ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И КИНЕТИКА СОРБЦИОННЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ АНТИБИОТИКИ-ПРИРОДНЫЕ АЛЮМОСИЛИКАТЫ
Аннотация
Представлены результаты исследования адсорбционных взаимодействий антибиотиков различных классов: цефалоспоринового (цефазолин), фторхинолонового (ципрофлоксацин), фениколового (левомицетин), тетрациклинового (тетрациклин) с сорбентами на основе природных алюмосиликатов (вермикулит, монтмориллонитовая глина, каолинит). Для установления равновесия сорбент-сорбат антибиотиков левомицетина, тетрациклина и ципрофлоксацина с исследуемыми сорбентами достаточно 10 мин адсорбции. Тетрациклин и ципрофлоксацин сорбируются количественно. Левомицетин сорбируется всеми исследованными сорбентами только на 30-40%. Для цефазолина время установления равновесия сорбент-сорбат увеличивается до 60 мин. При этом антибиотик сорбируется количественно только вермикулитом, для остальных исследованных сорбентов степени поглощения антибиотиков лежат в интервале от 40 до 60%. Экспериментальные данные по адсорбции левомицетина, тетрациклина, цефазолина и ципрофлоксацина на сорбентах на основе вермикулита, монтмориллонитовой глины, модифицированной хитозаном и обожженного и необожженного каолинита использованы для расчета кинетики процесса адсорбции антибиотиков исследуемыми сорбентами. Для моделирования кинетики процесса адсорбции лекарственных средств на сорбентах использовали диффузионные модели Морриса-Вебера и Бойда, модели псевдо-первого порядка Лагергрена и псевдо-второго порядка Хо и Маккея. Зависимости в уравнении Бойда и Морриса-Вебера, описывающем адсорбцию лекарственных средств на исследуемых сорбентах, не являются линейными, что свидетельствует о смешанно диффузионной кинетике процесса адсорбции и не позволяет однозначно выявить лимитирующую стадию. Уравнение псевдопервого порядка принимает линейный вид на начальных этапах (до 5 мин) адсорбционного процесса, что свидетельствует о значительном влиянии на процесс явления пленочной диффузии. Кинетика адсорбции антибиотиков (тетрациклина, левомицетина, ципрофлоксацина, цефазолина) сорбентами на основе природных алюмосиликатов отражается наиболее полно моделью псевдовторого порядка.
Для цитирования:
Соколова Л.И., Гальченко Д.С. Физико-химические особенности и кинетика сорбционных взаимодействий антибиотики-природные алюмосиликаты. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2024. Т. 67. Вып. 9. С. 134-140. DOI: 10.6060/ivkkt.20246709.7022.
Литература
Zhang M., Zuo J., Yu X., Shi X., Chen L., Li Z. // J. Environ. Sci. 2018. V. 72. P. 53-63. DOI: 10.1016/j.jes.2017.12.011.
Kurasam J., Sihag P., Mandal P.K., Sarkar S. // Chemosphere. 2018. V. 211. P. 817-825. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2018.08.011.
Inyinbor A.A., Bello O.S., Fadiji A.E., Inyinbor H.E. // J. Environ. Chem. Eng. 2018. V. 6. P. 784-793. DOI: 10.1016/ j.jece.2017.12.056.
Manaia C.M., Rocha J., Scaccia N., Marano R., Radu E., Biancullo F., Cerqueira F., Fortunato G., Iakovides I.C., Zammit I., Kampouris I., Vaz-Moreira I., Nunes O.C. // Environ. Int. 2018. V. 115. P. 312-324. DOI: 10.1016/j.envint.2018.03.044.
Mukhutdinova A.N., Rychkova M.I., Tyumina E.A., Vikhareva E.V. // Vest. Perm Univer. Ser.: Biol. 2015. N 1. P. 65-76 (in Russian).
Getman M.A., Narkevich I.A. // Remedium. Zhurn. Rus. Rynka Lekarstv Med. Tekh. 2013. N 2. P. 50-54 (in Rus-sian). DOI: 10.21518/1561-5936-2013-2-50-54.
SanPiN 1.2.3685-21 Hygienic standards and requirements for ensuring the safety and (or) harmlessness of environ-mental factors to humans. Consortium CODE: Electronic fund of legal, regulatory and technical documents. – URL: https://docs.cntd.ru/document/573500115?marker=6560 IO.html (access date: 04/19/2023).
Chizhov S.G. // Rossiya Okr. Mire. 2008. N 11. P. 97-119 (in Russian).
Zueva S.B., Ilyina N.M., Semenikhin O.A., Epifanova A.A., Petukhova L.G. // Vest. Voronezh Gos. Tekh. Univ. 2009. V. 5. N 1. P. 51-53 (in Russian).
Davydov A.S., Aleshina N.I., Sheptalov V.B. // Vest. Altai Gos. Agrar. Univ. 2010. V. 65. N 3. P. 44-48 (in Russian).
Khlynina N.G. // Vest. Krasnoyarsk Gos. Agrar. Univ. 2007. N 3. P. 99-102 (in Russian).
Shapkin N.P., Papynov E.K., Khalchenko I.G., Zhamskaya N.N., Katkova S.A., Apanasenko O.A., Shkuratov A.L. // Biotekhnosfera. 2010. V. 11-12. N 5-6. P. 12-14 (in Russian).
Sobgaida N.A., Danilova E.A. // Ekolog. Promysh. Ros-sii. 2005. N 2. P. 18-20 (in Russian).
Kruchinina N.E., Shibeshi A.K., Valigun I.S. // Ekolog. Promysh. Rossii. 2006. N 9. P. 19-21 (in Russian).
Medvedeva I.V., Medvedeva O.M., Studenok A.G., Studenok G.A., Tseytlin E.M. // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2023. V. 66. N 1. P. 6-27 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20236601.6538.
Zubkova O.S., Alekseev A.I., Zalilova M.M. // Chem-ChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2020. V. 63. N 4. P. 86-91 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20206304.6131.
Mansour F., Al-Hindi M., Yahfoufi R., Ayoub G.M. Ahmad M.N. // Rev. Environ. Sci. Biotechnol. 2018. V. 17. P. 109–145. DOI: 10.1007/s11157-017-9456-8.
Shanova O.A., Verentsova L.G., Grigoriev L.N. // Sat. tr. V All-Russian scientific and practical conference with international participation “Source: innovations in the health of the nation.” St. Petersburg 2017. P. 456-460 (in Russian).
Kormosh E.V. Alyabyeva T.M., Pogorelova A.G. // Fund. Issl. : Tekh. Nauki. 2011. N 8. P. 131-135 (in Rus-sian).
Pavlyuchenko Yu.A., Sokolova L.I., Shapkin N.P. // Nats. Ass. Uchenykh. 2015. V. 7. N 2-2. P. 160-161 (in Russian).
Maslova M.V., Ivanenko V.I., Gerasimova L.G. // Zhurn. Fiz. Khim. 2019. V. 93. N 7. P. 1002–1008 (in Russian). DOI: 10.1134/S0036024419060219.
Krizhanovskaya O.O., Siniaeva L.A., Karpov S.I., Selemenev V.F., Borodina E. V., Roessner F. // Sorpt. Khromatogr. Prots. 2014. V. 14. N 5. P. 784–794 (in Russian).
Korzh E.A., Klimenko N.A. // Probl. Sovrem. Nauki Obraz. 2017. V. 5. N 87. P. 7–13 (in Russian).
Reichenberg D. // J. Am. Chem. Soc. 1953. N 75. P. 589–597. DOI: 10.1021/ja01099a022.
