Απομάκρυνση φαρμακευτικών ουσιών με ορμονική δράση από υδατικά διαλύματα με χρήση προχωρημένων οξειδωτικών μεθόδων και προσροφητικών υλικών
Creators: name: Γρηγοράκου, Λυδία Γρηγορίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2021
Subjects: Προγεστερόνη - Δροσπιρενόνη
Προχωρημένες Οξειδωτικές Μέθοδοι
Προσρόφηση
Progesterone - Drospirenone
Advanced Oxidation Process
Adsorption

description: Λόγω των εγγενών ιδιοτήτων των φαρμακευτικών ουσιών στον άνθρωπο, αποδεικνύεται ότι είναι βιολογικά ενεργές. Μάλιστα συχνά είναι κατασκευασμένες με τέτοιο τρόπο ώστε να παραμένουν αναλλοίωτες κατά τη διέλευσή τους μέσα από το ανθρώπινο σώμα. Φυσικά, αυτή η σταθερότητα σημαίνει ότι εξακολουθούν να παραμένουν και έξω από το ανθρώπινο σώμα, με αποτέλεσμα να δημιουργούνται και περιβαλλοντικά προβλήματα. Πλέον στην Ευρωπαϊκή Ένωση για έναν ολοένα και αυξανόμενο αριθμό φαρμακευτικών ουσιών υπάρχει κατάταξη των περιβαλλοντικών κινδύνων και εκτίμηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Μάλιστα, για κάποιες ουσίες βρέθηκαν περιβαλλοντικοί κίνδυνοι, ενώ για άλλες εξακολουθούν να υφίστανται κενά γνώσεων. Μέχρι τώρα, έχουν βρεθεί πολλά φαρμακευτικά προϊόντα τα οποία επιδρούν στο φυσικό περιβάλλον όπως: αντιβιοτικά, ορμόνες, αντιπαρασιτικά, αντικαταθλιπτικά και αντικαρκινικά φάρμακα, τα οποία προσφέρουν λόγους ανησυχίας. Επίσης, διάφοροι παράγοντες είναι ικανοί να ενισχύουν τους κινδύνους ή να αποκρύπτουν τις επιπτώσεις τους. Παραδείγματος χάριν, οι επιπτώσεις σε μικροοργανισμούς και πολύ μικρούς οργανισμούς δεν είναι προφανείς λόγω του μεγέθους τους με αποτέλεσμα να μην αναφέρονται. Ακόμα, συχνά τα φαρμακευτικά προϊόντα χρησιμοποιούνται ως μείγματα αρκετών δραστικών συστατικών. Το παραπάνω έχει ως αποτέλεσμα αν και οι μεμονωμένες ουσίες να βρίσκονται συνήθως σε μικρές ποσότητες στο περιβάλλον, τα μείγματα να επαρκούν για να οδηγήσουν σε σημαντική περιβαλλοντική επίπτωση. Τα λύματα και οι ποταμοί σε ολόκληρη την Ευρώπη περιέχουν ευρεία ποικιλία φαρμακευτικών ουσιών και των μεταβολιτών τους, χωρίς να είναι όλες τους γνωστές. Με δεδομένο το γεγονός ότι οι ουσίες εμφανίζονται κυρίως ως αποτέλεσμα ιατρικής αγωγής και δύσκολα μπορούν να αντικατασταθούν, είναι αναπόφευκτη η ρύπανση και πρέπει να αντιμετωπιστεί με την επεξεργασία των λυμάτων. Μάλιστα είναι απαραίτητες διάφορες μέθοδοι επεξεργασίας για τον καθαρισμό ιδιαίτερα του πόσιμου νερού. Σύγχρονες μέθοδοι μεθόδοι όπως η επεξεργασία με υπέρυθρες ακτίνες ή οι προηγμένες διεργασίες οξείδωσης μπορούν να μειώσουν σημαντικά τα φαρμακευτικά κατάλοιπα. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη της απομάκρυνσης των φαρμακευτικών ουσιών Προγεστερόνη και Δροσπιρενόνη, τα οποία αποτελούν κύρια συστατικά των αντισυλληπτικών σκευασμάτων. Οι τρόποι απομάκρυνσης που εξεταστήκαν είναι αυτοί, της φωτοκατάλυσης με καταλύτη υμένια διοξειδίου του τιτανίου (TiO2) και της προσρόφησης, με υλικά προσροφητικά από ενεργό άνθρακα και επαναχρησιμοποιημένα πλαστικά, τερεφθαλικό πολυαιθυλένιο (PET) και πολυστυρένιο (PS). Η απομάκρυνση των ορμονών με τη μέθοδο της φωτοκατάλυσης μελετήθηκε σε συνάρτηση με την επίδραση του pH, του χρόνου της κατάλυσης καθώς και της ποσότητας του καταλύτη. Το ποσοστό απομάκρυνσης ξεπέρασε το 90%. Μελετήθηκε επίσης η δυνατότητα αναγέννησης και επαναχρησιμοποίησης του καταλύτη. Για την απομάκρυνση των ορμονών με τη μέθοδο της προσρόφησης μελετήθηκε η επίδραση του pH. Tα ανακυκλωμένα πλαστικά, τερεφθαλικό πολυαιθυλένιο (PET) και πολυστυρένιο (PS), σε συνδυασμό με ενεργό άνθρακα προσροφητικά υλικά απέφεραν απόδοση της τάξης του 80% κατά την απομάκρυνση των μελετούμενων ορμονών.
description: Many pharmaceutical substances have been proven to remain stable and biologically active after they have passed through the human body and been excreted from it. This chemical stability is a source of potential environmental pollution. Currently in the EU there is a rising number of pharmaceutical substances classified as pollutants. For many there is ongoing research on risk assessment. Up to now many have been found to affect environment such as antibiotics, endocrinologic drugs, antidepressants and chemotherapeutic agents, raising concern about long term effects. In addition, some factors are harder to study or to take their repercussions into account. Effects on microorganisms or insects for example are not obvious and may not become apparent or studied extensively. Furthermore, pharmaceuticals are administered mixed together rather than individual active substances. While individual substances may be at safe concentrations, the mixture may be biologically active and potentially harmful. Wastewater and rivers across the EU are rile with a wide spectrum of pharmaceuticals and their metabolites. Taking into account that medication cannot be replaced or stopped, pollution with these agents have to be taken as granted. Thus, a safe and sustainable way of wastewater depollution must be established. With state-of-the-art technology such as UV light or advanced oxidation prossessing could drastically reduce pharmaceutical residue. The purpose of this research is the study of such methods, precisely the removal of the hormones Progesterone and Drospirenone, used mainly in contraception medication. The methods studied are Photocatalysis with TiO2 catalyst and Absorption with active carbon, recyclable plastics PET and PS. In conclusion, using Photocatalysis the removal rate superseded 90% whereas Absorption removal rate reached up to 80%.