تصفیه آنتی بیوتیک آموکسی سیلین از آب

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری آنا، سمیه سهرابی شاهسواری، دانش آموخته دکترای دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «سنتز بیوفوتوکاتالیست نانوساختار Ti/TiO2/ZnO/GOx در یک سیستم میکروفلوئیدیک، مشخصه یابی و ارزیابی آن به منظور تجزیه میکروآلاینده آموکسی سیلین» گفت: در دو دهه گذشته با توسعه داروها و لوازم بهداشتی، شاهد ورود آن‌ها به اکوسیستم های خاک، آب‌های سطحی و زیر زمینی g/L هستیم.

وی با بیان اینکه از این رو، نگرانی‌ها برای دفع پساب حاوی آن‌ها به محیط زیست افزایش پیدا کرده است، گفت: در این پروژه، آموکسی سیلین را انتخاب کردیم زیرا پرتجویزترین آنتی بیوتیک در شهر تهران است و از نظر خطراحتمالی نسبت به سایر آنتی بیوتیک‌ها در اولویت قرار دارد. وجود آن در جریان خروجی دو تصفیه خانه در غرب و جنوب تهران تایید شده است.

وی با بیان اینکه یکی از عواملی که از راندمان روش فوتوکاتالیستی می‌کاهد، ترکیب الکترون و حفره است، اظهار کرد: فرآیند، افزودن ماده اکسیده کننده جهت ارتقا فرآیند امری اجتناب ناپذیر است. در این کار با کوپل کردن آنزیم گلوکز اکسیداز با فوتوکاتالیست، امکان تولید و مصرف درجای هیدروژن پراکسید فراهم شده است. در طراحی راکتور نیز از مزایای سیستم میکروفلوئیدیک در کنترل دقیق دما و نحوی برخورد جریان سیالات در سنتز بیوفوتوکاتالیست مذکور و ارزیابی عملکرد آن در تجزیه آموکسی سیلین بهره گرفته شد.

شاهسواری با بیان اینکه استفاده از این روش می‌تواند روشی اقتصادی و بهینه باشد، گفت: «قابلیت استفاده مجدد از اسید چرب در فرآیند سنتز، از نظر محیط زیستی و اقتصادی »،« کنترل شرایط دمایی و زمانی سنتز، فویل تیتانیوم نیز همراه با پیش ماده قابلیت هیدرولیز و تبدیل به تیتانیوم دی اکسید» از ویژگی‌های این پروژه هستند. این نتیجه با توجه به کمتر بودن قیمت فویل تیتانیوم نسبت به پیش ماده تیتانیوم کلراید حایز اهمیت است.

وی با بیان اینکه از نتایج این پروژه می‌توان در صنعت تولید کاتالیست، تصفیه آب و فاضلاب بهره برد، خاطرنشان کرد: ما در این طرح از تکنولوژی‌های نانو و میکرو بهره بردیم. این طرح ضمن معرفی یک بیوفوتوکاتالیست جدید و چندین راکتور در مقیاس-های بالک و میکروفلوئیدیک برای تولید آن، تجزیه ی یک میکروآلاینده ی نوظهور را هدف قرار داده است. در عین توجه به مرز دانشی بودن قسمت های سنتز و طراحی راکتور، آلاینده ی هدف آموکسی سیلین انتخاب شد که شیوع بالای مصرف آن و شناسایی آن در جریان های خروجی دو تصفیه خانه جنوب و غرب تهران، نشان دهنده واقعی بودن مسئله می باشد.

به گفته وی، در بخش هایی از کار ، با هداف حداقل سازی استفاده از مواد شیمیایی، از اسیدهای طبیعی ( با منشأ گیاهی و حیوانی) استفاده شد و قابلیت مخلوط هایی از اسیدهای چرب جهت استفاده مجدد در سنتز نیز از جهات محیط زیستی و اقتصادی حائز اهمیت است.

دانش آموخته دکترای دانشگاه صنعتی امیرکبیر اظهار کرد: ترکیب آنزیم و فوتوکاتالیست نیز سبب حذف هزینه های انتقال، ذخیره سازی و عدم جذب آلودگی های محیطی از دیگر ویژگی های این طرح به شمار می روند. شاهسواری خاطر نشان کرد: یکی دیگر از جنبه های طرح حاضر توجه به امکانات داخلی بود که ابتدا از سیستم های ساده و ارزان شروع و سپس به سمت سیستم های پیشرفته ختم شد. وی با بیان اینکه این طرح نمونه خارجی و داخلی ندارد، گفت:به واسطه این پروژه سنتز بیوفوتوکاتالیست برای اولین بار انجام شد. همچنین، برای اولین بار برای تجزیه آموکسی سیلین مورد بررسی قرار گرفت.

طراحی سیستم های میکروفلوئیدیک نیز جدید بود محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر با اشاره به مزیت‌های رقابتی طرح گفت: در این کار مورفولوژی فوتوکاتالیست نانو سیم است که نسبت به سایر موفولوژی های نانومواد در جلوگیری از ترکیب مجدد الکترون و حفرهها و افزایش راندمان فوتوکاتالیست بهتر است.

شاهسواری افزود: به واسطه ترکیب کردن آنزیم گلوکز اکسیداز با فوتوکاتالیست، امکان تولید و مصرف درجای هیدروژن پراکسید نیز فراهم شده است که به افزایش راندمان فرآیند کمک می کند. وی خاطر نشان کرد: در این کار، فوتوکاتالیست به صورت تثبیت شده مورد استفاده قرار گرفته است که در مقایسه با حالت نانوذرات معلق که مشکلاتی چون کلوخه شدن و کدورت محلول دارد و عمق نفوذ نور را محدود می کند ارجحیت دارد. به علاوه از هدر رفت فوتوکاتالیست جلوگیری می شود و برای جداسازی آن از محلول نیاز به سانتریفیوژ نیست.

وی با بیان اینکه این طرح را می توانیم در تصفیه پساب بکار بگیریم، گفت: در سیستم میکروفلوئیدیک امکان کنترل بهتری نحوه برخورد پیش ماده ها و کنترل دما سنتز وجود دارد. چیدمان فضایی سایت‌های فعال زیستی و نوری با دقت بیشتری انجام می گیرد. از دستاوردهای علمی این پایان نامه می توان به ۳ مقالهisi و چند طرح پژوهشی با حمایت بنیادملی نخبگان، پژوهشگاه نیرو، شرکت فاضلاب تهران، صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران اشاره کرد.

گفتنی است؛ اساتید راهنمای این پروژه مصطفی کشاورز مروجی، داوود ایرانشاهی و از اعضای هیئت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر بوده‌‎اند.استاد مشاور این پایان نامه افضل کریمی از اعضای هیئت علمی دانشگاه علوم پزشکی ایران بوده است.