بررسی ایزوترم، سنتیک و ترمودینامیک جذب آموکسی سیلین و سیپروفلاکساسین توسط پلیمر قالب مولکولی از محلول های آبی.

امروزه باتوسعه‌ی روزافزون صنایع به پیامدهای زیست محیطی توجهی نمی‌شود و بعد اقتصادی آن مد نظر است و به دنبال آن مشکلاتی نظیر تولید فاضلاب، پسماند، آلودگی هوا و خاک و ... از مواردی است که انسان همواره با آن‌ها روبه‌رو بوده است، امروزه در سراسر دنیا داروها به عنوان آلاینده های بالقوه‌ی منابع آبی شناخت‌ شده‌اند و به عنوان آلاینده‌های نوظهور باعث نگرانی شده است(1). در سال‌های اخیر دسترسی مردم به داروها و مصرف دارو به دلیل افزایش بیماری‌ها، پیشرفت علوم پزشکی و داروسازی افزایش یافته است که ایران از بزرگترین کشورهای مصرف کننده دارو در جهان می‌باشد، به طوری که از نظر مصرف دارو جزء 20 کشور نخست جهان به‌شمار می‌رود و در آسیا بعد از چین مقام دوم را در مصرف دارو دارد(2). داروها به‌عنوان آلودگی محیط زیست شناخته شده و به‌عنوان ترکیبات تجمع بیولوژیک دسته بندی وبه عنوان مواد شیمیایی خطرناک مورد توجه قرارمی‌گیرند(3). از بین تمام مواد دارویی که باعث آلودگی محیط زیست می‌شوند، آنتی بیوتیک‌ها به دلیل مصرف بالا در پزشکی و دامپزشکی جایگاه مهمی را دارند(4). آنتی بیوتیک‌ها به طور گسترده برای درمان بسیاری از بیماری‌های عفونی و قارچ‌ها استفاده می‌شوند و به عنوان آلاینده‌ی آب و فاضلاب در نظر گرفته می‌شوند(5). استفاده بی رویه‌ی آنتی بیوتیک‌ها  و تخلیه آن‌ها به محیط زیست پیامدهای جدی و خطرناکی را به دنبال دارند. حدود 30-90 درصد آنتی بیوتیک‌ها در بدن متابولیزه نمی‌شوند(6) و از طریق ادرار و مدفوع به محیط زیست وارد می‌شوند، در نتیجه منبع عمده آنتی بیوتیک‌ها در محیط زیست، پساب تصفیه خانه فاضلاب است(7). این ترکیبات از طریق پساب‌های تصفیه خانه فاضلاب به طور کامل حذف نمی‌شوند و باعث آلودگی منابع آب می‌شوند(8). انواع آنتی بیوتیک‌ها در محیط‌های آبی مانند آب‌های سطحی، زیرزمینی، آب ورودی و آب آشامیدنی و تاسیسات تصفیه خانه فاضلاب در مقادیر متغیری از نانوگرم تا میکروگرم بر لیتر وارد می‌شوند(9). مطالعات متعددی نشان داده که غلظت آنتی بیوتیک‌ها در محیط‌های آبی (سطحی و زیزمینی) 100 میکروگرم برلیتر است و ازطرفی صنایع دارویی به خصوص صنایع آنتی بیوتیک پسابی با غلظت1-100 میلی‌گرم برلیتر آنتی بیوتیک دارند، استاندارد قابل قبول سازمان حفاظت محیط‌زیست برای آنتی‌بیوتیک‌ها در پساب حدود1میلی‌گرم‌برلیتر می‌باشد(10). از خصوصیات آنتی بیوتیک‌ها به قابلیت تجزیه پذیری بیولوژیکی پایین، سمیت بالا، ویژگی سرطان‌زایی و موتاژنیک آن می‌توان اشاره کرد(11). یکی از طبقه بندی‌های مهم آنتی‌بیوتیک‌ها که برحسب وجود حلقه بتالاکتام در ساختمان آن‌ها است به دودسته‌ی بتالاکتام و غیربتالاکتام تقسیم می‌شوند(10). آموکسی‌سیلین یک داروی متعلق به دسته‌ی بتالاکتام آنتی بیوتیک‌ها است که در برابر باکتری‌های گرم مثبت و گرم منفی فعال است(12)و(9) و یکی از پرکاربردترین آنتی بیوتیک‌های بتالاکتام و از خانواده پنی‌سیلین(13) با فرمول C₁₆H₁₉N₃O₅S می‌باشد که برای درمان بسیاری از عفونت‌های باکتریایی استفاده می‌شود(14). آموکسی‌سیلین درمیان مواد دارویی دارای کمترین متابولیسم می‌باشد، به طوری که پس از مصرف حدود 10تا 20 درصد آن جذب بدن شده و 80 تا 90 درصد آن از طریق ادرار و مدفوع به صورت تغییرنیافته دفع و به محیط زیست وارد می‌شود(8). انتشار این آلاینده به محیط زیست باعث ایجاد باکتری‌های مقاوم به دوزهای بالای دارو می‌شود(4). سیپروفلاکساسین آنتی‌بیوتیکی از گروه فلوروکینولون‌ها می‌باشد که جهت درمان عفونت‌های باکتریایی استفاده می‌شود. وجود این آنتی‌بیوتیک حتی در غلظت‌های کم خطرناک بوده و منجر به افزایش مقاومت آنتی‌بیوتیکی، تاثیر بر پاتوژن‌های غیر هدف، تغییر ساختار جلبک‌های آبی، مداخله بر فتوسنتز گیاهان و ناهنجاری‌های ظاهری در گیاهان می‌شود(15). بنابراین حذف آنتی بیوتیک‌ها قبل از ورود به محیط‌های آبی و همچنین استفاده مجدد از آب ضروری می‌باشد(4).  به دلیل قطبیت بالا و ماهیت مقاوم آن‌ها که تهدید مهمی برای سلامت انسان به‌حساب می‌آید(15). روش‌های مورد استفاده در این زمینه شامل: اکسیداسیون شیمیایی، فرآیندهای غشایی، تصفیه زیستی، تکنیک ازناسیون و جذب می‌باشد. حذف و تصفیه زیستی آنتی‌بیوتیک‌ها به دلیل وجود حلقه‌ی پایدار نفتول (به عنوان ساختاراصلی) و سمیت آن برای میکروارگانیسم‌ها و همچنین تجزیه پذیری زیستی کم آن مشکل است. فرآیندهای غشایی نیز به‌دلیل آسیب پذیری بالای غشا در برابر حلال‌های آلی موجود در فاضلاب‌های حاوی آنتی بیوتیک اغلب با مشکل مواجه شده، بنابراین راندمان آنها کاهش می‌یابد. فرآیند جذب در مقایسه با تکنیک‌های دیگر تصفیه از نظر هزینه اولیه، سادگی و انعطاف پذیری در طراحی، بهره‌برداری آسان و غیرحساس بودن به آلاینده‌ها و ترکیبات سمی، تولید پساب با کیفیت بالا، عدم تشکیل رادیکال‌های آزاد و موادخطرناک(6) به عنوان یکی از پرارزش‌ترین و موثرترین روش‌های حذف آلاینده‌های مختلف در آب و فاضلاب محسوب می‌شود(16).

