Μελέτη ρόφησης φαρμακευτικών ενώσεων από το έδαφος με τη μέθοδο της διαφορικής παλμικής βολταμμετρίας

Απέργη, Μαρία; Apergi, Maria

dc.contributor.author	Απέργη, Μαρία	el
dc.contributor.author	Apergi, Maria	en
dc.date.accessioned	2022-05-18T08:17:07Z
dc.date.available	2022-05-18T08:17:07Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/55157
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.22855
dc.rights	Default License
dc.subject	Φαρμακευτικές ενώσεις	el
dc.subject	Λιποφιλία	el
dc.subject	Ρόφηση	el
dc.subject	Χώμα	el
dc.subject	Βολταμμετρία	el
dc.subject	Pharmaceutical compounds	en
dc.subject	DPV	en
dc.subject	Soil sorption	en
dc.subject	Lipophilicity	en
dc.subject	Koc	en
dc.title	Μελέτη ρόφησης φαρμακευτικών ενώσεων από το έδαφος με τη μέθοδο της διαφορικής παλμικής βολταμμετρίας	el
heal.type	bachelorThesis
heal.secondaryTitle	Sorption study of pharmaceutical compounds by soil matrix via Differential Pulse Voltammetry	en
heal.classification	Φαρμακευτική Χημεία	el
heal.classification	Αναλυτική Χημεία	el
heal.classification	Βολταμμετρικές Τεχνικές	el
heal.classification	Ενόργανη Χημική Ανάλυση	el
heal.classification	Pharmaceutical Chemistry	en
heal.classification	Voltammetry	en
heal.classification	Instrumental Chemical Analysis	en
heal.classification	Analytical Chemistry	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-10-11
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία αποτελεί έρευνα σχετικά με τη ρόφηση φαρμακευτικών ενώσεων από το έδαφος και την επίδραση της λιποφιλίας στο φαινόμενο αυτό, με τη μέθοδο της Διαφορικής Παλμικής Βολταμμετρίας (Differential Pulse Voltammetry, DPV), με σκοπό την ανάπτυξη μιας οικονομικότερης και συνάμα φιλικής προς το περιβάλλον μεθόδου για τον υπολογισμό του συντελεστή ρόφησης φαρμακευτικών ουσιών στο χώμα και την εκτίμηση της περιβαλλοντικής τους ευκινησίας. Οκτώ φαρμακευτικές ενώσεις (ακεταμινοφαίνη, ινδομεθακίνη, μεφαιναμικό οξύ, μινοξιδίλη, νιμεσουλίδη, ναπροξένη, σουλφαμεθοξαζόλη και βαρφαρίνη) οι οποίες βιβλιογραφικά φαίνονταν να διαθέτουν τα απαραίτητα χαρακτηριστικά για να προσδιοριστούν βολταμμετρικά σε συγκεκριμένο εύρος δυναμικών, υποβλήθηκαν σε ειδική κατεργασία με τέσσερα διαφορετικά δείγματα χώματος που συλλέχθηκαν από διάφορες περιοχές της Ελλάδας, προκειμένου να υπολογιστεί βολταμμετρικά ο συντελεστής κατανομής logKd του φαρμάκου από τα μόρια του χώματος. Οι οκτώ ουσίες που υποβλήθηκαν αρχικά σε προκαταρκτικές μετρήσεις, επιλέχθηκαν με βάση δύο κριτήρια: αφενός να είναι γνωστό από βιβλιογραφικές αναφορές ότι το σήμα τους ανιχνεύεται από συνήθη ηλεκτρόδια που είναι διαθέσιμα στο εργαστήριο (GCE, Au, Pt), κι αφετέρου ότι εμφανίζουν κορυφή σε «μικρά» δυναμικά στα οποία αναμένονταν ηπιότερες παρεμβολές από συστατικά του χώματος. Η κατεργασία που μεσολάβησε περιλάμβανε ζύγιση, ανάδευση προπαρασκευασμένου υδατικού διαλύματος φαρμάκου με χώμα, φυγοκέντριση του εναιωρήματος και βολταμμετρική ανάλυση του υπερκείμενου υγρού με εκτυπωμένα ηλεκτρόδια πλέγματος (Screen Printed) υαλώδους άνθρακα. Ακολουθούσε η μέθοδος προσθήκης διαλύματος φαρμακευτικής ουσίας και η σάρωση του δείγματος σε κάθε νέα προσθήκη. Με τη χρήση του προγράμματος Microsoft Excel Office, μέσω της εξίσωσης της γραμμής τάσης, έγινε ο υπολογισμός της διαφοράς μεταξύ αρχικής (6.6 mg/L) και τελικής συγκέντρωσης της φαρμακευτικής ένωσης στο δείγμα, η οποία αντιστοιχούσε στην ποσότητα ουσίας που κατακρατήθηκε από το χώμα κατά την κατεργασία του. Η ποσότητα αυτή μεταφράστηκε σε συντελεστή κατακράτησης logKd και ακολούθησε συσχέτιση αυτών με τους δείκτες λιποφιλίας σε σύστημα n-οκτανόλη/νερό (logP, logD) και με μη ιοντικά (Brij-35, Tween20, Triton X-100) και ανιοντικά (SDS) τασιενεργά από τη Μικκυλιακή Χρωματογραφία, και με χρωματογραφία