İlaç etken maddelerin subkritik su degradasyonu ve deneysel şartların optimizasyonu

Abstract

Son yıllarda, tıbbi kaynaklı atık sularda bulunan ilaç etken maddeleri ve bunlarınmetabolik atıkları insan ve ekosisteme yönelik ciddi tehdit oluşturmaktadır. İlaç etkenmaddelerinin atık sulardan giderimi için pek çok yöntem kullanılmaktadır. Subkritik sudegradasyonu bu teknikler arasında gösterilmektedir.Aşırı ısıtılmış su veya subkritik su belirli basınç altında ve sıcaklığı 100 °C ile suyunkritik sıcaklığı 374 °C olan sıcaklık aralığındaki suya verilen addır. Subkritik su,sıcaklığın artması ile dielektrik sabiti, yüzey gerilimi ve viskozitesinin azalması gibieşsiz karekteristik özelliklere sahiptir. Bu durum organik maddelerin çözünmesine vereaksiyonuna olanak vermektedir.Bu çalışmada, Kumarin, Sülfametoksazol ve Ibuprofen ilaç etken maddelerinin, yüksekbasınç reaktöründe farklı sıcaklık ve zamanlarda, hidrojen peroksit varlığındakibozunma reaksiyonları incelenmiştir. İlaç etken maddelerinin degradasyon çalışmalarıkemometrik olarak yüzey yanıt yöntemi kullanılarak dizayn edilmiş ve optimizasyonuyapılmıştır. Yapılan çalışma sonucunda subkritik su ortamında sülfametoksazolmaksimum % 99 oranında, ibuprofen maksimum % 89 oranında ve kumarinmolekülünün maksimum % 88 oranında degrade oldukları tespit edilmiştir. Degradasyonsonucu ortaya çıkan ara ve son ürünler gaz kromatografisi-kütle spektrometresi ile analizedilmiştir.

In recent years, drug active substances in the waste water of medical resources and theirmetabolic waste can couse a serious threat on the human and ecosystem. A lot oftechniques have been used for removal of drug active substance from wastewaters.Subcritical water degradation are shown in these techniques.Water is named high temperature water or subcritical water which is under pressure andtemperature between 100 ºC – 374 ºC which is critical point's water. Subcritical water(<374 °C and <221 bar) has unique characteristics such as dramatically decreaseddielectric constant, surface tension, and viscosity with increasing temperature, allowingfor dissolution and reaction of organics in high-temperature water to occur.In this study, degradation rates of drug active substances such as coumarin,sulfamethoxazole, and ibuprofen were investigated in the presence of hydrogen peroxidein high pressure reactor at different temperature and time. Degradation studies of the drugactive substance were designed and optimized by using chemometric response surfacemethodology. The degradation rates were found maximum 99, 89 and 88 % forsulfamethoxazole, ibuprofen and coumarin, respectively under subcritical water medium.Final and intermediate products were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry.