants on the diclofenac degradn. was studied. The effectiveness of diclofenac oxidn. decreased with the increase in pH of aq. solns. The presence of NaCl, NaHCO₃ and Na₂SO₄ resulted in a decrease in the decompn. effectiveness. Furthermore, the diclofenac oxidn. by-products were formed, which could have a negative impact on living organisms.

11

TiO2 immobilised on biopolymer nanofibers for the removal of bisphenol A and diclofenac from water

Kudlek E., Silvestri D., Wacławek S., Padil V. V. T., Stuchlík M., Voleský L., Kejzlar P., Černík M.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2017

|

Vol. 24, nr 3

417--429

EN

Recently electrospinning has gained significant attention due to unique possibilities to produce novel natural nanofibers and fabrics with controllable pore structure. The present study focuses on the fabrication of electrospun fibres based on gum karaya (GK), a natural tree gum, with polyvinyl alcohol (PVA), and functionalization of the membrane with TiO2 nanoparticles with further methane plasma treatment. The GK/PVA/TiO2 membrane was analyzed with several techniques including: fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX), and water contact angle, in order to characterize its morphological and physicochemical properties. The GK/PVA/TiO2 membrane was further successfully used for the degradation (under UV irradiation) of bisphenol A and diclofenac from aqueous solution. It was also observed that the degradation kinetics of these compounds are faster in comparison to the UV treatment alone.

12

Mikrozanieczyszczenia w środowisku – występowanie, interakcje, usuwanie

Miksch K., Felis E., Kalka J., Sochacki A., Drzymała J.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2016

|

Tom 18, cz. 3

1--84

PL

W artykule przedstawiono szeroki zakres zagadnień dotyczących mikrozanieczyszczeń w środowisku naturalnym i antropogenicznym. Do omówionych zagadnień należą: źródła i występowanie mikrozanieczyszczeń w środowisku (w wodzie, glebie i powietrzu), ich los w środowisku, ekotoksyczność, sposoby ograniczania powstawania mikrozanieczyszczeń, szlaki przemian i produkty transformacji w środowisku, problematyka oczyszczania ścieków zawierających mikrozanieczyszczenia, prace badawcze dotyczące omawianej problematyki i przegląd wybranych rozwiązań w skali technicznej. Usuwanie mikrozanieczyszczeń stanowi aktualnie wiodący problem inżynierii środowiska. Wiedza o występowaniu tych zanieczyszczeń w środowisku jest już dość bogata, rozpoznano też częściowo jakie są ich losy w obiektach gospodarki wodnej i odpadami, także znaczny postęp nastąpił w zakresie znajomości efektywności technologii możliwych do zastosowania dla ich eliminacji ze środowiska. Rozwój technologii oczyszczania ścieków, a w mniejszym stopniu gospodarki odpadami, doprowadził już do usunięcia lub zmniejszenia zagrożenia spowodowanego znacznymi ilościami zanieczyszczeń, jednak aktualnie najbardziej palącym zagadnieniem jest występowanie mikrozanieczyszczeń, których działanie na środowisko przyrodnicze i człowieka nie można jeszcze oszacować. Ze względu na fakt, że występujące w środowisku mikrozanieczyszczenia antropogeniczne są bardzo zróżnicowane pod względem struktury chemicznej, a co się z tym wiąże – charakteryzują się innymi właściwościami fizyko-chemicznymi i w inny sposób działają na organizmy żywe obecne w środowisku, nie można wyróżnić jednego szlaku transformacji tych zanieczyszczeń. Mikrozanieczyszczenia antropogeniczne najczęściej nie są całkowicie rozkładane biologicznie, a ich transformacja związana jest ze zjawiskiem kometabolizmu oraz współdziałaniu określonych konsorcjów mikroorganizmów. Poszukiwaniu nowych, bardziej skutecznych, metod usuwania mikrozanieczyszczeń z środowiska powinna zawsze towarzyszyć ewaluacja toksyczności powstałych produktów. Produkty transformacji niektórych zanieczyszczeń były bardziej toksyczne w stosunku do organizmów wskaźnikowych niż substancje macierzyste. Głównym źródłem mikrozanieczyszczeń przedostających się do środowiska wodnego w krajach rozwiniętych (w przypadku terenów skanalizowanych) są komunalne oczyszczalnie ścieków. Z tego względu w artykule szczegółowo omówiono problematykę usuwania mikrozanieczyszczeń ze ścieków komunalnych w układach oczyszczania i doczyszczania ścieków. W artykule przedstawiono wyniki dotyczące usuwania wybranych mikrozanieczyszczeń (benzotriazol, mekoprop, diklofenak, sulfametoksazol i karbamazpina) w 11 rodzajach układów oczyszczania ścieków opartych zarówno na procesach biologicznych (oczyszczalnie hydrofitowe, stawy stabilizacyjne i układy z osadem czynnym), jak i fizyko-chemicznych (koagulacja, sorpcja na węglu aktywnym, zaawansowane procesy utleniania, fotoliza i ozonoliza) oraz różniących się zapotrzebowaniem powierzchni (co wynika z jednostkowej szybkości procesu) i konsumpcją energii (te dwa czynniki uznano za podstawę podziału na procesy intensywne i ekstensywne). Przedstawione w artykule zagadnienia stanowią podstawę do kreowania projektów badawczych, pozwalających przybliżyć moment w którym oczyszczalnie ścieków posiadać będą (czwarty) stopień, który zapewni likwidację zagrożeń wynikających z obecności w oczyszczonych ściekach substancji priorytetowych nawet w bardzo niskim stężeniu (co powodować może odległe w czasie skutki).

