Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quá trình phân hủy một số hợp chất thuốc kháng sinh bằng phương pháp quang hóa UV HOCl clo

70 41 0
Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quá trình phân hủy một số hợp chất thuốc kháng sinh bằng phương pháp quang hóa UV HOCl clo

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN HÀ THỊ HẢI YẾN NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY MỘT SỐ HỢP CHẤT THUỐC KHÁNG SINH BẰNG PHƢƠNG PHÁP QUANG HÓA UV/HOCl/ClO- LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN HÀ THỊ HẢI YẾN NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY MỘT SỐ HỢP CHẤT THUỐC KHÁNG SINH BẰNG PHƢƠNG PHÁP QUANG HĨA UV/HOCl/ClOChun nghành: Hóa phân tích Mã số: 60440118 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Đào Hải Yến MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG iii DANH MỤC HÌNH iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TĂT TRONG LUẬN VĂN vi MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Khái quát kháng sinh 1.2 Ciprofloxacin 1.2.1 Tính chất lí hóa học Ciprofloxacin 1.2.2 Sự có mặt CIP mơi trường 1.3 Phản ứng quang hóa phân hủy chất hữu 1.4 Phƣơng pháp phân tích thuốc kháng sinh CIP 12 1.4.1 Phương pháp trắc quang .12 1.4.2 Phương pháp điện hóa 13 1.4.3 Phương pháp ELISA 14 1.4.4 Phương pháp điện di mao quản 15 1.4.5 Phương pháp HPLC 15 1.4.6 Phương pháp LC/MS 16 CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 19 2.1 Thiết bị - hóa chất 19 2.1.1 Thiết bị 19 2.1.2 Dụng cụ thủy tinh 19 2.1.3 Hóa chất 19 2.2 Nội dung nghiên cứu 20 2.2.1 Nghiên cứu điều kiện tối ưu cho thiết bị HPLC-MS/MS phân tích thuốc kháng sinh Ciprofloxacin .20 2.2.1.1 Tối ưu hóa thơng số máy móc .20 2.2.1.2 Khảo sát thông số đánh giá phương pháp 23 2.2.2 Phân tích sản phẩm chuyển hóa q trình phân hủy CIP hệ UV/HOCl/ClO 27 2.2.2.1 Nghiên cứu q trình phân hủy quang hóa CIP UV 28 i 2.2.2.2 Nghiên cứu q trình phân hủy quang hóa CIP UV/NaClO 28 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29 3.1 Kết nghiên cứu điều kiện tối ƣu cho thiết bị hplc-ms/ms 29 3.1.1 Kết khảo sát thông số cho thiết bị HPLC-MS/MS 29 3.1.1.1 Khảo sát lượng đập mảnh colision energy (CE) .29 3.1.1.2 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ axit formic 31 3.1.1.3 Khảo sát thành phần pha động 32 3.1.1.4 Ảnh hưởng tốc độ dòng 34 3.1.2 Khảo sát thông số đánh giá phương pháp 35 3.1.2.1 Kết xác định LOD LOQ máy HPLC-MS/MS 35 3.1.2.2 Lập đường chuẩn xác định Ciprofloxacin 35 3.1.2.3 Kết khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến kết phân tích mẫu thực 36 3.1.2.4 Quy trình xử lý mẫu phân tích Ciprofloxacin nước 37 3.1.3 Kết khảo sát mẫu thực tế 38 3.3 Nghiên cứu trình phân hủy Cip UV UV/NaClO 40 3.3.1 Quá trình quang phân UV Ciprofloxacin 40 3.3.1.1 Ảnh hƣởng nồng độ đầu Ciprofloxacin đến trình phân hủy Ciprofloxacin UV 40 3.3.1.2 Ảnh hƣởng pH đến trình phân hủy Ciprofloxacin UV 41 3.3.2 Phân hủy CIP hệ UV/NaClO 42 3.3.2.1 Ảnh hƣởng pH đến trình phân hủy CIP UV/NaClO 42 3.3.2.2 Ảnh hƣởng nồng độ NaClO đến phân hủy Ciprofloxacin .44 3.3.2.3 Ảnh hưởng ion vơ đến q trình phân hủy Ciprofloxacin NaClO/UV 46 3.3.3 Nghiên cứu sản phẩm chuyển hóa q trình quang hóa Ciprofloxacin bước sóng 254 nm 48 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 PHỤ LỤC ii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Các phân mảnh CIP 16 Bảng 3.1 Phần trăm ion mẹ (CIP) lại theo tăng dần lượng đập mảnh 30 Bảng 3.2 Kết thời gian lưu thay đổi theo thành phần pha động 33 Bảng 3.3 Kết khảo sát LOD LOQ 35 Bảng 3.4: Dữ liệu đường chuẩn Ciprofloxacin 36 Bảng 3.5 Ảnh hưởng tốc độ dòng đến độ thu hồi 37 Bảng 3.6 Ảnh hưởng thể tích rửa giải đến độ thu hồi 37 Bảng 3.7 Độ thu hồi mẫu nước cất thêm chuẩn CIP 50 µg/l 38 Bảng 3.8 Độ thu hồi độ lặp lại mẫu nước hồ nuôi tôm thêm chuẩn với nồng độ CIP 50 µg/l 39 Bảng 3.9 Hằng số tốc độ phản ứng biểu kiến bậc kapp nồng độ CIP pH khác 41 Bảng 3.10 Ảnh hưởng pH đến trình phân hủy CIP UV/NaClO, [CIP] = 10 µM; [NaClO] =100 µM 44 Bảng 3.11 Ảnh hưởng nồng độ Clo đến số tốc độ phản ứng phản ứng phân hủy CIP trình UV/NaClO 46 Bảng 3.12 Phản ứng ion vô với gốc ●OH số tốc độ phản ứng.46 Bảng 3.13 Hằng số tốc độ phân hủy CIP có mặt ion vơ 47 Bảng 3.14 Các sản phẩm phụ trình phân hủy CIP hệ UV định danh LC-MS/MS 54 Bảng 3.15 Các sản phẩm phụ trình phân hủy CIP hệ UV/NaClO định danh