پلیمرهای قالب مولکولی جاذب‌های نوین و اختصاصی با راندمان قابل توجه‌ای هستند که درشرایط مختلف پایداری و مقاومت بالایی دارند و با بهره‌گیری از یک شبکه سه‌بعدی پلیمری که مطابق با شکل و اندازه مولکول هدف درطول فرآیند سنتز قالب‌گیری شده، امکان جذب ترکیب مورد نظر را فراهم می‌آورد(17). پلیمرهای قالب مولکولی، مواد پلیمری مصنوعی با محل‌های قالب مکمل برای یک مولکول خاص و وابستگی زیاد نمونه‌ها با ساختار مولکولی مشابه است(18) که دارای خواصی مانند گیرنده‌های طبیعی هستند(19). پلیمرها‌ی قالب مولکولی دارای حفره‌های از پیش تعریف شده برای شناسایی نمونه‌های هدف و گیرنده‌های مصنوعی هستند که توانایی ساخت دستگاه‌های تحلیلی پیشرفته‌ای را دارند(20). این مواد قادر به تشخیص یک مولکول خاص یا یک خانواده از ترکیبات به روش ساده و سریع هستند(21) و در سال‌های اخیر به طورگسترده‌ای در بسیاری از مناطق مانند حسگرها، کاتالیزورها، استخراج فازجامد و... استفاده شده(22) و به وسیله‌ی کوپلیمریزاسیون توده‌ای از مونومر و پیوند متقابل در حضور مولکول قالب آماده می‌شود(22)و(23). این روش به شناسایی مولکولی بستگی دارد و می‌تواند شکاف‌های خاصی را در ماتریس‌ها به دلیل خواص پلیمریزاسیون آن مانند شکل گیری اطراف مولکول هدف بوجود آورد(24). تکنولوژی قالب مولکولی که شبیه‌سازی تعامل خاص بین آنزیم و سوبسترا است، برای تولید پلیمرهایی با محل‌های شناختی از پیش تعیین شده برای ترکیبات هدف یا مولکول‌های قالب استفاده می‌شود(25). ویژگی‌های شناختی انتخابی پلیمرقالب مولکولی قابل مقایسه با گونه‌های بیولوژیکی طبیعی مانند گیرنده‌ها و آنتی‌بادی‌ها است. بااین حال این مواد دارای مزایای متعددی نسبت به همتایان بیولوژیک خود از قبیل ارزان بودن، سهولت آماده‌سازی،  مقاومت دربرابر درجه‌حرارت و فشارهای بالا، مقاومت دربرابر اسیدها، یون‌های فلزی، پایداری فیزیکی و شیمیایی خوب در طیف گسترده‌ای از شرایط آزمایش و حلال‌ها است(21, 26). معایب اصلی این رویکرد، دسترسی به محل مناسب برای مولکول‌های هدف و پتانسیل قالب‌های گیرنده برای ایجاد محل‌های مرده که منجر به حذف قالب ناقص و همچنین کنده شدن سنتیک اتصال و همچنین از قالب است(27). حال با توجه به موارد فوق و وجود مطالعات محدود در این زمینه برآن شدیم تا مطالعه‌ای را با هدف بررسی جذب آموکسی‌سیلین توسط ماده‌ی پلیمر قالب مولکولی از محلول های سنتتیک شده، انجام دهیم.