EN

The article presents a broad range of issues concerning micropollutants in the natural and anthropogenic environment. The issues discussed are: the source and occurrence of micropollutants in the environment (water, soil and air), their environmental fate, ecotoxicity, measures to reduce the produced amount of micropollutants, transformation pathways and transformation products in the environment, treatment of wastewater containg micropollutants, research projects dedicated to the discussed issues and a review of selected solutions on an industrial scale. Removal of micropollutants is currently a pressing problem of environmental engineering. Knowledge of the presence of these pollutants in the environment is already quite advanced, with partial understandingof their fate in waste and wastewater treatment processes. Also, significant progress has been made in the understanding of the applicability of various treatment methods and their effectiveness in the removal of micropollutants from waste streams. Development of wastewater treatment technology, and to a lesser extent, waste management, has already led to elimination or reduction of the risk posed by the significant amounts of pollution, but currently the most pressing issue is the presence of micropollutants whose effect on natural environment and humanrequires further studies. There is no single transformation pathway of micropollutants, due to the fact that they are diverse in terms of chemical structure, subsequently have various physico-chemical properties, and affect the organisms present in the environment in various manner. Anthropogenic micropollutants usually are not completely degraded biologically, and their transformation is associated with the phenomenon of co-metabolism and cooperation of certain consortia of microorganisms. The search for new, more effective, methods for removing micropollutants from the environment should always be accompanied by evaluation of the toxicity of the resulting products. Transformation products of certain micropollutants were more toxic to indicator organisms than the parent compounds. The main source of micropollutants entering the water environment in developed countries (in the case of sewered areas) are municipal wastewater treatment plants. For this reason, the article discussed in detail the issue of the removal of micropollutants from municipal wastewaterin the secondary and tertiary (post-treatment)treatment steps. The article presents the results for the abatement of selected micropollutants (benzotriazole, mecoprop, diclofenac, sulfamethoxazole and karbamazpina) in 11 types of wastewater treatment based on both biological processes (constructed wetlands, stabilization ponds and activated sludge systems) and physicochemical methods (coagulation, sorption on activated carbon, advanced oxidation, photolysis and ozonolysis), and the area requirements (due to the process rate) and the energy consumption (the two factors are the basis for the distinction between the intensive and extensive technologies). The issues presented in the article the basis for new research projects, allowing accelerating the moment in which the waste water treatment plants, will have a quaternary treatment step, which will significantly reduce of the risks of the presence of priority substances in the treated wastewatereven at very low concentrations (which may cause long-time effects).