Ακινητοποιημένων Τεχνητών Μεμβρανών (ΙΑΜ.DD2). Η συσχέτιση αυτή ήταν ενδεικτική, λόγω μικρού αριθμού αποτελεσμάτων, και έγινε στα φάρμακα που αναλύθηκαν με χώμα προερχόμενο από την περιοχή Λουτρακίου Κορινθίας (περιοχή Νεράιδα) με pH=7.83, καθώς ήταν το χώμα στο οποίο έγιναν οι περισσότερες μετρήσεις. Η βέλτιστη συσχέτιση της λιποφιλίας έγινε με το μη ιοντικό τασιενεργό Triton X-100 όπου σημειώθηκε συντελεστής προσδιορισμού R2=0.439. Οι ενδεικτικές αυτές συσχετίσεις, καταδεικνύουν τη λιποφιλία ως τη φυσικοχημική παράμετρο που συμβάλλει σε ποσοστό περίπου 40% στο μηχανισμό της ρόφησης από το έδαφος (R2 περίπου ίσο με 0.40).	el
heal.abstract	The aim of the present diploma thesis is to develop an economic and environmentally friendly method for the determination of the soil sorption coefficient of certain pharmaceutical compounds, and the effect of lipophilicity on the soil sorption mechanism, using the Differential Pulse Voltammetry (DPV). Eight pharmaceutical compounds (acetaminophen, indomethacin, mefenamic acid, minoxidil, nimesulide, naproxen, sulfamethoxazole, warfarin), which were chosen based on pre-existing references about their ability to be detected using commercially available working electrodes in relatively mild potential range (0-1V), were submitted to special treatment with four soil samples from different areas of Greece, in order to estimate their soil sorption coefficient (logKd). The eight drugs were chosen considering two main criteria: firstly, it was mandatory to confirm via bibliographical references that they could be detected using common electrodes available in the lab (GCE, Au, Pt), and secondly that their oxidation would occur at mild oxidation potentials, so that possible interferences by electrochemically active soil substances would be minimized. The soil treatment included weighing, mixing and stirring with working solutions of each drug under investigation, centrifugation of the soil-drug suspension and voltammetric analysis of the superscript liquid using Screen Printed glassy carbon electrode (SP-GCE). The process was followed by standard addition method. Using the trend-line available via Microsoft Excel Office, the difference between the initial (6.6 mg/L) and final concentration of the pharmaceutical compound was calculated, corresponding to the amount of the absorbed drug. The results were converted into retention factor values (logKd), which were compared to the n-octanol/water partition (logP) and distribution (logD) coefficients, as well as to the retention factors of Biopartitioning Micellar Chromatography (BMC) with the surfactants Brij-35, Tween20, Triton X-100 and SDS, and Immobilized Artificial Membrane Chromatography (IAM). Only an indicative comparison can be obtained, due to the limited results using mainly soil sample coming from Loutraki (Korinthia) region. The best determination coefficient was found to be R2=0.439, using the non ionic surfactant Triton X-100. These indicative correlation attempts, demonstrate that lipophilia is a rather important physicochemical property that contributed to the sorption mechanism by approximately 40% (R2=0.40).	en
heal.advisorName	Τσόπελας, Φώτιος	el
heal.advisorName	Tsopelas, Fotios	en
heal.committeeMemberName	Δέτση, Αναστασία	el
heal.committeeMemberName	Μαμμά, Διομή	el
heal.committeeMemberName	Τσόπελας, Φώτιος	el
heal.committeeMemberName	Detsi, Anastasia	en
heal.committeeMemberName	Mamma, Diomi	en
heal.committeeMemberName	Tsopelas, Fotios	en
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Χημικών Επιστημών (I). Εργαστήριο Ανόργανης και Αναλυτικής Χημείας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	90 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false