بررسی متون:

1-مطالعه ای تحت عنوان حذف کارآمد آموکسی سیلین و پاراستامول از محلول های آبی با استفاده از کربن فعال مغناطیسی که توسط Saucier و همکاران در سال 2017 انجام گرفت، نتیجه گرفتن که هردو جاذب استفاده شدهMAC1, MAC2 مغناطیسی به طور موفقیت آمیزی برای تصفیه پساب های شبیه سازی بیمارستانی  استفاده شده و حداقل 93% (MAC1)    و96.77%(MAC2)  از یک محیط حاوی نه دارو، دو ماده ارگانیک و هشت ماده معدنی را که نزدیک به پساب بیمارستانی شبیه سازی شده بودند را ازبین می برد(28).

2- مطالعه ای که در سال 2017 با 'عنوان حذف آموکسی سیلین از محلول های آبی با استفاده از کربن فعال تهیه شده توسط فعال سازی شیمیایی سنگ زیتون' توسط Limousy و همکاران انجام شد، نتیجه گرفتند که: کربن شیمیایی فعال از سنگ های زیتونی می تواند به عنوان یک جاذب کارآمد برای حذف آموکسی سیلین از محلول های آبی در نظر گرفته شود(16).

3-مطالعه ای با عنوان 'تاثیر اندازه و شکل اسید سیلیکا برروی پلیمر های قالب مولکولی برای جذب انتخابی گسیپول' که درسال 2018 توسط Zhi و همکاران انجام گرفت، نشان می دهد که: داده های جذب MIP به خوبی با مدل سنتتیک شبه درجه دو و مدل ایزوترم فریندلیچ همخوانی دارد، که به این معنی است که جاذب شیمیایی غالب است و جذب چندلایه اتفاق می افتد. علاوه براین پلیمر قالب مولکولی یک عملکرد عالی بازسازی را نشان داد و ظرفیت جذب آن برای گسیپول تنها پس از شش بار مجدد 6% کاهش یافت و نشان دهنده پتانسیل کاربرد مناسب برای جذب گسیپول بود(27).

4- مطالعه ای که توسط کاکاوند و همکاران در سال 1393 تحت عنوان 'بررسی کارایی پودر کربن فعال مغناطیسی شده با نانو ذرات Fe3O4 جهت حذف آموکسی سیلین از محیط های آبی' انجام شد، نتیجه گرفتند که: کربن فعال مغناطیسی علاوه بر داشتن ویژگی هایی چون، جداسازی سریع و آسان، پتانسیل بالایی را برای جذب آموکسی سیلین دارد. لذا می توان از آن برای جذب و جداسازی چنین آلاینده هایی از محیط های آبی استفاده نمود(6).

5- مطالعه ای که در سال 1396 توسط وحیدی و همکاران با عنوان 'بررسی کارایی نانوذرات آهن صفر در حضور پراکسید هیدروژن و فرآیند سونولیز در حذف آنتی بیوتیک آموکسی سیلین از محیط های آبی انجام گرفت' نشان داد که: از روش تلفیقی کاربرد نانوذرات آهن صفر در حضور پراکسید هیدروژن در حضور امواج سونولیز می توان جهت حذف آلاینده های محیطی نظیر آنتی بیوتیک آموکسی سیلین با درصد حذف قابل قبول استفاده کرد(11).

6- مطالعه ای تحت عنوان 'نانوسنسور فلورسنت براساس پلیمرهای قالب مولکولی حاوی نقاط کوانتومی  گرافن برای تشخیص سریع آنتی بیوتیک ها' توسط Zhou و همکاران در سال 2018 انجام گرفت، نشان داد که: پلیمرهای قالب مولکولی حاوی نقاط کوانتومی گرافن می تواند به طور گسترده ای  برای نمایش و تجزیه و تحلیل تتراسایکلین در نمونه های پیچیده غذایی مورد استفاده قرار گیرد(29).

