ВВЕДЕНИЕ 3
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 5
1.1 Фармацевтическое загрязнение 5
1.2 Фотохимия 9
1.2.1 Основные типы фотохимической реакции 10
1.2.2 Квантовый выход 13
1.2.3 Скорость химической реакции и ее зависимость от различных
факторов 17
1.3 Виды деструкций 20
1.4 Исследования по фотодеструкции лекарственных препаратов,
выполненные в НИУ «БелГУ» 23
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 27
2.1 Объекты исследования 27
2.2 Методика проведения аналитического контроля 28
2.3 Методика приготовления растворов для деструкции активного вещества
с помощью реактива Фентона 31
2.4 Методика приготовления растворов для фотохимической реакции ... 33
2.5 Методика проведения фотокаталической реакции 34
2.6 Методика определения квантового выхода 35
2.7 Методика определения коэффициента экстинции 35
3 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 37
3.1 Аналитический контроль исследуемых медицинских препаратов 37
3.2 Деструкция активных веществ с помощью реактива Фентона 39
3.3 Фотодеструкция активных веществ 46
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 54
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 55
ПРИЛОЖЕНИЕ 59
Успехи фармацевтической промышленности приносят очевидную пользу с точки зрения сохранения здоровья и экономических выгод, но ее отходы все в значительной степени влияют на окружающую среду, так как неиспользованные лекарственные средства и продукты их переработки выбрасываются или утилизируются ненадлежащим образом [1,2]. Лекарственные препараты накапливаются преимущественно в поверхностных водах, например, в реках и озерах, а также в почве, грунтовых водах, органических удобрениях и даже в питьевой воде. Фармацевтические субстанции, использующиеся при производстве лекарственных средств, попадают во внешнюю среду двумя основными путями: в составе выделений организма (мочи и кала) и через систему водоснабжения, когда неиспользованные препараты выкидываются в унитаз или раковину. Но очистные сооружения, в которые попадают лекарственные отходы, не рассчитаны на фильтрацию или удаление подобных загрязнений.
В начале XXI века Европейское агентство по окружающей среде (EEA) выявило влияние фармацевтиков на окружающую среду как новую проблему, требующую особого внимания [2]. В последнем глобальном докладе представлена информация о результатах тестирования 713 лекарственных средств на воздействия на экологическую среду. Обнаружено, что концентрация 631 лекарственного вещества была выше предельно допустимых норм [3]. Исследование в Германии показало, что ежегодно из учреждений, оказывающих медицинскую помощь населению, утилизируется около 16 000 тонн лекарственных препаратов, из которых 60-80% обычно спускаются в унитаз или выкидываются вместе с обычным бытовым мусором [4]. Специалисты в области экологии и биологии уверены в том, что разные химические вещества, входящие в состав медицинских отходов, могут нанести вред беспозвоночным и позвоночным животным, а также нарушить структуру и функционирование экосистемы. А так же весьма затруднительно оценить в полном объеме воздействие целого ряда факторов. Например, вполне возможно, что малые организмы и микроорганизмы могут подвергаться и другому, менее явному, воздействию фармацевтических отходов, и оно может оставаться незамеченным до тех пор, пока исследователи не обратят на него внимание. Вследствие чего вопрос оценки конкретного воздействия фармацевтических препаратов на внешнюю среду остается предметом для дискуссий. В государствах-членах Европейского региона ВОЗ наблюдается широкое признание необходимости активизации мер, направленных на снижение экологических рисков и обеспечение рационального применения лекарственных средств. А с учетом того, что около 25 000 человек в Европе ежегодно умирают от инфекций, вызванных резистентными к антибиотикам бактериями [5], не менее важно признать, что стратегии, целью которых является предотвращение попадания антибиотиков в окружающую среду, способны сдержать дальнейшее развитие устойчивости к антимикробным препаратам.
Целью данной работы является подбор метода инактивации действующих веществ фармацевтических препаратов для обеспечения экологической безопасности отходов, поступающих в сточные воды
Для достижения заданной цели были поставлены следующие задачи:
1. Определить активные вещества в выбранных лекарственных препаратах.
2. Провести деструкцию активных веществ различными методами.
3. Рассчитать степень деструкции и проанализировать полученные данные.
4. Вычислить квантовый выход реакций фотохимической деструкции.
Окислительная деструкция под действием реактива Фентона оказалась недостаточно эффективной для инактивации изучаемых препаратов: ипидакрил практически не подвергался деструкции, никорандил разлагался менее, чем на 50%.
Ипидакрин устойчив по отношению к фотодеструкции. Никорандил подвергается фотодеструкции.
Введение в раствор пероксида водорода практически не влияет на фотодеструкцию ипидакрина, а скорость деструкции никорандила увеличивается в 6 раз.
Рассчитан квантовый выход фотолиза никорандила, равный 2,98 моль/эйнштейн. Такое значение характерно для протекания цепных реакций.
