Адсорбція лікарських речовин на поверхні гідролізного лігніну

Анотація

Важливою екологічною проблемою є видалення відходів та очищення побутових та промислових вод від забруднювачів різної природи. Окремо постає питання очищення стоків фармацевтичних підприємств. Лікарські речовини є небезпечними забруднювачами не лише фармацевтичних, а й побутових стоків. Для вирішення даної проблеми використовуються різноманітні хімічні та фізичні методи, такі як відстоювання, коагуляція, фільтрація, сорбційні методики. Найбільш ефективними та економічно вигідними є сорбційні методи очистки, особливо при використанні дешевих адсорбентів. В останні роки особлива увага приділяється використанню сорбційних матеріалів на основі лігніну, який є побічним продуктом гідролізу рослинних матеріалів. Він має високу сорбційну активність по відношенню до іонів деяких важких металів, барвників, органічних сполук та лікарських препаратів. Використання лігніну як адсорбента дозволить одночасно вирішити дві проблеми: утилізацію відходів паперового виробництва та очищення стоків від різного типу забруднювачів.

Мета роботи – вивчення сорбційних властивостей гідролізного лігніну у водному розчині щодо деяких лікарських речовин різної хімічної природи, які перебувають у розчині в катіонній, аніонній чи нейтральній формах. Визначено точку нульового заряду гідролізного лігніну, яка дорівнює рН_ТНЗ = 4.95. Досліджено адсорбцію риванолу, профлавіну, доксорубіцину, левофлоксацину, фурациліну та саліцилової кислоти на поверхні гідролізного лігніну в залежності від рН розчинів та концентрації адсорбатів. Встановлено, що адсорбція в значній мірі залежить  від будови лікарської сполуки та значень рН розчинів. Показано, що вивчені лікарські сполуки, які існують у розчині у вигляді катіонів, адсорбуються найкраще (риванол, профлавін, доксорубіцин). Адсорбція цих речовин відбувається переважно за рахунок електростатичної взаємодії з негативно зарядженими групами поверхні. Адсорбція сполук, що перебувають в розчині в аніонній формі (саліцилова кислота), найменша і спостерігається тільки при досить низьких значеннях рН. Проміжне значення щодо величини адсорбції займає левофлоксацин, який адсорбується переважно у вигляді цвіттер-іонів та фурацилін (нейтральна форма), адсорбція якого не залежить від значень рН розчинів. Отримані ізотерми адсорбції добре лінеаризуються в ленгмюрівських координатах. Розраховано кількісні параметри адсорбції, а саме  величини максимальної адсорбції та константи рівноваги. Досить високі значення цих параметрів свідчать про те, що гідролізний лігнін може використовуватись як адсорбент для вилучення цих сполук.