7- مطالعه ای که توسط محمدیان در سال 1390 تحت عنوان'پلیمر قالب مولکولی و کاربردهای تجزیه ای آن' صورت گرفت، نتیجه گرفت که: پلیمر قالب دار تهیه شده در این پروژه قادر به جذب 76% یون pb⁺²  که جزو فلزات سنگین و خطرناک برای سلامتی می باشد، گردید. همچنین مزیت دیگر این نوع پلیمر قالب دار در استفاده چند باره از پلیمر و بازگرداندن آن به چرخه مصرف می باشد(30).

8- مطالعه ای که تحت عنوان 'ارزیابی کاربرد فرآیند الکتروفنتون در حذف آموکسی سیلین از محلول های آبی' توسط فضل زاده و همکاران درسال 1394 انجام شد نتیجه گرفتند که: فرآیند جذب و تجزیه الکتریال آموکسی سیلین در شرایط ذکر شده به میزان قابل قبولی قابل انجام است و در عین حال با در نظر گرفتن تمهیدات لازم و مناسب برای کاهش هزینه بالای مصرف برق دراین گونه فرآیندها، می تواند به عنوان روش مناسب در پاکسازی پساب های حاوی آموکسی سیلین در مقیاس کامل و صنعتی کاربرد داشته باشد(8).

9- مطالعه ای که در سال 2018 توسط جعفری و همکاران با عنوان 'تصفیه فاضلاب برای حذف آموکسی سیلین بااستفاده از جاذب مغناطیسی که با فرآیند اولتراسوند ترکیب شده است' انجام گرفت، نشان می دهد: قدرت یونی محلول تاثیر معنی داری برافزایش بازده حذف آموکسی سیلین ندارد، در نهایت استفاده از این جاذب برای حذف آموکسی سیلین از محلول های آبی و فاضلاب بیمارستانی موفقیت آمیز بود(7).

10-مطالعه‌ای که توسط هروی‌زاده و همکاران با عنوان 'ساخت و بهینه سازی عمل کرد جاذب پلیمری قالب مولکولی به منظور تشخیص انتخابی دو ایزومر پیرتروییدی در نمونه بیولوژیکی' در سال 1398 انجام گرفت، نتیجه گرفتند که: کاربرد پلیمر قالب مولکولی به عنوان فاز استخراج کننده جامد به همراه روش آنالیز کروماتوگرافی مایع با کارکرد بالا مزایایی از جمله حساسیت و انتخاب پذیری بالا را نشان داد که این مساله روش مذکور را به انتخابی قابل اعتماد جهت ارزیابی کمی و دقیق آفت کش مورد نظر در نمونه بیولوژیکی پیچیده تبدیل می کند(17).

11- مطالعه‌ که در سال 2015 توسط نژادعلی و همکاران تحت عنوان ' استخراج انتخابی هورمونهای پروژسترون از نمونه های زیست محیطی و بیولوژیکی با استفاده از پلیمر پیرپیرول که به صورت مولکولی آغشته شده و تعیین کروماتوگرافی گازی ' صورت گرفت، نتایج نشان داد انتخاب خاص جاذب MIP به الگوی پروژسترون  و آنالوگ های ساختاری آن است. برای الگوی پروژسترون ، این انتخاب خاص می تواند عمدتاً به دلیل تعامل پیوند هیدروژن پیش بینی شده و تشخیص اندازه مولکولی باشد و به دلیل داشتن محل اتصال مکمل موجود در جاذب است که در زمان پلیمریزاسیون ایجاد شده است، این نشان می دهد که از پلیمر ساخته شده می توان به عنوان یک جاذب برای پروژسترون استفاده کرد(31).

1.   درصد حذف آموکسی‌سیلین توسط پلیمر قالب مولکولی در pHهای مختلف چقدر است؟

2.   درصد حذف آموکسی‌سیلین توسط پلیمرقالب مولکولی در دماهای مختلف چقدر است؟

3.   درصد حذف آموکسی سیلین توسط پلیمرقالب مولکولی در دوزهای مختلف پلیمر چقدر است؟

4.   درصد حذف آموکسی سیلین توسط پلیمرقالب مولکولی در زمان تماس‌های مختلف چقدر است؟

5.   درصد حذف سیپروفلاکساسین توسط پلیمر قالب مولکولی در pHهای مختلف چقدر است؟

6.   درصد حذف سیپروفلاکساسین توسط پلیمرقالب مولکولی در دماهای مختلف چقدر است؟

7.   درصد حذف سیپروفلاکساسین توسط پلیمرقالب مولکولی در دوزهای مختلف پلیمر چقدر است؟

8.   درصد حذف سیپروفلاکساسین توسط پلیمرقالب مولکولی در زمان تماس‌های مختلف چقدر است

9.   این فرآیند از کدام سنتیک، ترمودینامیک و ایزوترم جذب تبعیت می کند؟

تعیین ایزوترم، سنتیک و ترمودینامیک جذب آموکسی سیلین توسط پلیمر قالب مولکولی از محلول های آبی

1.    تعیین درصد حذف آموکسی‌سیلین توسط پلیمر قالب مولکولی در pHهای مختلف.

2.  تعیین درصد حذف آموکسی‌سیلین توسط پلیمرقالب مولکولی در دماهای مختلف.

3.  تعیین درصد حذف آموکسی سیلین توسط پلیمرقالب مولکولی در دوزهای مختلف پلیمر.

4.  تعیین درصد حذف آموکسی سیلین توسط پلیمرقالب مولکولی در زمان تماس‌های مختلف.

5.  تعیین درصد حذف سیپروفلاکساسین توسط پلیمر قالب مولکولی در pHهای مختلف.

6.  تعیین درصد حذف سیپروفلاکساسین توسط پلیمرقالب مولکولی در دماهای مختلف.

7.  تعیین درصد حذف سیپروفلاکساسین توسط پلیمرقالب مولکولی در دوزهای مختلف پلیمر.

8.  تعیین درصد حذف سیپروفلاکساسین توسط پلیمرقالب مولکولی در زمان تماس‌های مختلف.

9.  تعیین ترمودینامیک، سنتیک و ایزوترم های جذب آموکسی سیلین و سیپروفلاکساسین توسط پلیمر قالب مولکولی.

وزارت نیرو، شرکت آب و فاضلاب

وازه ها مشخص هستند

تجربی_ آزمایشگاهی

محلول‌‌های حاوی غلظت های مشخصی از آموکسی سیلین و سیپروفلاکساسین.

در پایان هر مرحله از آزمایش، مقدار ml20 نمونه برداشته شده و پس از فیلتراسیون با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر با استفاده ازمقدار جذب محلول و فرمول جذب- غلظت،  باقیمانده محاسبه خواهد شد.

نمونه های حاصل  پس از انجام فرایند

این مطالعه از نوع تجربی- کاربردی می باشد که به صورت ناپیوسته در مقیاس آزمایشگاهی، در دمای محیط آزمایشگاه انجام خواهد گرفت. در این آزمایش کلیه مواد شیمیایی ساخت شرکت سیگما با گرید آزمایشگاهی و درجه خلوص بالا مور استفاده قرار خواهد گرفت.و عمل همزنی نمونه ها با استفاده از همزن مغناطیسی با سرعت 120 دور در دقیقه انجام خواهد شد. جهت تنظیمpH از اسیدکلریدریک و سود 1/0نرمال استفاده خواهد شد.

جهت تهیه محلول استوک با توجه به واحد استاندار جهانی آنتی بیوتیک مقدار مشخصی جهت تهیه غلظت معین از آن استفاده خواهد شد. نمونه تهیه شده درون یخچال نگهداری خواهد شد. جهت کاهش خطای آزمایشگاهی محلول استوک به صورت هفتگی تهیه می شود. از محلول استوک جهت تهیه غلظت های میانی استفاده خواهد شد آزمایشات در چند مرحله زیر اجرا خواهد شد.

1- تعیین pH  بهینه

در این مرحله با ثابت نگه داشتن متغیرهای دوز پلیمر، زمان تماس، غلظت آموکسی سیلین و تنظیم pH نمونه در رنج های (11-9-7-5-3) اثرpH در حذف آنتی بیوتیک بررسی خواهد شد. با استفاده از محلول استوک غلظت mg/l 5را تهیه نموده، pH را با استفاده از اسید کلریدریک و سود تنظیم نموده و مقدار1/0 گرم پلیمر را اضافه نموده و در زمان تماس 60 دقیقه قرار خواهیم داد. در انتهای زمان ماند، مقدار باقیمانده‌ی آنتی بیوتیک آموکسی سیلین و COD اندازه گیری خواهد شد.

2- تعیین مقدار پلیمر بهینه

پس از تعیین pH بهینه، غلظت mg/l5 آنتی بیوتیک را از محلول استوک تهیه نموده pH را با استفاده از اسید کلریدریک یا سود در حد pH بهینه بدست آمده از مرحله قبل تنظیم نموده و مقادیر مختلف پلیمر در نمونه های تهیه شده اضافه کرده و در راکتور در زمان تماس 60 دقیقه قرار خواهیم داد. در انتهای زمان ماند مشخص شده آنتی بیوتیک و COD را تعیین می نماییم. که در این شرایط نقطه ای که دارای بیشترین درصد حذف باشد به‌عنوان نقطه بهینه انتخاب خواهد شد.

3-تعیین زمان تماس بهینه

در این مرحله با استفاده از pH بهینه پلیمر به‌دست آمده از مراحل قبل و متغیر گرفتن زمان تماس، زمان تماس بهینه را بدست خواهیم آورد. همانند مراحل قبل از محلول استوک  mg/l5 آنتی بیوتیک تهیه نموده در داخل بشر ریخته و با استفاده از اسید کلریدریک و سود، pH را به حد بهینه می رسانیم و مقدار بهینه پلیمر را به آن اضافه کرده، در داخل ارلن قرار داده و در زمان تماس های (120-90-60-45-30-20-10) دقیقه قرار خواهیم داد. و برای هر زمان به همین طریق عمل کرده و در نهایت با استفاده از تعیین آنتی بیوتیک و COD نمونه ها، زمان بهینه که برابر با بیشترین حذف باشد را انتخاب می کنیم.

4- تعیین غلظت بهینه آموکسی سیلین

در این مرحله با ثابت در نظر گرفتن pH، مقدار پلیمر و زمان تماس بهینه بدست آمده در مراحل قبل، میزان غلظت بهینه آنتی بیوتیک را بدست می آوریم. به این ترتیب که ، غلظت آنتی بیوتیک (mg/l100-75-50-25-20-10-5)را تهیه نموده و متغیرهای ثابت را بر روی آنها اعمال می کنیم و با زمان تماس بهینه قرار می دهیم.

5- تعیین غلظت بهینه سیپروفلاکساسین

در این مرحله با ثابت در نظر گرفتن pH، مقدار پلیمر و زمان تماس بهینه بدست آمده در مراحل قبل، میزان غلظت بهینه آنتی بیوتیک را بدست می آوریم. به این ترتیب که ، غلظت آنتی بیوتیک (mg/l100-75-50-25-20-10-5)را تهیه نموده و متغیرهای ثابت را بر روی آنها اعمال می کنیم و با زمان تماس بهینه قرار می دهیم.

سنتز پلیمر:

برای تهیه‌ی پلیمر به 1میلی‌مول(300میلی‌گرم) از مولکول قالب، 4میلی مول پیرول حل شده در 40 میلی لیتر متانول، آب و محلول اکسید کننده‌ی FecL₃ (2/9 میلی‌مول) به نسبت حجمی 3به2 نیاز داریم. اجازه می‌دهیم سنتز در دمای 7-5 درجه‌سانتی گراد، بدون همزن و تحت جو گاز آرگون انجام شود. پلیمر قالب مولکولی پس از 24 ساعت توسط فیلتراسیون جمع‌آوری و سپس با آب مقطر شستشو داده می‌شود و در دمای 35-25 درجه‌سانتی‌گراد خشک می‌شود. به‌عنوان مرجع، یک پلیمر غیرقالب نیز به‌طور همزمان به همان روش اما بدون افزودن مولکول قالب تهیه می‌‌شود. پلیمرقالب مولکولی به‌دست‌آمده خرد می‌شود و با استفاده از روش استخراج سوکسله، مولکول‌های قالب با متانول استخراج می‌شوند تا زمانی که در محلول شستشو توسط دستگاه کروماتوگرافی گازی مشاهده نشوند. سپس ذرات به وزن ثابت در شرایط خلاء در دمای 70درجه‌سانتی‌گراد خشک می‌‌شوند.

روش استخراج:

استخراج تمام نمونه‌ها در فلاسک‌های 500میلی‌لیتری در دمای اتاق انجام می‌شود. پلیمر قالب مولکولی و یا غیرقالب در نمونه غوطه‌ور می‌شوند و بعداز آن برای مدت زمان مشخصی فراصوت انجام و سپس جاذب توسط فیلتر جمع‌آوری می‌شود. پس‌از آن 5/0میلی‌لیتر متانول به مدت 35 دقیقه اضافه و فراصوت می‌شود. حلال متانول دفع شده و برای آنالیز از فلاسک به دستگاه کروماتوگرافی گازی منتقل می‌شود و پس از دفع، پلیمرقالب مولکولی را بیرون آورده و در متانول غوطه‌ور می‌کنیم(31).

برای تعیین غلظت آنتی بیوتیک‌ها در نمونه ها از دستگاه اسپکتروفتومتر استفاده خواهد شد. برای تعیین طول موج مناسب با استفاده از غلظت معین آنتی بیوتیک، بهترین طول موج انتخاب خواهد شد.و با استفاده از منحنی استاندارد و فرمول زیر، میزان راندمان حذف آنتی بیوتیک را محاسبه می کنیم و بالاترین عدد را به عنوان بهینه متغیر هر مرحله در نظر می گیریم.

% Ƞ=C₀-C₁/C₁*100%

غلظت ورودی آنتی بیوتیک =C0

غلظت خروجی آنتی بیوتیک =C1

درصد راندمان حذف آنتی بیوتیک =Ƞ%

نمودار مربوط به ارتباط  هر یک از متغیر ها نسبت به راندمان حذف با استفاده از نرم افزار Excel رسم میشود و مقدار بهینه برای هر متغیر تعیین خواهد شد و  با یافته های مطالعات دیگر  مقایسه و بحث خواهد شد.

