Fotokatalityczna degradacja gentamycyny w roztworach wodnych

Metody zawansowanego utleniania polegające na powstawaniu wysokoreaktywnych rodników hydroksylowych są stosowane do usuwania substancji leczniczych z roztworów wodnych. Mogą być stosowane do degradacji antybiotyków i ich metabolitów do związków przejściowych, które następnie ulegają łatwiejszej biodegradacji. Same antybiotyki należą do tzw. związków refrakcyjnych, czyli nieulegających łatwo biodegradacji. Roztwory gentamycyny naświetlano promieniowaniem UV λ = 366 nm w obecności fotokatalizatora P 25 Degussa. Zawartość gentamycyny badano metodą HPLC. Stałe szybkości fotokatalitycznego rozkładu wyznaczano z zależności logC/Co od czasu trwania procesu. Jony żelaza i kobaltu przyspieszają proces fotokatalitycznego rozpadu gentamycyny, natomiast jony miedzi, wapnia i magnezu spowalniają ten proces. Na powierzchni P 25 następuje proces adsorpcji gentamycyny; proces ten nasila się w obecności jonów metali, zwłaszcza jonów żelaza. Najszybsza mineralizacja gentamycyny następuje również w obecności jonów żelaza. Jony żelaza, wapnia i magnezu tworzą kompleksy z gentamycyną o stosunku molowym 1:1, rozpadające się w trakcie naświetlania. Jony miedzi osadzają się na powierzchni fotokatalizatora podczas procesu fotokatalitycznego.

Drugs and their metabolites belong to the group of compounds which can be micropollutants present in surface waters, sewage and soil. The widespread use of pharmaceuticals for the human health care results in their undesirable accumulation in the environment. The most hazardous groups of drugs are antibiotics because they are hardly biodegradable and can cause the formation of a drug resistance in numerous bacteria strains. The aim of the work was to investigate of the photocatalytic degradation of aminoglycoside antibiotic, namely gentamicin, the influence of metal ions (Fe2+, Co2+, Cu2+, Mg2+ and Ca2+). It was stated that the iron and cobalt ions accelerated the process of the photocatalytic degradation of gentamicin, while copper, calcium and magnesium slowed down this process. It was observed the adsorption of gentamicin on the photocatalyst surface. The fastest mineralization of organic substances was obtained in the presence of iron ions. It was found that the iron ions formed stable complexes with gentamicin (in the molar ratio 1:1).