Odstraňování reziduí léčiv z vodných roztoků pomocí nanofiltrace

Bc. Markéta Kašparová

Master's thesis

Removal of Drug Residues from Aqueous Solutions by Nanofiltration

Abstract:

Nanofiltrace ibuprofenu a diklofenaku, tedy léčiv, která jsou společností hojně užívána pro úlevu od bolesti, byla provedena na nanofiltračních membránách AFC 80 a AFC 40. Pro experimenty byl připravován modelový nástřik každého léčiva. Rejekce léčiv byla zkoumána při různých provozních podmínkách (tlakový rozdíl, pH, iontová síla a rychlost proudění nástřiku). Rostoucí tlakový rozdíl působil na rejekci léčiv na obou membránách pozitivně. Pokles pH nástřiku rejekci ibuprofenu u membrány AFC 80 snížilo zanedbatelně. Podobně působila i snižující se rychlost proudění nástřiku u membrány AFC 40, kde byl pozorován vliv o něco výraznější. Rostoucí iontová síla vedla ke snížení rejekce diklofenaku v případě membrány AFC 40. Experimentálně zjištěné rejekce byly porovnávány s teoreticky vypočtenými hodnotami pomocí modelu Spieglera-Kedemové. Hlavním mechanismem zádrže léčiv na membráně AFC 80 byl pravděpodobně sterický efekt, zatímco u membrány AFC 40 se především uplatnil elektrický efekt.

Abstract:

Nanofiltration of ibuprofen and diclofenac, the pharmaceuticals used in large scale by public for pain relief, was carried out by membranes AFC 40 and AFC 80. A model feed of each of the pharmaceuticals was prepared for the purpose of the experiments. Drug rejection has been investigated under different operating conditions (transmembrane pressure, pH, ionic strength, and feed rate). The increasing transmembrane pressure has had a positive effect on drug rejection on both membranes. The decrease of feed pH the ibuprofen rejection of AFC 80 membrane was negligible. The decrease of flow rate caused a similar effect on rejeciton of the AFC 40 membrane, where the effect was slightly more significant. The increasing ionic strength led to a decrease in diclofenac rejection in case of the AFC 40 membrane. Experimentally detected rejections have been compared with the theoretically calculated values using the Spiegler-Kedem model. The major mechanism of drug retention on the AFC 80 membrane was probably a steric hindrance, whereas the AFC 40 membrane was primarily affected by the electrostatic repulsion.

Keywords

Nanofiltrace, ibuprofen, diklofenak, modelování, model DSPM, Spieglerův-Kedemové model

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 5. 2017

Thesis defence

• Date of defence: 6. 6. 2017
• Supervisor: prof. Ing. Petr Mikulášek, CSc.

University of Pardubice

Faculty of Chemical Technology

Master programme / field:
Chemical and Process Engineering / Environment Protection