LC-MS/MS 55 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Cấu trúc nhóm quinolone Hình 1.2 Cân acid base nhóm Acidic quinolone Hình 1.3 Các dạng tồn PQ nước Hình 1.4 Cơng thức cấu tạo Ciprofloxacin Hình 1.5 Cân acid base CIP Hình 1.6 Sự ảnh hưởng pH đến tỉ lệ phân bố dạng clo tự 11 Hình 1.7 Hệ số hấp thụ phân tử mol HOCl, OCl- NH2Cl 12 Hình 1.8 Phức tạo thành Fe(III) với Ciprofloxacin (λmax = 430nm) 13 Hình 2.1: Phổ phát xạ đèn Vilber-Lourmart T-6L 27 Hình 2.2 Mơ hình thí nghiệm quang hóa 27 Hình 3.1 Kết sắc kí đồ ciprofloxacin CE=18V 29 Hình 3.2 Sự phân mảnh CIP 31 Hình 3.3 Kết sắc kí đồ CIP theo % axit formic 32 Hình 3.4 Sắc kí đồ thể ảnh hưởng tỉ lệ pha động 33 Hình 3.5 Sắc kí đồ thể ảnh hưởng tốc độ dịng 34 Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn đường chuẩn CIP 36 Hình 3.7 Hiệu phân hủy CIP với nồng độ đầu khác .40 Hình 3.8 Mối quan hệ số tốc độ phản ứng với nồng độ đầu CIP 40 Hình 3.9 Hiệu phân hủy CIP với pH khác 42 Hình 3.10 Mối quan hệ số tốc độ phản ứng với pH khác 42 Hình 3.11 Sự ảnh hưởng pH đến tỉ lệ phân bố dạng clo tự .42 Hình 3.12 Ảnh hưởng pH đến trình phân hủy CIP UV/NaClO 43 [CIP] = 10 µM; [NaClO] =100 µM 43 Hình 3.13 Ảnh hưởng nồng độ NaClO đến trình phân hủy CIP UV/NaClO, [CIP] = 10 µM 44 Hình 3.14 Sự biến đổi nồng độ CIP theo thời gian chiếu xạ UV 254nm có mặt ion vô cơ, [CIP]=10M 48 Hình 3.15 Động học phân hủy CIP chiếu xạ UV 254nm có mặt ion vô 48 Hình 3.16 Cơ chế phân hủy CIP UV 49 Hình 3.17 Sự hình thành sản phẩm phụ theo thời gian trình quang phân UV/CIP 50 Hình 3.18: Cơ chế phân hủy Ciprofloxacin hệ UV/NaClO .53 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TĂT TRONG LUẬN VĂN ACN Acetonitrile Axeton nitrin CE Capillary electrophoresis Điện di mao quản CIP Ciprofloxacin CZE Capilary zone electrophoresis ELISA Enzyme Linked Điện di mao quản vùng ImmunoSorbent Assay EPA Cơ quan môi trường Mỹ ESI Electrospray ionization Chế độ ion hóa phun điện tử FQ Floroquinolone Họ kháng sinh HPLC High performance liquid Sắc kí lỏng hiệu cao chromatography HPLC-MS High performance chromatography tandem liquid Sắc kí lỏng hiệu cao mas ghép nối khối phổ spectrometry IUPAC International Union of Pure and Liên minh quốc tế hóa Applied Chemistry học ứng dụng LOD Limit of detection Giới hạn phát LOQ Limit of quantity Giới hạn định lượng MeOH Methanol Metanol MLR Maximum Residue Limit Giới hạn dư lượng tối đa PDA Detector Photodiode Array Spic UV Diện tích pic sắc kí Ultraviolet Tử ngoại MỞ ĐẦU Các chất ô nhiễm môi trường nước gần quan tâm nghiên cứu tồn dư chất kháng sinh mỹ phẩm sau sử dụng bị thải loại vào môi trường Những chất ô nhiễm định nghĩa hợp chất chưa bao gồm tiêu chuẩn chất lượng nước, chưa nghiên cứu trước đây, có khả ảnh hưởng đến môi trường sinh thái sức khỏe người Các hợp chất kháng sinh tồn nước phần lớn tác động người liên tục đươc thải vào mơi trường, chúng tác động đến vi sinh vật, gây nên kháng thuốc, sản phẩm chuyển hóa chúng hợp chất có độc tính cao Các hợp chất kháng sinh thường không xử lý phương pháp xử lý nước truyền thống tồn nước sinh hoạt dẫn đến nguy tích lũy thể người Tại Việt Nam, việc nghiên cứu dư lượng hợp chất kháng sinh nước tự nhiên nước sinh hoạt chưa ý, việc ứng dụng Clo để khử trùng sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực khử trùng nước, phun diệt trùng mơi trường, phịng chống dịch bệnh, nhiên không nhiều nghiên cứu phân hủy sản phẩm phụ trình tiệt trùng nước có chứa chất nhiễm hữu Ciprofloxacin (CIP), Fluoroquinolone (FQ) hệ thứ hai loại thuốc kê đơn nhiều giới Nó dùng thời gian bùng phát bệnh than vào năm 2001 sử dụng để nhắm mục tiêu tác nhân sinh học bệnh Legionnaire thương hàn CIP loại FQs mạnh có liên quan đến tác dụng phụ nghiêm trọng bao gồm gân vỡ tổn thương thần kinh co giật Do tác dụng bất lợi mà CIP gây nên quan tâm nghiên cứu thời gian gần tìm thấy thường xun nguồn nước mặt, nước thải mức gây kháng thuốc nhiều loại vi khuẩn Nhiều nghiên cứu q trình oxy hóa tiên tiến (AOPs) ứng dụng hấp phụ phương pháp xử lý hữu hiệu cho việc làm giảm loại bỏ CIP nước nước thải hoàn toàn Nhiều nghiên cứu cho thấy CIP nhạy cảm với biến đổi quang hóa trực tiếp tiếp xúc trực tiếp với UV cách thêm chất xúc tác quang hóa hydrogen peroxide (H 2O2), titanium dioxide (TiO2) vào dung dịch [5] Nghiên cứu hấp phụ CIP lên trầm tích nước, đất bùn tiến hành nhóm nghiên cứu Carmosini et