13

Wpływ matrycy wodnej na retencję związków farmaceutycznych w procesie nanofiltracji

Kudlek E., Dudziak M., Bohdziewicz J.

Proceedings of ECOpole

|

2016

|

Vol. 10, No. 2

677--684

PL

Wysokociśnieniowe procesy membranowe, do których zalicza się nanofiltrację i odwróconą osmozę, pozwalają na oczyszczenie strumieni wodnych z szerokiej gamy mikrozanieczyszczeń organicznych. Mogą znaleźć również zastosowanie w doczyszczaniu wód pod kątem eliminacji związków farmaceutycznych. W pracy przedstawiono porównanie stopnia retencji wybranych farmaceutyków z grupy niesteroidowych leków przeciwbólowych i przeciwzapalnych, tj. ibuprofenu i diklofenaku oraz leków psychotropowych - karbamazepina, obecnych w różnych matrycach wodnych w procesie nanofiltracji. Oczyszczaniu poddano roztwory sporządzone na bazie wody zdejonizowanej oraz modelowy i rzeczywisty odpływ po biologicznym oczyszczaniu ścieków. Proces nanofiltracji prowadzono w układzie filtracji krzyżowej przy zastosowaniu rurowego modułu membranowego wyposażonego w poliamidową membranę AFC80 firmy PCI Membrane System Inc. Określono, że wraz z czasem filtracji membranowej wzrasta stopień retencji badanych związków farmaceutycznych niezależnie od składu oczyszczanej matrycy wodnej. Ponadto stwierdzono, że obecność w roztworze związków nieorganicznych oraz wysokocząsteczkowych substancji organicznych wpływa korzystnie na proces membranowej separacji mikrozanieczyszczeń.

EN

High-pressure membrane processes, including nanofiltration and reverse osmosis, allow for the removal of a wide range of organic micropollutants (including pharmaceutical compounds) from water streams. Those processes also may be an effective method for in-depth treatment of water containing pharmaceutical compounds. The paper presents a comparison of retention of selected pharmaceuticals from the group of non-steroidal and antiinflammatory drugs, i.e., ibuprofen and diclofenac and psychotropic drugs - carbamazepine, present in various aqueous matrices in the nanofiltration process. Deionized water based solutions as well as model and real wastewater effluents after biological treatment processes were subjected to the filtration process. The nanofiltration process was carried out in a cross-flow tubular membrane filtration system equipped with the AFC80 polyamide membrane from PCI Membrane System Inc. It has been found, that the retention of pharmaceutical compounds increased with the membrane filtration time, regardless of the composition of the treated aqueous matrix. Moreover, the presence of inorganic compounds and high-molecular organic substances had a positive effect on the membrane separation process of micropollutants.

14

Determination of ketoprofen and diclofenac ultrasonic removal from aqueous solutions

Wolny L., Próba M., Zawieja I., Włodarczyk E.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2016

|

T. 19, nr 4

553--560

EN

In the paper the problem of water pollution risks with nonsteroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) was discussed. The aim of the study was to determine the reduction degree of ketoprofen and diclofenac in solutions exposed to ultrasound. The samples were exposed to ultrasonic field with parameters: power of 750 W and low frequency of 20 kHz (for 240 seconds). In all samples treated with the ultrasounds, a decrease of concentration of the studied drugs was observed. For example reduction of ketoprofen concentration from 40.5 to 10.5 mg/L was noticed. In the sludge water extracts the presence of both drug was proved.

PL

W artykule przedstawiono problem zanieczyszczenia wód niesteroidowymi lekami przeciwzapalnymi (NLPZ). Celem badania było wyznaczenie stopnia redukcji ketoprofenu i diklofenaku w roztworach wystawionych na działanie pola ultradźwiękowego. Próbki poddano działaniu pola ultradźwiękowego o następujących parametrach: moc 750 W i niska częstotliwość 20 kHz (dla czasu sonikacji równego 240 sekund). We wszystkich próbkach poddanych działaniu ultradźwięków zaobserwowano spadek stężenia badanych leków. Na przykład zaobserwowano zmniejszenie stężenia ketoprofenu z 40,5 do 10,5 mg/L. Potwierdzono obecność obu farmaceutyków w ekstraktach wodnych osadów ściekowych.

