Adsorpce a desorpce vybraných léčiv pomocí uhlíkatých gelů a rostlinného materiálu

Adam PUKOWIEC

Bachelor's thesis

Adsorption and desorption of selected drugs using carbon gels and plant material

Abstract:

Jako zástupce vybraného léčiva byl zvolen Ibalgin, který patří do skupiny analgetik, antipyretik a antirevmatik, obsahující aktivní látku ibuprofenum. Ibalgin je běžně k dostání v 200 mg a 400 mg balení. Balení obsahující 600 mg lze získat jen na lékařský předpis. V poslední době se vyskytují stopová množství ve vodních tocích [1]. Adsorpce a desorpce organických látek (vybraných léčiv) pomocí uhlíkatých gelů a rostlinného materiálu z vodného prostředí může pomoci k ochraně životního prostředí s možností využití desorpce k opětovnému použití sorbentu. K tomuto účelu bylo naváženo 10 mg [2] jednotlivých sorbentů a to resorcinol ? formaldehydový xerogel katalyzovaný kyselinou (RFA) nebo zásadou (RFB), celulózového gelu (CG), drti sušených listů křídlatky (DSLK) a aktivního uhlí (AU), které byly vloženy do speciálně připravených sáčků. Sáčky byly vyrobeny zapečetěním vystřižených obdélníků (5 x 20 cm) z bílé netkané textilie, kterou lze běžně zakoupit v zahradnických potřebách, pomocí svářečky fólií (Petra Electric, FS 400). Takto připravený sorpční systém byl ponořen do zkumavky s 15 ml připraveného roztoku o koncentraci 100 mg/l ibuprofenu a uchován po dobu 24 hodin při konstantní teplotě 20 °C. Desorpce byla prováděna opět vsádkovým způsobem pomocí methanolu po dobu 24 hodin při stejné teplotě, tedy 20 °C. Množství adsorbovaného resp. desorbovaného ibuprofenu bylo stanoveno pomocí metodiky LC-MS [3]. Byly stanoveny koncentrace ibuprofenu v roztoku po adsorpci RFA - 91,94 ? 0,76 ppm < DSLK - 91,97 ? 1,89 ppm < CG - 92,73 ? 0,64 ppm < RFB - 94,62 ? 0,51 ppm < AU - 99,41 ? 0,16 ppm. Desorpce pomocí methanolu nejlépe proběhla u AU následně pak DSLK, RFB, RFA a CG. Desorbované množství ibuprofenu bylo v rozmezí od 1220,26 ? 73,78 ppb pro AU až do 1,61 ? 0,50 ppb pro CG. Je zřejmé, že jestliže je adsorpce na vybraných sorbentech velice účinná (až 99%) pak nalezení vhodného způsobu desorpce skýtá možnosti pro další směr výzkumu.

Abstract:

As a representative of selected drugs we?ve chosen Ibalgin, which belongs to the group of analgesics, antipyretics and antirheumatics, containing the active substance of ibuprofen. Ibalgin is freely available in 200 mg and 400 mg of the pack. The 600 mg pack is available only on prescription. There also are trace amounts in water courses lately. [1] Adsorption and desorption of organic substances (selected drugs) using carbonaceous gels and plant materials from the aquatic environment can help to protect the environment with the option of using desorption to reuse the sorbent. For that use was weighed 10 mg [2] of individual sorbent, namely: resorcinol ? formaldehyde xerogel catalysed by acid (RFA), base (RFB), cellulosic gel (CG), pulp from dried Reynoutria leaves (PDRL) and activated carbon (AC), which were inserted into specially prepared bags. The bags were made by sealing of cut out rectangles (5 x 20 cm) from white non-woven fabric, which is commercially available in the shops with gardening equipment, using the foil welder (Petra Electric, FS 400). This way prepared sorption system was immersed into the test-tube with 15 ml of solution with a concentration of 100 mg/l ibuprofen and kept for 24 hours in constant temperature of 20 °C. Desorption was done again by the batching method, using the methanol, again for 24 hours and the temperature of 20°C. The amount of adsorbed (or desorbed) ibuprofen was determined by the LC-MS method [3]. Those determined amounts in the solution were after adsorption RFA - 91,94 ? 0,76 ppm < PDRL - 91,97 ? 1,89 ppm < CG - 92,73 ? 0,64 ppm < RFB - 94,62 ? 0,51 ppm < AC - 99,41 ? 0,16 ppm. Desorption using methanol with the best result was AC, followed by PDRL, RFB, RFA and CG. Desorbed amount of ibuprofen was in the range 1220,26 ? 73,78 ppb for AC to 1,61 ? 0,50 ppb for CG. It is obvious, that if the adsorption is really effective on selected sorbents (almost 99%), then finding the suitable ways of desorption offers several options for the next research direction.

Keywords

adsorpce, desorpce, uhlíkatý gel, ibuprofenum

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 22. 4. 2013

Accessible from:: 22. 4. 2013

Thesis defence

• Supervisor: Doc. RNDr. Jiří Kalina, Ph.D.

University of Ostrava

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Chemistry / Chemie - Informatika (dvouoborové)