al., 2009 Nhìn chung, việc nghiên cứu sâu q trình clo hóa kết hợp với chiếu xạ UV chưa nhiều đặc biệt với đối tượng ô nhiễm hợp chất kháng sinh Các sản phẩm phụ trình chuyển hóa hợp chất tự nhiên trình xử lý chưa nghiên cứu sâu Vì chúng tơi đề xuất đề tài ―Nghiên cứu trình phân hủy số hợp chất thuốc kháng sinh phương pháp quang hóa UV/HOCl/ClO-‖ nhằm góp phần hiểu sâu chất trình tự nhiên trình xử lý nước (Cl-) ion sulfat (SO42-) đến trình quang phân Ciprofloxacin UV/NaClO Để so sánh với quang phân mà không xảy phản ứng phụ tạo thành gốc tự vô tiến hành khảo sát với ion ClO 4- Ion sử dụng khơng phản ứng với gốc hydroxyl khơng tạo phức với kim loại Fe, Cu,… có dung dịch Thí nghiệm tiến hành với nồng độ đầu CIP 10 M, nồng độ muối muối tính tốn cho lực ion dung dịch 0,1M Với pH dung dịch đo 6,9, nồng độ CIP theo dõi theo thời gian phản ứng Kết phân hủy CIP có mặt ion ClO4- , Cl-, SO42- biểu diễn hình 3.14 3.15 Kết khảo sát cho thấy ion ClO4- không ảnh hưởng đến tốc độ phân hủy Ciprofloxacin Hằng số tốc độ phản ứng có ion ClO 4- k= 2,17x10-3 tương đương với số tốc độ phản ứng phân hủy Ciprofloxacin mơi trường trung tính pH = 7,1 có k= 2,29x10-3 Dựa vào đồ thị ta thấy tốc độ phân hủy Ciprofloxacin có mặt ion Cl - , SO 2-giảm nhiều,4 số tốc độ phản ứng có mặt ion Cl - k= 1,77x10-3 trường hợp SO42- k= 1,34x10-3: thấp số tốc độ Ciprofloxacin mơi trường trung tính khoảng 1,2 1,8 lần Bảng 3.13 Hằng số tốc độ phân hủy CIP có mặt ion vơ Nồng độ ktổng ion (10-3s-1) ClO4- 100 2,17 0,998 Cl- 100 1,77 0,995 SO42- 33,3 1,34 0,999 Ion CIP = 10 M; pH = 6,9 R2 Hình 3.14 Sự biến đổi nồng độ CIP Hình 3.15 Động học phân hủy theo thời gian chiếu xạ UV 254nm CIP chiếu xạ UV 254nm có mặt ion có mặt ion vơ cơ, [CIP]=10M vơ Có thể kết luận tốc độ phản ứng phân hủy Ciprofloxacin giảm đáng kể có mặt ion Cl- SO42-, cịn ion ClO4- khơng ảnh hưởng đến q trình phân hủy Ciprofloxacin 3.3.3 Nghiên cứu sản phẩm chuyển hóa q trình quang hóa Ciprofloxacin bƣớc sóng 254 nm Các nghiên cứu sản phẩm phân hủy Ciprofloxacin thực với nồng độ CIP 10 µg/l, pH = NaClO 10 mM Sau thời gian chiếu sáng 2h cho UV 0,5h cho UV/NaClO Các sản phẩm phụ phân hủy hai trình chiếu xạ UV UV/NaClO xác định HPLC-MS/MS để qua làm sáng tỏ phần chế phân hủy Ciprofloxacin Trong suốt trình thí nghiệm, thời gian lưu sắc ký tỉ lệ m/z sản phẩm trung gian theo dõi  Hệ UV/CIP sản phẩm phụ trình phân hủy Ciprofloxacin UV xác định HPLC-MS/MS Căn theo kết nghiên cứu trước hầu hết sản phẩm phụ q trình phân hủy có tính phân cực tương tự Ciprofloxacin Do nhận định quy trình phân tích CIP hồn tồn phụ hợp để dùng để xác đinh sản phẩm trình phân hủy Theo số nghiên cứu [11,20,24] trước cho thấy FQ nước tiến hành quang phân tạo thành sản phẩm phụ theo chế sau: Gốc tự phân hủy nhánh chứa N giàu electron (piperrazine) tạo thành sản phẩm oxi hóa Thay nguyên tử Flo vòng quinolone nhóm OH nhóm khác Dựa nghiên cứu trước chế phân hủy Ciprofloxacin UV trình bày hình: Hình 3.16 Cơ chế phân hủy Ciprofloxacin UV Các sản phẩm 1, 2, 3, sản phẩm phân hủy q trình quang phân UV/CIP Khi chiếu xạ UV, nhóm COOH Ciprofloxacin bị bẻ gẫy để tạo sản phẩm Một sản phẩm phân hủy khác hình thành thay nguyên tử F vòng quinolone OH- sản phẩm Sản phẩm công bố nghiên cứu trước [20,24] Sản phẩm lại tiếp tục bị tác động việc đưa nhóm C=O vòng piperazinyl để tạo thành sản phẩm Mặt khác C=O gắn trực tiếp vào vịng piperrazinyl ngun tử F bị thay nhóm OH để tạo thành sản phẩm Sự hình thành sản phẩm theo dõi theo thời gian trình bày hình: Hình 3.17 Sự hình thành sản phẩm phụ theo thời gian trình quang phân UV/CIP  Hệ UV/NaClO 11 sản phẩm phụ trình phân hủy Ciprofloxacin hệ UV/NaClO định danh HPLC-MS/MS Kết trình bày bảng 3.14 Dựa sản phẩm phụ xác định thực nghiệm, tham khảo chế đề xuất nghiên cứu trước có liên quan đến sản phẩm phân hủy Ciprofloxacin nhiều tác nhân oxi hóa khác KMnO 4, phân hủy quang hóa, quang xúc tác [24] Phản ứng phân hủy Ciprofloxacin hệ UV/NaClO đề xuất xảy theo hai đường hình 3.18 Trong trường hợp nồng độ NaClO thấp (CIP 200 M, NaClO 10 M) phân hủy theo chế gốc chiếm 40% quang phân trực tiếp chiếm tới 60% Cơ chế phân hủy đề xuất theo đường (A) Tại thời điểm đầu trình phân hủy hình thành sản phẩm A1 xảy cơng gốc OH vào vịng piperazinyl Sản phẩm sau tiếp tục bị phân hủy để tạo sản phẩm A2 thơng qua q trình amide hóa Tiếp theo q trình oxy hóa sâu vòng piperazinyl (loại bỏ CO) để tạo thành sản phẩm A3, điều chứng minh số nghiên cứu trước nghiên cứu trước đây[20,24] Do gốc tự OH Cl sinh không đáng kể không chiếm ưu dung dịch nên không phát sản phẩm chứa nguyên tử Clo thời điểm đầu phản ứng Trong trường hợp nồng độ NaClO cao (CIP 200M NaClO 200M) Cơ chế phản ứng đề xuất theo đường B Khi cho lượng dư NaClO vào dung dịch chứa Ciprofloxacin chiếu xạ bước sóng 254 nm thời điểm đầu phản ứng, phát sản phẩm trung gian không bền B1 Đánh giá phổ MS thu ta kết luận sản phẩm có chứa nguyên tử clo Sản phẩm tiếp tục bị cơng vào vị trí thứ hệ thống trung tâm quinolone để thực phản ứng clo tạo thành sản phẩm bền B2 Do NaClO dư nhiều so với CIP nên chế tạo gốc chiếm ưu thế, lúc dung dịch gốc OH Cl* sinh liên tục với nồng độ lớn nên B2 tiếp tục thực nhiều loại phản ứng khác oxy hóa mở vịng piperazinyl, amid hóa phản ứng vị trí 5, 6, vòng trung tâm để tạo thành sản phẩm bền B3, B4, B5, B6 B7 Tại thời điểm đầu phản ứng quang hóa cấu trúc vịng quinolone trung tâm khơng bị tác động, nhóm cacboxylic khơng bị phá vỡ Tuy nhiên tiếp tục chiếu xạ thời gian kéo dài phản ứng bẻ gãy vịng cyclopropyl, oxy hóa mở vịng quinolone, đưa C=O vào vịng piperazinyl, bẻ gãy nhóm COOH,…đều xảy để tạo vơ số sản phẩm phụ khác, chí hồn thành q trình khống hóa CIP thành CO2 nước Tuy nhiên điều kiện kiến thức thời gian có hạn, nghiên cứu dừng lại bước xác định đề xuất sản phẩm phân hủy xảy giai đoạn đầu trình quang phân CIP hệ UV/NaClO Vì để có chế hồn thiện cần phải có nghiên cứu sâu yếu tố ảnh hưởng đến hình thành sản phẩm trung gian trình phân hủy A1 A2 B1 A3 B2 A4 B3 B4 B5 B7 B6 Hình 3.18: Cơ chế phân hủy Ciprofloxacin hệ UV/NaClO Bảng 3.14 Các sản phẩm phụ trình phân hủy CIP hệ UV đƣợc định danh HPLC-MS/MS STT RT(min) M+H+ Hợp chất Kí hiệu sản phẩm 10,01 346 Sp 4,02 344 Sp 6,56 330 Sp 9,03 288 Sp Bảng 3.15 Các sản phẩm phụ trình phân hủy CIP hệ UV/NaClO đƣợc định danh HPLC-MS/MS STT RT(min) M+H+ Hợp chất Kí hiệu sản phẩm 10,01 346 A1 11,11 334 A2 11,4 306 A3 13,63 263 A4 26,28 366 B1 26,92 400 B2 12,65 340 B3 24,69 297 B4 16,83 316 B5 10 19,91 331 B6 11 18,65 315 B7 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu thu được, rút kết luận sau:  Đã xây dựng phương pháp xác định hợp chất Ciprofloxacin nước với ưu điểm như: đơn giản, dễ thực hiện, khoảng tuyến tính rộng, định lượng tốt  Hiệu phân hủy Ciprofloxacin UV phụ thuộc vào nồng độ ban đầu, hiệu phân hủy Ciprofloxacin giảm nồng độ ban đầu tăng Với nồng độ Ciprofloxacin ban đầu = mg/l hiệu phân hủy Ciprofloxacin tốt, giảm 91,03% so với nồng độ ban đầu, với nồng độ ban đầu = 20 mg/l hiệu phân hủy Ciprofloxacin 65,15%  Hiệu phân hủy Ciprofloxacin UV phụ thuộc vào pH dung dịch Kết cho thấy Ciprofloxacin đạt hiệu cao phân hủy mơi trường pH trung tính  Q trình phân hủy UV Ciprofloxacin tuân theo định luật động học bậc  Khả phân huỷ Ciprofloxacin UV/NaClO tương đối nhanh hiệu nhiều so với việc sử dụng UV pH có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất trình phân hủy Ciprofloxacin UV/NaClO Phản ứng tuân theo định luật động học bậc nồng độ NaClO Nồng độ NaClO có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất trình phân hủy thúc đẩy khả hình thành nên gốc tự có hoạt tính oxy hóa mạnh ●OH  Tốc độ phản ứng phân hủy Ciprofloxacin giảm đáng kể có mặt ion Cl SO42-, cịn ion ClO4- khơng ảnh hưởng đến q trình phân hủy Ciprofloxacin  Các sản phẩm phụ trình phản ứng xác định khơng thể phân tích hết hợp chất Các sản phẩm phụ cho thấy chủ yếu Ciprofloxacin bị phân huỷ cấu trúc khơng bền, sau sản phẩm phụ tiếp tục bị đính thêm nhóm khác tạo thành sản phẩm Trong nghiên cứu dự đốn 14 cơng thức cấu tạo sản phẩm phụ KIẾN NGHỊ Đây nghiên cứu mới, phức tạp, đòi hỏi phải có thiết bị phân tích đại phải có kỹ sử dụng thiết bị, cần phải có thời gian dài nghiên cứu Do đó, với mong muốn tiếp tục phát triển mở rộng nghiên cứu này, thời gian tới khóa luận cố gắng để thực nghiên cứu sau:  Xác định thêm yếu tố ảnh hưởng khác đến trình phản ứng : ảnh hưởng loại muối; ảnh hưởng hợp chất hữu cạnh tranh…  So sánh trình phân huỷ UV/NaClO với số trình phân huỷ khác UV/TiO2; UV/O3 hay UV/H2O2…  Xác định rõ ràng sản phẩm phụ q trình phân huỷ quang hố Ciprofloxacin số trình phân huỷ khác để từ xây dựng chế phản ứng TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Minh Đức (2006), Sắc ký lỏng hiệu cao số ứng dụng vào nghiên