15

Ultradźwiękowa degradacja diklofenaku i ketoprofenu - analiza zjawiska

Próba M., Wolny L.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2016

|

Nr 9

353--355

PL

W pracy omówiono problematykę zagrożeń zanieczyszczenia wód środkami farmaceutycznymi. Szczególny nacisk położono na zanieczyszczenie wód niesteroidowymi środkami przeciwbólowymi oraz ich wpływ na organizmy wodne. Celem badań było określenie parametrów degradacji w polu ultradźwiękowym w tym: spadku stężenia, redukcji rozmiarów cząstek, zmniejszenie efektu toksycznego ketoprofenu i diklofenaku dla organizmów Daphnia magna. Wyniki badań potwierdziły, iż działanie pola ultradźwiękowego i związanych z nim procesów może przyspieszać i ułatwiać degradację zanieczyszczeń pochodzenia chemicznego w środowisku wodno-ściekowym.

EN

In the paper the problem of water pollution risks with pharmaceuticals was discussed. Particular emphasis was placed on the water pollution with non-steroidal anti-inflammatory and its influence on aquatic animal. The aim of the study was to determine parameters of degradation in the ultrasonic field including: concentration decrease, particle size reduction, reduction of toxic effects of ketoprofen and diclofenac for aquatic organisms Daphnia magna. The results confirmed that the effect of ultrasonic field and related processes may accelerate and facilitate the degradation of chemical origination contaminants in sewage and aqueous environment.

16

Oznaczanie wybranych niesteroidowych leków przeciwbólowych i przeciwzapalnych w środowisku wodnym

Kudlek E., Bohdziewicz J., Dudziak M., Grübel K.

Proceedings of ECOpole

|

2015

|

Vol. 9, No. 2

641--648

PL

Obecność związków farmaceutycznych w środowisku wodnym wymusza opracowanie skutecznej metody ich monitoringu. W pracy przedstawiono opracowany sposób oznaczenia wybranych związków farmaceutycznych z grupy niesteroidowych leków przeciwbólowych i przeciwzapalnych, tj. ibuprofenu i diklofenaku. Do wydzielenia analitów zastosowano ekstrakcję do fazy stałej (SPE), a do analizy jakościowo-ilościową chromatografię gazową sprzężoną z detektorem masowym (GC-MS). Opracowana procedura analityczna umożliwia rozdział i oznaczenie ilościowe mieszaniny związków farmaceutycznych z zadowalającą powtarzalnością i dokładnością. Wyznaczone wartości stopni odzysku dają możliwość pełnej kontroli ilościowego oznaczenia badanych farmaceutyków w próbkach wodnych. Powyższa metoda może znaleźć zastosowanie do kontroli analitycznej przebiegu procesów uzdatniania wód naturalnych i doczyszczania ścieków pod kątem eliminacji związków farmaceutycznych.

EN

The presence of pharmaceutical compounds in the aquatic environment requires the development of an effective monitoring method. The paper presents the developed procedure of determination of pharmaceutical compounds selected from the group of nonsteroidal anti-inflammatory drugs - ibuprofen and diclofenac. To isolate selected compounds from the tested water the solid phase extraction (SPE) was employed. The quantitative and qualitative analysis was carried out by gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS). Described analytical procedure allows to separate and quantificat pharmaceutical mixtures with a satisfactory reproducibility and accuracy. The values of the recovery degree confer the possibility of the complete quantitative control of tested pharmaceuticals in water samples. The described method can be used to control the analytical processes of natural water purification and wastewater treatment from pharmaceutical compounds.

17

Próba oceny wpływu składu roztworu modelowego na rozkład wybranych ksenobiotyków w procesie utleniania z wykorzystaniem promieni nadfioletowych i nad-tlenku wodoru

Dudziak M.