 از کتابچه عمومی اخلاق  در پژوهش های علوم پزشکی  دارای آزمودنی انسانی در جمهوری اسلامی

دارای ملاحظات اخلاقی بند9- 28- 29- 30 رعایت خواهد شد. در طول اجرای آزمایشات سعی خواهد شد که کمترین اسیب به محیط زیست وارد شود 

کد9: در پژوهش های پزشکی که ممکن است به محیط زیست آسیب برسانند، باید احتیاط های لازم در جهت حفظ و نگهداری و عدم آسیب رسانی به محیط زیست انجام گیرد.

کد 28 : پژوهشگران موظفند که نتایج پژوهش های خود را صادقانه ، دقیق، و کامل منتشر کنند. نتایج، اعم از منفی یا مثبت، و نیز منابع تأمین بودجه، وابستگی  سازمانی، و تعارض منافع – در صورت وجود – باید کاملاً آشکارسازی شوند. پژوهشگران نباید در هنگام عقد قرارداد انجام پژوهش، هیچ  گونه شرطی را مبنی بر حذف یا عدم انتشار یافته هایی که از نظر حمایت کننده ی پژوهش  مطلوب نیست، بپذیرند.

کد 29: نحوه‌ی گزارش نتایج پژوهش باید ضامن حقوق مادی و معنوی تمامی اشخاص مرتبط با پژوهش، از جمله خود پژوهشگر یا پژوهشگران، آزمودنی‌ها و مؤسسه‌ی حمایت کننده‌ی  پژوهش باشد.

کد 30 : گزارش‌ها و مقالات حاصل از پژوهش‌هایی که مفاد این راهنما را نقض کرده‌اند، نباید برای انتشار پذیرفته شوند.

محدودیتی وجود ندارد

آموکسی سیلین- سیپروفلاکساسین- پلیمر قالب مولکولی- جذب

1.   Rahmatinia M, RezaeiKalantari R, Farzadkia M, Kermani M. Degradation of Amoxicillin Using Modified Graphite Felt and Fe3 O4 Nanocatalyst As Electro-Fenton Process. Journal of Environmental Health Enginering. 2017;4(4):335-48.

2.   ALAHABADI A, MOUSSAVI G, YAGHMAEIAN K, KAREMISANY H. Adsorption potential of the granular activated carbon for the removal of amoxicillin from water. 2014.

3.   Moussavi G, Alahabadi A, Yaghmaeian K, Eskandari M. Preparation, characterization and adsorption potential of the NH4Cl-induced activated carbon for the removal of amoxicillin antibiotic from water. Chemical Engineering Journal. 2013;217:119-28.

4.   Omidvar M, mahmoud Mousavi S, Soltanieh M, Safekordi AA. Preparation and characterization of poly (ethersulfone) nanofiltration membranes for amoxicillin removal from contaminated water. Journal of Environmental Health Science and Engineering. 2014;12(1):18.

5.   Mohammadi A, Kazemipour M, Ranjbar H, Walker RB, Ansari M. Amoxicillin removal from aqueous media using multi-walled carbon nanotubes. Fullerenes, nanotubes and carbon nanostructures. 2015;23(2):165-9.

6.   Kakavandi B, Rezaei Kalantary R, Jonidi Jafari A, Esrafily A, Gholizadeh A, Azari A. Efficiency of powder activated carbon magnetized by Fe3O4 nanoparticles for amoxicillin removal from aqueous solutions: Equilibrium and kinetic studies of adsorption process. Iranian Journal of Health and Environment. 2014;7(1):21-34.

7.   Jafari K, Heidari M, Rahmanian O. Wastewater treatment for Amoxicillin removal using magnetic adsorbent synthesized by ultrasound process. Ultrasonics sonochemistry. 2018;45:248-56.

8.   Fazlzadeh M, Gulshan S, Bohloul A, Rezaei M. Evaluation of Electro-Fenton Process in Amoxicillin Removal from Aqueous Solutions. Journal of Health. 2016;7(3):276-87.

9.   Jung YJ, Kim WG, Yoon Y, Kang J-W, Hong YM, Kim HW. Removal of amoxicillin by UV and UV/H2O2 processes. Science of the Total Environment. 2012;420:160-7.

10.  بهادر ا, روشنک رک, احمد جج, میترا غ. بررسی کارایی کاتالیست CuFe2O4 جهت حذف آنتی بیوتیک آموکسی سیلین از محیط های آبی.

11.  Vahidi H, Rahmani S. Amoxicillin Removal from Aqueous Solutions Using US/H2O2/NZVI process. Journal of Environmental Health Enginering. 2018;5(2):184-96.

12.  Chullasat K, Nurerk P, Kanatharana P, Davis F, Bunkoed O. A facile optosensing protocol based on molecularly imprinted polymer coated on CdTe quantum dots for highly sensitive and selective amoxicillin detection. Sensors and Actuators B: Chemical. 2018;254:255-63.

13.  Baghapour MA, Shirdarreh MR, Derakhshan Z, Faramarzian M. Modeling amoxicillin removal from aquatic environments in biofilters. Health scope. 2014;2:14059.

