Search

Farmaceutici su biološki aktivne tvari čija je okolišna koncentracija u posljednje vrijeme u porastu zbog neadekvatnog zbrinjavanja i konvencionalnih metoda obrade vode koje ne pokazuju zadovoljavajuću učinkovitost uklanjanja istih. U okolišu se nalaze u vrlo niskim koncentracijama (reda veličine nekoliko ng/L do nekoliko μg/L) zbog čega se ubrajaju u skupinu „novih zagađivala“ za koja ne postoji zakonska regulativa o ispuštanju u okoliš. Činjenica da u ekosustavu nisu prisutni u enormnim količinama poput nekih drugih zagađivala nije zanemariva upravo zato što su takve supstance djelotvorne pri vrlo malim koncentracijama. Usporedbom niza metoda utvrđeno je da fotokatalitička razgradnja ima najveću učinkovitost uklanjanja farmaceutika iz vodenog okoliša. Budući da je glavni preduvjet za provedbu tog procesa sorpcija farmaceutika, proveden je eksperiment u kojemu se ispitivala sorpcija krizotiniba na mrežice s imobiliziranim TiO2 te mrežice s imobiliziranim TiO2 i ugljikovim nanocjevčicama. Pritom se pratio utjecaj kinetike sorpcije, pH vrijednosti, temperature, ionske jakosti i mase imobiliziranog fotokatalizatora TiO2. Ispitivani parametri opisivali su se linearnom sorpcijskom izotermom, čije vrijednosti regresijskog koeficijenta (R2) i koeficijenta raspodjele (Kd) ukazuju kako porastom vrijednosti navedenih parametara raste i sorpcija ispitivanog farmaceutika, osim u slučaju utjecaja ionske jakosti gdje se sorpcija smanjuje porastom iste. Promatrajući sorpciju na dvjema različitim mrežicama utvrđen je veći sorpcijski afinitet krizotiniba prema mrežicama s imobiliziranim TiO2 i ugljikovim nanocjevčicama što je posljedica njihove veće specifične površine, tj. broja aktivnih mjesta na koje se farmaceutik može vezati.

U posljednjih dvadesetak godina objavljeno je na stotine analitičkih istraživanja koje pokazuju prisutnost gotovo svih skupina terapijskih lijekova u vodenom okolišu. Koncentracije lijekova u okolišu su niske, no to ne znači da rizik za ljude ili okoliš ne postoji, jer lijekovi su aktivne tvari pripravljene na način da izazivaju biološke učinke upravo pri vrlo niskim dozama. Poseban problem lijekova u okolišu predstavljaju njihovi razgradni produkti ili metaboliti. Pod utjecajem svjetla ili prilikom kemijske obrade otpadnih voda mnogi se lijekovi transformiraju u toksičnije produkte. Također, metaboliti mogu biti otporniji prema biorazgradnji, pa se dulje vremena zadržavaju u okolišu. Lijekovi i njihovi razgradni produkti uvelike djeluju na životinje, a pitanje je vremena kad će slični učinci biti uočeni i u ljudskoj populaciji [1]. Konvencionalne metode obrade vode podrazumijevaju nastajanje sekundarnih produkata koji također zahtijevaju zbrinjavanje. Iz tog razloga pojavila se potreba za novim, modernijim i učinkovitijim metodama obrade vode. Metoda koja je zadovoljila te uvjete je ona koja obuhvaća procese napredne oksidacije i fotokatalize. Međutim, da bi se mogla odvijati fotokataliza, farmaceutik se mora prethodno adsorbirati na katalizator, stoga je provedeno istraživanje sorpcijskog afiniteta farmaceutika imatiniba na mrežice s imobiliziranim TiO2 te mrežice s imobiliziranim TiO2 i ugljikovim nanocjevčicama. Pritom se pratio utjecaj kinetike sorpcije, pH vrijednosti, temperature, ionske jakosti i mase imobiliziranog fotokatalizatora TiO2. Ispitivani parametri opisani su linearnom sorpcijskom izotermom, čije vrijednosti regresijskog koeficijenta (R2) i koeficijenta raspodjele (Kd) ukazuju kako porastom vrijednosti navedenih parametara raste i sorpcija ispitivanog farmaceutika. Promatrajući sorpciju na dvjema različitim mrežicama utvrđen je veći sorpcijski afinitet imatiniba prema mrežicama s imobiliziranim TiO2 i ugljikovim nanocjevčicama što je rezultat, osim veće mase imobiliziranog katalizatora na navedenim mrežicama, i njihove veće specifične površine, tj. broja aktivnih mjesta na koje se farmaceutik može vezati zbog prisutnih ugljikovih nanocjevčica kao dodatnog adsorbensa.

Farmaceutski proizvodi čine dio velike skupine zagađivala koja dospijevaju u okoliš. Potencijalni rizik kojeg ti proizvodi predstavljaju još uvijek je predmet rasprave, međutim, sve veća proizvodnja i potrošnja farmaceutika na svjetskoj razini vrijedna je daljnjeg razmatranja i raspravljanja o njihovom stvarnom utjecaju, čemu svjedoče i sve brojnija istraživanja na tom području. Brojne tehnologije, koje uključuju fizikalne, kemijske, biološke i termičke procese, u velikoj mjeri su istražene kako bi se pronašlo ekonomski i ekološki prihvatljivo rješenje za uklanjanje farmaceutika koji, preko okoliša, dospijevaju u otpadne vode. Umjesto konvencionalno predloženih metoda poput sedimentacije, filtracije, biorazgradnje ili ozonacije, primjenjivost sorpcijskih procesa u tu je svrhu jednostavnija i jeftinija. U ovom radu prikazani su rezultati promatranja sorpcije farmaceutika imatiniba na staklenu mrežicu s imobiliziranim titanijevim dioksidom (TiO2) i ugljikovim nanocijevima pod različitim eksperimentalnim uvjetima. Promatran je utjecaj kinetike (vrijeme kontakta s mrežicom), pH vrijednosti, temperature, ionske jakosti i mase mrežica na sorpciju navedenog farmaceutika, te su rezultati prikazani pomoću linearne, Langmuirove i Freundlichove sorpcijske izoterme. Prema dobivenim vrijednostima regresijskih koeficijenata (R2) može se zaključiti da linearne izoterme najbolje opisuju adsorpcijsko ponašanje ispitivanog farmaceutika na TiO2/CNT mrežice (R2> 0, 99). Vrijednosti koeficijenta sorpcije (Kd) ukazuju na povećani trend sorpcije imatiniba na mrežice s povećanjem ispitivanih parametara (kinetike, pH, temperature, ionske jakosti i mase katalizatora).