Beta-laktam antibiyotiklerin sulu ortamdan giderimi
Removal of beta-lactam antibiotics from aqueous media
- Tez No: 1006919
- Danışmanlar: PROF. DR. ŞAH İSMAİL KIRBAŞLAR, DOÇ. DR. ASLI GÖK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Temel İşlemler ve Termodinamik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Sulu ortamlarda tespit edilen farmasötik kirleticiler, kullanım süresi dolmuş ilaçların uygun olmayan şekilde bertaraf edilmesi, ilaç üretim tesislerinden kaynaklanan deşarjlar ve organizmada tamamen metabolize olmadan atılan aktif maddeler gibi çeşitli kaynaklardan doğarak önemli bir çevresel sorun haline gelmiştir. Bu bileşikler arasında, yaygın kullanımları nedeniyle β-laktam grubu antibiyotikler özellikle öne çıkmaktadır. Bu çalışmada, β-laktam grubu antibiyotikler olan seftriakson sodyum (CFX-Na), sefuroksim sodyum (CFR-Na) ve sefazolin sodyum (CFZ-Na)'un adsorpsiyonu, üç anyon değişim reçinesi (Amberlite IRA-96, Amberlyst A-21, Amberlyst A-26) ve hindistan cevizi bazlı aktif karbon kullanılarak değerlendirilmiştir. Adsorban dozu, temas süresi, başlangıç ilaç konsantrasyonu, sıcaklık ve pH'ın adsorpsiyona etkisi incelenmiştir. Elde edilen deneysel veriler izoterm ve kinetik modellerle analiz edilmiş ve termodinamik parametreler belirlenmiştir. Desorpsiyon çalışmaları destile su ve alkali çözeltiler kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, CFX-Na için en yüksek giderimin (%95,78±0,11) Amberlite IRA-96 ile elde edildiğini, en yüksek adsorpsiyon kapasitesinin ise (94,01±0,08 mg/g) Amberlyst A-26 üzerinde gözlendiğini göstermiştir. CFR-Na için en yüksek giderim (%95,61±0,01) aktif karbon üzerinde sağlanırken, en yüksek kapasite (69,49±0,01 mg/g) Amberlyst A-26 ile elde edilmiştir. CFZ-Na için en yüksek giderim (%93,56±0,05) aktif karbon üzerinde, en yüksek kapasite (82,21±0,03 mg/g) ise Amberlyst A-26 üzerinde belirlenmiştir. İzoterm analizleri, adsorpsiyonun Flory-Huggins, Temkin, Henry veya Dubinin-Radushkevich modelleri ile açıklanabileceğini ve bunun yüzey heterojenliği ile gözenek doldurma mekanizmalarını yansıttığını göstermiştir. Kinetik veriler büyük ölçüde yalancı ikinci dereceden modele (R2>0,95) uyum sağlamıştır. Termodinamik değerlendirmeler, adsorpsiyonun adsorban türüne bağlı olarak endotermik veya ekzotermik olabileceğini ve çoğu sistemin negatif Gibbs serbest enerji değişimi ile kendiliğinden gerçekleştiğini ortaya koymuştur. Adsorpsiyon verimi pH'dan etkilenmiş ve alkali koşullarda yapılan desorpsiyon, sürecin kısmen iyon değişim mekanizmasına dayandığını göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Pharmaceutical contaminants detected in aquatic environments have emerged as a significant environmental concern, originating from improper disposal of expired drugs, discharges from pharmaceutical manufacturing, and unmetabolized active substances excreted from the body. Among these compounds, β-lactam antibiotics are particularly prominent due to their widespread use. This study evaluated the adsorption of β-lactam antibiotics, namely ceftriaxone sodium (CFX-Na), cefuroxime sodium (CFR-Na), and cefazolin sodium (CFZ-Na), using three anion-exchange resins (Amberlite IRA-96, Amberlyst A-21, Amberlyst A-26) and coconut-based activated carbon. The effects of adsorbent dosage, contact time, initial drug concentration, temperature, and pH on adsorption were investigated. Experimental data were analyzed using isotherm and kinetic models, and thermodynamic parameters were determined. Desorption studies were conducted using destilled water and alkaline solutions. The results showed that for CFX-Na, the highest removal efficiency (95.78±0.11%) was achieved with Amberlite IRA-96, while the maximum adsorption capacity (94.01±0.08 mg/g) was observed with Amberlyst A-26. CFR-Na exhibited the highest removal (95.61±0.01%) on activated carbon, with Amberlyst A-26 providing the highest capacity (69.49±0.01 mg/g). CFZ-Na showed the highest removal (93.56±0.05%) on activated carbon, and the maximum capacity (82.21±0.03 mg/g) on Amberlyst A-26. Isotherm analyses indicated that adsorption followed Flory-Huggins, Temkin, Henry, or Dubinin-Radushkevich models, reflecting surface heterogeneity and pore-filling mechanisms. Kinetic data were largely consistent with the pseudo-second-order model (R2>0.95). Thermodynamic evaluations revealed that adsorption could be endothermic or exothermic depending on the adsorbent, and most systems were spontaneous as indicated by negative Gibbs free energy changes. Adsorption efficiency was influenced by pH, and desorption under alkaline conditions suggested a partial ion-exchange mechanism.
Benzer Tezler
- Beta-laktam grubu antibiyotik kalıntılarının atıksularda tespiti ve fenton, fotokatalitik, elektro-fenton oksidasyon yöntemleri ile arıtılabilirliğinin incelenmesi
Determination of beta-lactam antibiotic residues in wastewater and investigation of treatability by fenton, photocatalytic, electro-fenton oxidation processes
GAMZE KOYUNCU TÜRKAY
Doktora
Türkçe
2019
Çevre MühendisliğiMersin ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİL KUMBUR
- Yeni yüksek amino asit schiff bazlarının 6-aminopenisilanik asit (6-APA) ve 7-aminosefalosporik asit (7-ACA) ile beta-laktam türevlerinin ve PD(II) komplekslerinin sentezlenmesi, antimikrobiyal ve sitotoksik etkilerinin incelenmesi
Synthesis of beta-lactam derivatives and pd(ii) complexes derived from new higher amino acid schiff bases, 6-aminopenicillanic acid (6-apa) and 7-aminocephalosporanic acid and investigation of antimicrobial and cytotoxic effects
ÖZLEM ÖZDEMİR
- Determination of antibiotics in raw and UHT milk samples by the image forming method of biocrystallization
Biokristalizasyon görüntü oluşturma metodu ile çiğ ve UHT süt örneklerinde antibiyotiklerin tespit edilmesi
MERVE PELVAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Gıda Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEVCAN ÜNLÜTÜRK
- Biyoatıklardan elde edilen aktif karbonlar ile sulu çözeltilerden amoksisilin adsorpsiyonunun izoterm ve kinetik çalışmaları
Isotherm and kinetic studies of amoxicillin adsorption from aqueous solutions with activated carbons obtained from biowastes
BAHAR YAVUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyomühendislikMalatya Turgut Özal ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYDAN AKSOĞAN KORKMAZ
- Beta-laktam antibiyotiklerin trombosit fonksiyonlarına etkisi
The Effect of beta-lactam antibiotics on platelet functions
RAHMİ ÖRS
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1992
Çocuk Sağlığı ve HastalıklarıAtatürk ÜniversitesiÇocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı