Окислительная деструкция тетрациклинов
- Авторы: Устинова М.Н.1, Филиппова К.А.2
-
Учреждения:
- Белгородский государственный национальный исследовательский университет
- НИУ БелГУ
- Выпуск: Том 25, № 1 (2025)
- Страницы: 23-33
- Раздел: Химия
- URL: https://journals.rcsi.science/1816-9775/article/view/357724
- DOI: https://doi.org/10.18500/1816-9775-2025-25-1-23-33
- EDN: https://elibrary.ru/DUOOUC
- ID: 357724
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Загрязнение окружающей среды – одна из наиболее остро стоящих проблем перед человечеством. Постоянный поиск ее решения – важный аспект современной химии. В работе изучалась окислительная деструкция двух антибиотиков одной фармацевтической группы, со сходным строением, но разными свойствами. Целью данной работы являлось исследование процесса окисления действующих веществ двух антибиотиков: тетрациклина и доксициклина различными окислительными и комбинированными системами (система Фентона, система Раффа, ихсовместное действие, их действие в присутствии ЭДТА, а также под действием УФ-облучения). Проведённые исследования показали, что в условиях комнатной температуры и нормального атмосферного давления пероксид водорода в сочетании с ионами железа (II) и (III) способен окислять активные компоненты тетрациклина и доксициклина. Определены оптимальные условия окисления тетрациклиновой группы антибиотиков: концентрация субстрата, пероксида водорода, ионов железа (II), ионов железа (III), рН протекания реакции. Показано, что совместное присутствие ионов железа (II) и ионов железа (III) в системе снижает расход пероксида водорода при окислении действующих веществ тетрациклинов. Показано, что замена гидратированных ионов железа на комплексы железа с ЭДТА незначительно влияет на эффективность окисления тетрациклина и доксицикина. Выявлено, что комплексы железа (III) с ЭДТА более эффективны в деструктивном процессе тетрациклина. Установлено, что действующее вещество препаратов тетрациклинов подвергается деструкции под действием УФ-облучения. Показано, что реакции фотодеструкции действующих веществ тетрациклинов являются реакциями первого порядка. Определены константы скорости данных процессов. Выявлено, что деструкция доксициклина протекает наиболее полно под действием системы Раффа, а также под действием УФ-облучения в присутствии пероксида водорода. Показано, что изученные окислительные системы являются эффективными для деструкции и инактивации фармацевтических загрязнителей, относящихся к тетрациклиновой группе.
Ключевые слова
Об авторах
Мария Николаевна Устинова
Белгородский государственный национальный исследовательский университет
ORCID iD: 0000-0001-5739-5339
Scopus Author ID: 56358489600
ResearcherId: ABF-1917-2020
Россия, 308015, г. Белгород, ул. Победы, д. 85
Ксения Алексеевна Филиппова
НИУ БелГУУл. Победы 85
Список литературы
- Навашин С. М., Фомина И. П. Справочник по антибиотикам. М. : Медицина, 1974. 416 с.
- Козырев С. В., Кораблев В. В., Якуцени П. П. Новый фактор экологического риска: лекарственные вещества в окружающей среде и питьевой воде // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Естественные и инженерные науки. 2012. № 4 (159). С. 195–201.
- Данилов-Данильян В. И., Храменков С. В., Поройков В. В., Чиганова М. А., Козлов М. Н., Филимонов Д. А., Баренбойм Г. М. Новые методы оценки биологической активности ксенобиотиков в водных объектах // Методы анализа и контроля качества воды : сб. трудов конф. (Москва, 06 июня 2012 г.). М. : Изд-во Моск. ун-та, 2012. С. 5–16.
- Чуешов В. И. Промышленная технология лекарств. Харьков : НФаУ. МТК-Книга, 2002. 560 с.
- Устинова М. Н., Жунусов Н. С. Деструкция действующего вещества тетрациклина под действием УФ-облучения // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2021. Т. 21, вып. 3. С. 246–253. https://doi.org/10.18500/1816-9775-2021-21-3-246-253
- Устинова М. Н., Филиппова К. А. Окислительная деструкция тетрациклина различными пероксидными системами // Вестник Тверского государственного университета. Серия: Химия. 2021. № 4 (46). С. 68–79.
- The Use of Antibiotics Sixth Edition: A Clinical Review of Antibacterial, Antifungal and Antiviral Drugs / ed. L. M. Grayson. CRC Press, 2010. 3078 р.
- WHO Report on Surveillance of Antibiotic Consumption: 2016–2018. Early implementation. World Health Organization, 2018. 128 p.
- Agwuh K. N., Mac Gowan A. Pharmacokinetics and pharmacodynamics of the tetracyclines including glycylcyclines // J. Antimicrob. Chemother. 2006. Vol. 58, № 2. P. 256–265.
- Kim G. Y., Lee K.-B., Cho S.-H., Shim J., Moon S.-H. Electroenzymatic degradation of azo dye using an immobilized peroxidase enzyme // Journal of Hazardous Materials. 2005. Vol. 126, № 1-3. Р. 183–188. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2005.06.023
- Ulson De Souza S., Forgiarini E., Ulson De Souza A. A. Toxicity of textile dyes and their degradation by the enzyme horseradish peroxidase (HRP) // Journal of Hazardous Materials. 2007. Vol. 147, № 3. P. 1073–1078. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2007.06.003
- Вейс Дж. Свободнорадикальный механизм в реакциях перекиси водорода // Катализ. Исследование гомогенных процессов : сб. статей / под ред. А. А. Баландина, А. М. Рубинштейна. М. : Изд-во иностранной литературы, 1957. С. 159–182.
- Серпокрылов Н. С., Вильсон Е. В., Гетманцев С. В., Марочкин А. А. Экология очистки сточных вод физико-химическими методами. М. : Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2009. 263 с.
- Агеев А. А., Волков В. А. Поверхностные явления и дисперсные системы в производстве текстильных материалов и химических волокон. М. : МГТУ им. А. Н. Косыгина, 2004. 464 с.
- Соложенко Е. Г. Применение каталитической системы (при очистке воды от органических соединений) // Химия и технология воды. 2004. Т. 26, № 3. С. 219–246.
- Фаттахова А. М., Кирсанова А. Г., Хангильдин Р. И., Мартяшева В. А. Применение катализаторов в окислительных процессах очистки природных и сточных вод // Вестник СГАСУ. Градостроительство и архитектура. 2011. № 2. С. 17–19.
- Бурлакова Е. Б., Конрадов А. А., Мальцева Е. Л. Действие сверхмалых доз биологически активных веществ и низкоинтенсивных физических факторов // Химическая физика. 2003. Т. 22, № 2. С. 21–40.
- Емжина В. В., Иванцова Н. А., Кручинина Н. Е. Озонирование активных фармацевтических субстанций в присутствии пероксида водорода // Вестник технологического университета. 2018. Т. 21, № 4. С. 81–85.
- Козырева Ю. Н. Химическая деструкция устойчивых ксенобиотиков как альтернатива их биодеградации // Экотоксикология: современные биоаналитические системы, методы и технологии : сборник статей российской школы-конференции молодых ученых (Пущино – Тула, 28 октября – 3 ноября 2006 г.). М. : НИА-Природа, 2006. С. 103–105.
Дополнительные файлы