Ochrona Środowiska

|

2015

|

Vol. 37, nr 2

21--25

PL

Współczesne technologie oczyszczania wody i ścieków coraz częściej wykorzystują różne procesy chemicznego utleniania. W procesach tych mogą powstawać uboczne produkty utleniania o często nieznanej aktywności biologicznej. Z tego względu podjęto próbę oceny stopnia rozkładu dwóch ksenobiotyków (bisfenol A, diklofenak) oraz zmiany toksyczności roztworu modelowego w procesach UV oraz UV/H2O2. Ocenę przebiegu procesu zaawansowanego utleniania przeprowadzono stosując jako roztwory modelowe wodę zdejonizowaną i ścieki oczyszczone z dodatkiem wzorców badanych ksenobiotyków. Wykazano, że stopień rozkładu tych związków był większy w przypadku ich utleniania w środowisku ścieków oczyszczonych niż wody zdejonizowanej. W przypadku wody zdejonizowanej zaobserwowano powstawanie ubocznych produktów rozkładu badanych ksenobiotyków i ich wpływ na toksyczność roztworu modelowego zarówno w procesie UV, jak i UV/H2O2. W zależności od rodzaju zastosowanego procesu utleniania i czasu naświetlania promieniami nadfioletowymi oraz usuwanego związku roztwór modelowy charakteryzował się różną toksycznością. Dowodzi to, że podczas usuwania ksenobiotyków w procesach zaawansowanego utleniania zachodzą złożone zjawiska, które nie są jeszcze do końca rozpoznane.

EN

Modern technologies of water and wastewater treatment have been increasingly employing various processes of chemical oxidation. These processes generate by-products of often unknown biological activity. This is the reason why attempts at evaluation of the two xenobiotics (bisphenol A, diclofenac) degradation level were made as well as of the change in model solution toxicity in the UV and UV/H2O2 oxidation. Assessment of the advanced oxidation mechanism was performed using deionized water and treated wastewater with analytical standards of tested compounds added as model solutions. It was demonstrated that xenobiotic degradation level was higher when oxidation was carried out in the treated wastewater compared to the deionized water. When deionized water was used as an environmental matrix xenobiotic degradation by-products were formed and affected the model solution toxicity both during the UV and UV/H2O2 process. The toxicity of model solution was a function of the oxidation type, the UV exposure time and the compound being degraded. It becomes evident that during xenobiotic removal in the advanced oxidation process complex phenomena occur that have not yet been fully understood.

18

Wykorzystanie sztucznego światła słonecznego do usuwania wybranych farmaceutyków ze środowiska wodnego

Miksch K.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2015

|

Nr 3

109--110

PL

Celem pracy było określenie podatności dwóch farmaceutyków, tj. diklofenaku (DCF) i sulfametoksazolu (SMX) na rozkład pod wpływem sztucznego światła słonecznego. Badania prowadzono przy różnym natężeniu promieniowania. Uzyskane wyniki wskazują, że badane substancje są podatne na fotolityczny rozkład, jednakże substancją efektywniej rozkładaną w tym procesie był DCF. Na podstawie uzyskanych wyników wyznaczono parametry kinetyczne reakcji fotolitycznego rozkładu tych substancji. Obliczone pseudo pierwszorzędowe stałe szybkości tych reakcji zmieniały się z zakresie od 0,09 h-1 (SMX, irradiancja 250 W/m2) do 2,95 h-1 (DCF, irradiancja 1000 W/m2).

EN

The aim of this study was to determine the susceptibility of two pharmaceuticals, i.e. diclofenac (DCF) and sulfamethoxazole (SMX) for decay by means of artificial sunlight. The study was conducted for different irradiation intensity. The obtained results show that the investigated substances are prone to the photolytic degradation, however, DCF was more efficiently degraded in these processes. According to the obtained results, the kinetic parameters of photolytic reactions were determined. The calculated values of pseudo first order kinetic constants of these reactions varied in the range from 0.09 h-1 (SMX, irradiance = 250 W/m2) to 2.95 h-1 (DCF irradiance = 1000 W/m2).