cứu, dược phẩm hợp chất thiên nhiên, NXB y học chi nhánh thành phố Hồ Chí Minh Nguyễn Văn Ri (2007), Các phương pháp tách sắc ký, chuyên đề cao học trường ĐH KHTN – ĐHQG Hà Nội Danh mục hóa chất, kháng sinh hạn chế sử dụng sản xuất kinh doanh thủy sản, ban hành kèm theo định số 07/2005/QĐ-BTS ngày 24/2/2005 Tiếng Anh A.Garces, A.Zerzanova, R.Kucera, D.Barron, J.Barbosa (2006), ―Determination of a series of quinolones in pig plasma using solid-phase extraction and liquid chromatography coupled with mass spectrometric detection: Application to pharmacokinetic studies", Journal of Chromatography A, 1137, pp 22 – 29 Avisar D, Lester Y, Mamane H (2010), pH induced polychromatic UV treatment for the removal of a mixture of SMX, OTC and CIP from water J Hazard Mater, 175(1–3), pp 1068–1074 Benedek Gy Plo´ sz, Christian Vogelsang, Kenneth Macrae, Harald H Heiaas, Antonio Lopez, Helge Liltved and Katherine H Langford (2010), The BIOZO process – a biofilm system combined with ozonation: occurrence of xenobiotic organic micro-pollutants in and removal of polycyclic aromatic hydrocarbons and nitrogen from landfill leachate, Water Science & Technology—WST, pp 61-62 B.Toussaint, M.Chedin, G.Bordin, A.R.Rodriguez (2005), Journal of Chromatography A,1088, pp 32-39 Bhandari et al (2008), Anticovulsant activities of some novel 3-[5substituted 1, 3, 4- thiadiazole-YL]-2-styryl quinazoline-4(3H)- ones, 98, pp 45-65 Commission of the Eurobean Communities (1996), Off J.Eur.Commun, L125, Beijing 10 Ding Wang (2015), Application of the UV/Chlorine Advanced Oxidation Process for Drinking Water Treatment, Doctor of Philosophy, Graduate Department of Civil Engineering University of Toronto 11 Fasani E, Rampi M, Albini A (1999), Photochemistry of some fluoroquinolones: effect of pH and chloride ion J Chem Soc Perk, T 2(9), pp 1901–1907 12 F.Salehzadeh, A.Salehzadeh, N.Rokini, R.Madani, and F.Golchinefar (2007), Pakistan Journal of Nutrition 6, 409-413 13 Gad-Allah TA, Ali MEM, Badawy MI (2011), Photocatalytic oxidation of ciprofloxacin under simulated sunlight J Hazard Mater, 186 (1), pp 751–755 14 H Sun , F-X.Qiao (2008), ―Recognition mechanism of water-compatible molecularly imprinted solid-phase extraction and determination of nine quinolones in urine by high performance liquid chromatography‖, Journal of Chromatography A ,1212, pp 1-9 15 H.Ovando, N Gorla, Dr Cs Biol.(2004) A weyers, M Sc., L.ugnia, m.v.,a Magnoli M.V Arch Med Vet XXXVI N0 16 Jerker Fick (2009), Contamination of surface, ground, and drinking water from pharmaceutical production, Environmental Toxicology and Chemistry, Vol 28, No 12, pp 2522–2527 17 Kolpin, Dana; Furlong, Edward; Meyer, Michael; Thurman, E Michael; Zaugg, Steven; Pharmaceuticals, Barber, Larry; Hormones, and and Buxton, Other Herbert Organic (2002), Wastewater Contaminants in U.S Streams, 1999-2000: A National Reconnaissance, USGS Staff Published Research, pp 68 18 Mella M, Fasani E, Albini A (2001), Photochemistry of 1-cyclopropyl-6fluoro-1,4-dihydro-4-oxo-7-(piperazin-1-yl)quinoline-3-car-boxylic acid (0 ciprofloxacin) in aqueous solutions, Helv Chim Acta, 84(9), pp 2508– 2519 19 M.A.Garcia, C Solans, A.Calvo, E.Hernandez, R Rey, M.A.Bregante, M.Puig (2004), Biomedical Chromatography volume 19, pp 27-31 20 Paul T, Dodd MC, Strathmann TJ (2010), Photolytic and photocatalytic decomposition of aqueous ciprofloxacin: transformation products and residual antibacterial activity, Water Res, 44(10), pp.3121–3132 21 P-S Chu, R-C Wang, and H.V Chu (2002), J.Agric.Food Chem, 50, pp 4425-4455 22 S.Mostafa, M.EI- Sadek and E.A.Alla (2001), Journal of pharmaceutical and Biomedical Analysis volume 27, pp 133-142 ... NHIÊN HÀ THỊ HẢI YẾN NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY MỘT SỐ HỢP CHẤT THUỐC KHÁNG SINH BẰNG PHƢƠNG PHÁP QUANG HĨA UV/ HOCl/ ClOChun nghành: Hóa phân tích Mã số: 60440118 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Ngƣời... nhiễm hợp chất kháng sinh Các sản phẩm phụ q trình chuyển hóa hợp chất tự nhiên trình xử lý chưa nghiên cứu sâu Vì chúng tơi đề xuất đề tài ? ?Nghiên cứu q trình phân hủy số hợp chất thuốc kháng sinh. .. 2.2.2.1 Nghiên cứu trình phân hủy quang hóa CIP UV 28 i 2.2.2.2 Nghiên cứu q trình phân hủy quang hóa CIP UV/ NaClO 28 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29 3.1 Kết nghiên cứu điều kiện