14.  Kıdak R, Doğan Ş. Medium-high frequency ultrasound and ozone based advanced oxidation for amoxicillin removal in water. Ultrasonics sonochemistry. 2018;40:131-9.

15.  صمدی, تقی م, شکوهی, هراتی, رویا. ارزیابی فرایند اکسیداسیون پیشرفته، فنتون هتروژن با نانوکامپوزیت مگنتیت سنتز شده Fe3O4/MWCNTs برای حذف آنتی‌بیوتیک سیپروفلوکساسین از پساب‌های صنعتی. مجله آب و فاضلاب. 2016;27(5):80-9.

16.  Limousy L, Ghouma I, Ouederni A, Jeguirim M. Amoxicillin removal from aqueous solution using activated carbon prepared by chemical activation of olive stone. Environmental Science and Pollution Research. 2017;24(11):9993-10004.

17.  Heravizadeh OR, Khadem M, Nabizadeh R, Shahtaheri SJ. Synthesis and optimization of application of a molecular imprinted sorbent for selective determination of two pyrethroid isomers from biological sample. Health and Safety at Work. 2019;9(3):168-78.

18.  Bitas D, Samanidou V. Molecularly imprinted polymers as extracting media for the chromatographic determination of antibiotics in milk. Molecules. 2018;23(2):316.

19.  Chang J, Bahethan B, Muhammad T, Yakup B, Abbas M. A Simple and Selective Fluorescent Sensor Chip for Indole-3-Butyric Acid in Mung Bean Sprouts Based on Molecularly Imprinted Polymer Coatings. Sensors. 2017;17(9):1954.

20.  Ayankojo AG, Reut J, Boroznjak R, Öpik A, Syritski V. Molecularly imprinted poly (meta-phenylenediamine) based QCM sensor for detecting Amoxicillin. Sensors and Actuators B: Chemical. 2018;258:766-74.

21.  Guerreiro JRL, Sales MGF, Moreira FT, Rebelo TS. Selective recognition in potentiometric transduction of amoxicillin by molecularly imprinted materials. European Food Research and Technology. 2011;232(1):39-50.

22.  Yang W, Zhou W, Xu W, Li H, Huang W, Jiang B, et al. Synthesis and characterization of a surface molecular imprinted polymer as a new adsorbent for the removal of dibenzothiophene. Journal of Chemical & Engineering Data. 2012;57(6):1713-20.

23.  Jin Y, Row KH. Adsorption isotherm of ibuprofen on molecular imprinted polymer. Korean Journal of Chemical Engineering. 2005;22(2):264-7.

24.  Eren T, Atar N, Yola ML, Karimi-Maleh H. A sensitive molecularly imprinted polymer based quartz crystal microbalance nanosensor for selective determination of lovastatin in red yeast rice. Food chemistry. 2015;185:430-6.

25.  Yang Y-J, Liu X-W, Kong X-J, Qin Z, Jiao Z-H, Li S-H, et al. Preparation and evaluation of oseltamivir molecularly imprinted polymer silica gel as liquid chromatography stationary phase. Molecules. 2018;23(8):1881.

26.  Djozan D, Ebrahimi B. Preparation of new solid phase micro extraction fiber on the basis of atrazine-molecular imprinted polymer: application for GC and GC/MS screening of triazine herbicides in water, rice and onion. Analytica chimica acta. 2008;616(2):152-9.

27.  Zhi K, Wang L, Zhang Y, Jiang Y, Zhang L, Yasin A. Influence of Size and Shape of Silica Supports on the Sol–Gel Surface Molecularly Imprinted Polymers for Selective Adsorption of Gossypol. Materials. 2018;11(5):777.

28.  Saucier C, Karthickeyan P, Ranjithkumar V, Lima EC, Dos Reis GS, de Brum IA. Efficient removal of amoxicillin and paracetamol from aqueous solutions using magnetic activated carbon. Environmental Science and Pollution Research. 2017;24(6):5918-32.

29.  Zhou T, Halder A, Sun Y. Fluorescent nanosensor based on molecularly imprinted polymers coated on graphene quantum dots for fast detection of antibiotics. Biosensors. 2018;8(3):82.

30.  علی مدآ, محمدتقی و, امیر سآ. پلیمرهای قالب مولکولی و کاربردهای تجزیه ای آن.

31.  Nezhadali A, Es’haghi Z, Khatibi A. Selective extraction of progesterone hormones from environmental and biological samples using a polypyrrole molecularly imprinted polymer and determination by gas chromatography. Analytical Methods. 2016;8(8):1813-27.

ندارد

بررسی ایزوترمی، سنتیکی و ترمودینامیکی جذب آموکسی سیلین توسط پلیمر قالب مولکولی از محلول های آبی

ندارد

حذف یک الاینده در محیط زیست

ندارد

ندارد

پیش بینی شده است

ندارد

مشکلی ندارد

پس از ازمایشات مشخص خواهد شد

ندارد

ندارد