19

Ekotoksykologiczna ocena wpływu wybranych farmaceutyków na rozwielitkę wielką (Daphnia magna) przed procesem sonikacji i po nim

Próba M., Wolny L.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2015

|

Nr 9

334--336

EN

In the paper the problem of water pollution risks with pharmaceuticals was discussed. Particular emphasis was placed on the water pollution with non-steroidal anti-inflammatory and its influence on aquatic animal. The aim of research was to determine the toxicity reduction level of ketoprofen and diclofenac for Daphnia magna in solutions treated with ultrasound; and cognition effective concentration of immobilization (EC50) of the substance in relation to Daphnia. The need for additional disinfection of drinking water was highlighted.

PL

W pracy omówiono problematykę zagrożeń zanieczyszczenia wód środkami farmaceutycznymi. Szczególny nacisk położono na zanieczyszczenie niesteroidowymi środkami przeciwbólowymi oraz ich wpływ na organizmy wodne. Celem badań było określenie stopnia zmniejszenia efektu toksycznego ketoprofenu i diklofenaku dla organizmów Daphnia magna w roztworach poddanych działaniu ultradźwięków; oraz poznanie skutecznego stężenia immobilizacji (unieruchomienia, EC50) substancji w odniesieniu do rozwielitek. Zwrócono uwagę na konieczność dodatkowej dezynfekcji wody pitnej.

20

Influence of water matrix on the retention of pharmaceuticals by high-pressure membrane filtration

Kudlek E., Bohdziewicz J., Dudziak M.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2015

|

Vol. 22, nr 4

469--479

EN

High-pressure membrane processes, including nanofiltration and reverse osmosis, allow for the removal of a wide range of organic micropollutants (including pharmaceutical compounds) from water streams. Those processes also may be an effective method for in-depth treatment of water containing pharmaceutical compounds. The paper presents a comparison of retention of selected pharmaceuticals from the group of non-steroidal and anti-inflammatory drugs, ie ibuprofen and diclofenac and psychotropic drugs – carbamazepine, present in various aqueous matrices in the nanofiltration process. Deionized water based solutions as well as model and real wastewater effluents after biological treatment processes were subjected to the filtration process. The nanofiltration process was carried out in a cross-flow tubular membrane filtration system. Three polyamide membranes AFC30, AFC40 and AFC80 from PCI Membrane System Inc were used. It has been found, that the retention of pharmaceutical compounds increased with the membrane filtration time, regardless of the composition of the treated aqueous matrix. Moreover, the presence of inorganic compounds and high-molecular organic substances had a positive effect on the membrane separation process of micropollutants.

PL

Wysokociśnieniowe procesy membranowe, do których zaliczamy nanofiltrację i odwróconą osmozę, pozwalają na oczyszczenie strumieni wodnych z szerokiej gamy mikrozanieczyszczeń organicznych. Mogą znaleźć również zastosowanie w doczyszczaniu wód pod kątem eliminacji związków farmaceutycznych. W pracy przedstawiono porównanie stopnia retencji wybranych farmaceutyków z grupy niesteroidowych leków przeciwbólowych i przeciwzapalnych, tj. ibuprofen i diklofenak oraz leków psychotropowych – karbamazepina, obecnych w różnych matrycach wodnych w procesie nanofiltracji. Oczyszczaniu poddano roztwory sporządzone na bazie wody zdejonizowanej oraz modelowy i rzeczywisty odpływ po biologicznym oczyszczaniu ścieków. Proces nanofiltracji prowadzono w układzie filtracji krzyżowej przy zastosowaniu rurowego modułu membranowego. Oceniono efektywność procesu przy wykorzystaniu trzech poliamidowych membrana, tj. AFC30, AFC40 i AFC80 firmy PCI Membrane System Inc. Określono, że wraz z czasem filtracji membranowej wzrasta stopień retencji badanych związków farmaceutycznych niezależnie od składu oczyszczanej matrycy wodnej. Ponadto stwierdzono, że obecność w roztworze związków nieorganicznych oraz wysokocząsteczkowych substancji organicznych wpływa korzystnie na proces membranowej separacji mikrozanieczyszczeń.