Μελέτη της απομάκρυνσης αντιβιοτικών με χρήση του υπερμαγγανικού καλίου (KMnO4)

Abstract

Υπάρχει μεγάλο ενδιαφέρον τα τελευταία χρόνια γιατην παρουσία φαρμακευτικών ουσιών σε μονάδες επεξεργασίας αποβλήτων. Το γεγονός αυτό οφείλεται στην αυξημένη χρήση φαρμακευτικών ουσιών τόσο στην Ιατρική, όσο στην Κτηνιατρική και την Χημεία Τροφίμων. Μέσα από τις μεταβολικές οδούς ανθρώπων και ζώων αλλά και μέσω απευθείας χρήσης σε διαδικασίες όπως τα ιχθυοτροφεία, οι ουσίες αυτές καταλήγουν στο περιβάλλον. Η παρούσα εργασία θα ασχοληθεί με τα αντιβιοτικά cefadroxil, sulfamethoxazole, ciprofloxacin, trimethoprim και metronidazole που ανήκουν σε πέντε διαφορετικές κατηγορίες αντιμικροβιακών ουσιών και χρησιμοποιούνται ευρέως. Τα αντιβιοτικά αυτά μέσω των μεταβολικών οδών των οργανισμών καταλήγουν στα υγρά απόβλητα. Κατά τη διάρκεια της δευτεροβάθμιας επεξεργασίας λυμάτων τα αντιβιοτικά απομακρύνονται εν μέρει ή σχηματίζουν μεταβολίτες. Η πληρέστερη επεξεργασία τους επιτυγχάνεται με μεθόδους της τριτοβάθμιας επεξεργασίας. Στην εργασία αυτή χρησιμοποιήθηκε σαν μέθοδος επεξεργασίας η οξείδωση των πέντε αυτών αντιβιοτικών με την παρουσία υπερμαγγανικού καλίου. Μελετήθηκε η αποτελεσματικότητα της μεθόδου υπολογίζοντας το ποσοστό απομάκρυνσης κάθε ουσίας παρουσία του υπερμαγγανικού καλίου με τη βοήθεια της υγρής χρωματογραφίας HPLC. Από την ανάλυση γίνεται αντιληπτό ότι το metronidazole απομακρύνεται σε μεγάλο βαθμό σε όλα τα εύρηpH που μελετήθηκαν (3.5, 5.5, 8.5), ενώ στο όξινο pH μεγάλη απομάκρυνση παρουσιάζει το trimethoprim. Γενικά, το ιδανικότερο pH για την οξείδωση των πέντε αντιβιοτικών είναι το pH=5.5, που είναι και το πλησιέστερο σε αυτό των φυσικών υδάτων και των αποβλήτων.

Much interest has accumulated in recent years the presence of pharmaceuticals in wastewater. This is due to the increased use of drugs both in medicine, as in the Veterinary and Food Chemistry. Through metabolic pathways of humans and animals, but also through direct use in procedures such fisheries, these substances reach the environment. This paper will deal withfiveantimicrobial compounds belonging in different classes:cefadroxil, sulfamethoxazole, ciprofloxacin, trimethoprim and metronidazole. These antibiotics through metabolic pathways of organisms end up in wastewaters.During the secondary wastewater treatment antibiotics are partly removed or form metabolites. Their fuller treatment is accomplished by methods of tertiary treatment.This paper was used as a treatment method for the oxidation of these five antibiotics in the presence of potassium permanganate.The effectiveness of the method was studied by calculating the percentage removal of any substance in the presence of potassium permanganate by liquid chromatography HPLC.From the analysis it is understood that the metronidazole is removed to a large extent in all ranges pH studied( 3.5, 5.5 , 8.5) while at acidic pH higher removal presents trimethoprim.Generally , the ideal pH for the oxidation of the five antibiotics is 5.5, which is close to the pH of natural waters and waste.