Bazı sefalosporin esaslı antibiyotiklerin elektrokimyasal oksidasyon yöntemi ile arıtılabilirliğinin araştırılması

Abstract

Sulara karışan kirleticiler, gelişen sanayi ve teknolojinin gelişmesi ile birlikte her gün çeşitlilik gösterdiğinden, bu kirleticilerin kontrol edilmesinde kullanılan analiz teknolojileri bazı alanlarda etkisiz kalmaktadır. Ülkemiz ve dünya genelinde yaygın kullanımları nedeniyle ve çevrede oluşturduğu mikroorganizma rezistansı için en tehlikeli kirletici türü olarak antibiyotik bileşikleri kabul edilmiştir. Gelişmekte olan dünyada kapsamlı kullanıma sahip antibiyotikler, hastahanelerde ve veterinerlikte çok sık kullanılmaktadırlar. Klasik arıtma yöntemleri (fiziksel, kimyasal, biyolojik) ile giderilemeyen antibiyotikler ve ilaçlar alıcı ortamlarda çevresel sorunlara neden olmaktadır. Antibiyotiklerin çevreye girişi; vücuttan atılma sıklığına, kullanılan doz ve miktarına, atık su arıtma tesisindeki mikroorganizmaların metabolik dönüştürme yeteneğine ve katılara tutunma eğilimine bağlıdır. Yüksek antibiyotik konsantrasyonları yüzeysel sularda yaşayan organizmalara toksik etki yapmakta, düşük antibiyotik konsantrasyonları ise antibiyotik direnci oluşmasına neden olmaktadır. Bu nedenle çevreye antibiyotiklerin kontrolsüz girişleri engellenmelidir. Bu çalışmada, Kuzey Avrupa'da ve ülkemiz genelinde geniş kullanım alanına sahip endokrin bozucu özellikteki antibiyotik bileşiklerinden Sefalosporin grubu esaslı sefaleksin antibiyotiğini içeren atıksuların, Sn/Sb/Ni-Ti anotlar kullanılarak elektrokimyasal oksidasyon yöntemi ile arıtılabilirliği incelenmiştir. Bu antibiyotik bileşiği ultrasafsuda çözülerek 250 mg/l konsantrasyona(Sef: 50 mg/l) sahip sentetik atıksu örneği hazırlanmıştır. Farklı tuz çeşitleri, pH'lar ve akımsal yoğunluk ile yapılan deneylerde sefaleksin için optimum pH:7,1, optimum tuz miktarı 750 mg/L KCl ve optimum akımsal yoğunluk 50 mA/cm2olarak belirlenmiş, >%99 KOİ giderim verimi elde edilmiştir. UPLC ile yapılan kalıntı antibiyotik ölçümleri de en verimli arıtımın bu şartlar ile sağlandığını göstermiştir. Seçilen sefaleksin antibiyotiğinin gideriminde, literatürde kullanımı kısıtlı yeni Sn/Sb/Ni anotlar kullanılarak, elektrokimyasal oksidasyon ile arıtımın etkili yöntem olduğu anlaşılmıştır.

Since pollutants involved in the waters show diversity every day with the development of developing industry and technology, the analysis technologies used to control these pollutants are ineffective in some areas. Antimicrobial compounds have been accepted as the most dangerous pollutant species for the microorganism resistance caused by their widespread use in our country and around the world. Antibiotics with extensive use in the developing world are frequently used in hospitals and veterinary medicine. Antibiotics and medicines that cannot be eliminated by classical treatment methods (physical, chemical, biological) cause environmental problems in receiving environments. Introduction of antibiotics to the environment; It depends on the frequency of excretion, the dosage and amount used, the tendency of the microorganisms in the waste water treatment plant to convert metabolically and the tendency to attach to the solids. High antibiotic concentrations have a toxic effect on the surface water organisms and low antibiotic concentrations cause antibiotic resistance. For this reason, uncontrolled entry of antibiotics should be prevented. In this study, electrochemical oxidation method of Sephalosporin group based cephalexin antibiotic which has wide usage area in Northern Europe and in our country has been investigated by using electrochemical oxidation method with Sn / Sb / Ni anodes. This antibiotic compound was dissolved in ultrasafsu and a synthetic wastewater sample of 250 mg / l concentration (Cef: 50 mg / l) was prepared. The optimum pH: 7,1, optimum salt amount, 750 mg / L KCl and optimum flow intensity were determined as 50 mA / cm2 and> 99% COD removal efficiency was obtained in the experiments performed with different salt types, pH and flow density. The residual antibiotic measurements performed with UPLC showed that the most efficient treatment was achieved with these conditions. In the removal of the selected cephalexin antibiotic, it was found that the treatment with electrochemical oxidation was an effective method by using new Sn / Sb / Ni anodes with limited use in literature.