Ngày đăng: 24/12/2021, 21:35

Hình ảnh liên quan

Hình 1.1. Cấu trúc cơ bản của nhóm quinolone - Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quá trình phân hủy một số hợp chất thuốc kháng sinh bằng phương pháp quang hóa UV HOCl clo

Hình 1.1..

Cấu trúc cơ bản của nhóm quinolone Xem tại trang 12 của tài liệu.
Hình 1.3. Các dạng tồn tại của PQ trong nƣớc - Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quá trình phân hủy một số hợp chất thuốc kháng sinh bằng phương pháp quang hóa UV HOCl clo

Hình 1.3..

Các dạng tồn tại của PQ trong nƣớc Xem tại trang 13 của tài liệu.
Hình 1.5. Cân bằng acid base của CIP - Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quá trình phân hủy một số hợp chất thuốc kháng sinh bằng phương pháp quang hóa UV HOCl clo

Hình 1.5..

Cân bằng acid base của CIP Xem tại trang 14 của tài liệu.
Hình 1.4. Công thức cấu tạo của Ciprofloxacin - Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quá trình phân hủy một số hợp chất thuốc kháng sinh bằng phương pháp quang hóa UV HOCl clo

Hình 1.4..

Công thức cấu tạo của Ciprofloxacin Xem tại trang 14 của tài liệu.
Hình 1.6. Sự ảnh hƣởng của pH đến tỉ lệ phân bố của các dạng clo tựdo - Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quá trình phân hủy một số hợp chất thuốc kháng sinh bằng phương pháp quang hóa UV HOCl clo

Hình 1.6..

Sự ảnh hƣởng của pH đến tỉ lệ phân bố của các dạng clo tựdo Xem tại trang 19 của tài liệu.
1.4. Phƣơng pháp phân tích thuốc kháng sinh CIP - Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quá trình phân hủy một số hợp chất thuốc kháng sinh bằng phương pháp quang hóa UV HOCl clo

1.4..

Phƣơng pháp phân tích thuốc kháng sinh CIP Xem tại trang 20 của tài liệu.
Bảng 1.1. Các phân mảnh của Ciprofloxacin - Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quá trình phân hủy một số hợp chất thuốc kháng sinh bằng phương pháp quang hóa UV HOCl clo

Bảng 1.1..

Các phân mảnh của Ciprofloxacin Xem tại trang 24 của tài liệu.
2.2.2 Phân tích các sản phẩm chuyển hóa của quá trình phân hủy CIP bằng hệ - Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quá trình phân hủy một số hợp chất thuốc kháng sinh bằng phương pháp quang hóa UV HOCl clo

2.2.2.

Phân tích các sản phẩm chuyển hóa của quá trình phân hủy CIP bằng hệ Xem tại trang 35 của tài liệu.
Hình 3.1. Kết quả sắc kí đồ của ciprofloxacin tại CE=18V - Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quá trình phân hủy một số hợp chất thuốc kháng sinh bằng phương pháp quang hóa UV HOCl clo

Hình 3.1..

Kết quả sắc kí đồ của ciprofloxacin tại CE=18V Xem tại trang 38 của tài liệu.
Bảng 3.1. Phần trăm ion mẹ (CIP) còn lại theo sự tăng dần năng lƣợng đập mảnh - Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quá trình phân hủy một số hợp chất thuốc kháng sinh bằng phương pháp quang hóa UV HOCl clo

Bảng 3.1..

Phần trăm ion mẹ (CIP) còn lại theo sự tăng dần năng lƣợng đập mảnh Xem tại trang 39 của tài liệu.
Hình 3.2. Sự phân mảnh của Ciprofloxacin 3.1.1.2. Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ axit formic - Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quá trình phân hủy một số hợp chất thuốc kháng sinh bằng phương pháp quang hóa UV HOCl clo

Hình 3.2..

Sự phân mảnh của Ciprofloxacin 3.1.1.2. Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ axit formic Xem tại trang 40 của tài liệu.
Hình 3.3. Kết quả sắc kí đồ của Ciprofloxacin theo % axit formic - Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quá trình phân hủy một số hợp chất thuốc kháng sinh bằng phương pháp quang hóa UV HOCl clo

Hình 3.3..

Kết quả sắc kí đồ của Ciprofloxacin theo % axit formic Xem tại trang 41 của tài liệu.
Hình 3.4. Sắc kí đồ thể hiện ảnh hƣởng của tỉ lệ pha động - Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quá trình phân hủy một số hợp chất thuốc kháng sinh bằng phương pháp quang hóa UV HOCl clo

Hình 3.4..

Sắc kí đồ thể hiện ảnh hƣởng của tỉ lệ pha động Xem tại trang 42 của tài liệu.
Dựa trên sắc kí đồ hình 3.4, kết quả thu được thể hiện ở bảng 3.2. - Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quá trình phân hủy một số hợp chất thuốc kháng sinh bằng phương pháp quang hóa UV HOCl clo

a.

trên sắc kí đồ hình 3.4, kết quả thu được thể hiện ở bảng 3.2 Xem tại trang 42 của tài liệu.
Hình 3.5. Sắc kí đồ thể hiện ảnh hƣởng của tốc độ dòng đến thời gian lƣu của Ciprofloxacin - Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quá trình phân hủy một số hợp chất thuốc kháng sinh bằng phương pháp quang hóa UV HOCl clo

Hình 3.5..

Sắc kí đồ thể hiện ảnh hƣởng của tốc độ dòng đến thời gian lƣu của Ciprofloxacin Xem tại trang 43 của tài liệu.
Từ bảng kết quả trên ta thấy: LOD = 0,426 (g/l); LOQ = 1,278 (g/l) - Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quá trình phân hủy một số hợp chất thuốc kháng sinh bằng phương pháp quang hóa UV HOCl clo

b.

ảng kết quả trên ta thấy: LOD = 0,426 (g/l); LOQ = 1,278 (g/l) Xem tại trang 44 của tài liệu.
Hình 3.6. Đồ thị biểu diễn đƣờng chuẩn của CIP - Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quá trình phân hủy một số hợp chất thuốc kháng sinh bằng phương pháp quang hóa UV HOCl clo

Hình 3.6..

Đồ thị biểu diễn đƣờng chuẩn của CIP Xem tại trang 45 của tài liệu.
Bảng 3.8. Độ thu hồi và độ lặp lại của mẫu nƣớc hồ nuôi tôm thêm chuẩn với nồng độ CIP 50 µg/l - Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quá trình phân hủy một số hợp chất thuốc kháng sinh bằng phương pháp quang hóa UV HOCl clo

Bảng 3.8..

Độ thu hồi và độ lặp lại của mẫu nƣớc hồ nuôi tôm thêm chuẩn với nồng độ CIP 50 µg/l Xem tại trang 48 của tài liệu.
Bảng 3.9. Hằng số tốc độ phản ứng biểu kiến bậc 1 kapp ở những nồng độ Ciprofloxacin và pH khác nhau. - Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quá trình phân hủy một số hợp chất thuốc kháng sinh bằng phương pháp quang hóa UV HOCl clo

Bảng 3.9..

Hằng số tốc độ phản ứng biểu kiến bậc 1 kapp ở những nồng độ Ciprofloxacin và pH khác nhau Xem tại trang 50 của tài liệu.
Hình 3.9. Hiệu quả phân hủy Ciprofloxacin với các pH khác nhau - Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quá trình phân hủy một số hợp chất thuốc kháng sinh bằng phương pháp quang hóa UV HOCl clo

Hình 3.9..

Hiệu quả phân hủy Ciprofloxacin với các pH khác nhau Xem tại trang 51 của tài liệu.
Bảng 3.10. Ảnh hƣởng của pH đến quá trình phân hủy Ciprofloxacin bằng UV/NaClO, [CIP] = 10 µM; [NaClO] =100 µM - Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quá trình phân hủy một số hợp chất thuốc kháng sinh bằng phương pháp quang hóa UV HOCl clo

Bảng 3.10..

Ảnh hƣởng của pH đến quá trình phân hủy Ciprofloxacin bằng UV/NaClO, [CIP] = 10 µM; [NaClO] =100 µM Xem tại trang 53 của tài liệu.
Bảng 3.11. Ảnh hƣởng của nồng độ Clo đến hằng số tốc độ phản ứng của phản ứng phân hủy CIP bằng quá trình UV/NaClO - Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quá trình phân hủy một số hợp chất thuốc kháng sinh bằng phương pháp quang hóa UV HOCl clo

Bảng 3.11..

Ảnh hƣởng của nồng độ Clo đến hằng số tốc độ phản ứng của phản ứng phân hủy CIP bằng quá trình UV/NaClO Xem tại trang 55 của tài liệu.
Bảng 3.12. Phản ứng của các ion vô cơ với gốc ●OH và hằng số tốc độ phản ứng - Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quá trình phân hủy một số hợp chất thuốc kháng sinh bằng phương pháp quang hóa UV HOCl clo

Bảng 3.12..

Phản ứng của các ion vô cơ với gốc ●OH và hằng số tốc độ phản ứng Xem tại trang 55 của tài liệu.
Bảng 3.13. Hằng số tốc độ phân hủy CIP khi có mặt các ion vô cơ - Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quá trình phân hủy một số hợp chất thuốc kháng sinh bằng phương pháp quang hóa UV HOCl clo

Bảng 3.13..

Hằng số tốc độ phân hủy CIP khi có mặt các ion vô cơ Xem tại trang 56 của tài liệu.
Hình 3.14. Sự biến đổi nồng độ CIP theo thời gian chiếu xạ UV 254nm khi - Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quá trình phân hủy một số hợp chất thuốc kháng sinh bằng phương pháp quang hóa UV HOCl clo

Hình 3.14..

Sự biến đổi nồng độ CIP theo thời gian chiếu xạ UV 254nm khi Xem tại trang 57 của tài liệu.
Hình 3.16. Cơ chế chính phân hủy Ciprofloxacin bằng UV - Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quá trình phân hủy một số hợp chất thuốc kháng sinh bằng phương pháp quang hóa UV HOCl clo

Hình 3.16..

Cơ chế chính phân hủy Ciprofloxacin bằng UV Xem tại trang 58 của tài liệu.
Hình 3.17. Sự hình thành các sản phẩm phụ theo thời gian trong quá trình quang phân UV/CIP - Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quá trình phân hủy một số hợp chất thuốc kháng sinh bằng phương pháp quang hóa UV HOCl clo

Hình 3.17..

Sự hình thành các sản phẩm phụ theo thời gian trong quá trình quang phân UV/CIP Xem tại trang 59 của tài liệu.
Hình 3.18: Cơ chế phân hủy Ciprofloxacin trong hệ UV/NaClO - Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quá trình phân hủy một số hợp chất thuốc kháng sinh bằng phương pháp quang hóa UV HOCl clo

Hình 3.18.

Cơ chế phân hủy Ciprofloxacin trong hệ UV/NaClO Xem tại trang 62 của tài liệu.
Bảng 3.15. Các sản phẩm phụ của quá trình phân hủy CIP bằng hệ UV/NaClO đã đƣợc định danh bằng HPLC-MS/MS - Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quá trình phân hủy một số hợp chất thuốc kháng sinh bằng phương pháp quang hóa UV HOCl clo

Bảng 3.15..

Các sản phẩm phụ của quá trình phân hủy CIP bằng hệ UV/NaClO đã đƣợc định danh bằng HPLC-MS/MS Xem tại trang 64 của tài liệu.

Mục lục

    DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TĂT TRONG LUẬN VĂN

    Kháng sinh họ Quinolone

    Hình 1.1. Cấu trúc cơ bản của nhóm quinolone

    Hình 1.2. Cân bằng acid base của nhóm Acidic quinolone

    1.2.1. Tính chất lí hóa học của Ciprofloxacin

    Hình 1.4. Công thức cấu tạo của Ciprofloxacin

    Hình 1.5. Cân bằng acid base của CIP

    1.3. Phản ứng quang hóa trong phân hủy các chất hữu cơ Giới thiệu về phản ứng quang hóa

    Hóa học cơ bản của Clo tự do trong nƣớc

    Hình 1.6. Sự ảnh hƣởng của pH đến tỉ lệ phân bố của các dạng clo tự do

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan