Degradation of Ribavirin and Emtricitabine by Fenton oxidation

diplomski rad

• Naslov (hrvatski): Razgradnja antivirusnih lijekova Ribavirina i Emtricitabina Fentonovom oksidacijom
• Autor: Tyler Nicholas Zanki
• Mentor: Matija Cvetnić (mentor)
• Član povjerenstva: Matija Cvetnić (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Šime Ukić (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Lidija Furač (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije; Zagreb
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Splitu; Kemijsko-tehnološki fakultet; Split
• Datum i država obrane: 2024-09-25, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Kemija

Sažetak

Along with all the benefits modern medicine has brought, they have also brought issues pertaining to their disposal. Removing medical pollutants from wastewater protects humans as well as the environment. Fenton oxidation is a quick and relatively inexpensive option to oxidize pollutants in wastewater. This thesis investigates the best conditions for Fenton oxidation to decompose two common antiviral medications: ribavirin and emtricitabine.
The tested conditions were reactant concentrations and pH of the reaction. Fenton oxidation requires an iron (II) ion to hydroxyl radicals from hydrogen peroxide that then oxidize the antivirals. Iron (II) concentrations were tested against concentration of hydrogen peroxide in three concentration levels. Each experiment was conducted at three pH levels: 3, 4, and 5. High-performance liquid chromatography was employed to analyze the results.
Response surface modelling was employed to determine the relationship between reactant and pollutant concentrations and the significance of those results were determined by ANOVA. The ribavirin decomposition was plagued by side reactions that reduced the available radical to decompose the medication, resulting in low decomposition but significant results. Emtricitabine decomposition fared better, resulting in complete and near-complete decomposition in one minute with significant results.

Sažetak (hrvatski)

Uz sve prednosti koje je donijela suvremena medicina, došli su i problemi kod njihova zbrinjavanja i uklanjanja. Uklanjanje medicinskih onečišćujuća tvar iz otpadnih voda štiti ljude kao i okoliš. Fenton oksidacija je brza i relativno jeftina opcija za oksidaciju zagađivača u otpadnoj vodi. Ovaj rad istražuje najbolje uvjete za Fentonovu oksidaciju za razgradnju dva uobičajena antivirusna lijeka: ribavirin i emtricitabin. Uvjeti u ispitivanju bili su koncentracije reaktanata i pH reakcije. Fentonova oksidacija zahtijeva ion željeza (II) za razgradnju vodikovog peroksida u hidroksilne radijale koji zatim oksidiraju antivirusne lijekove. Ispitane su tri koncentracije iona željeza (II) u odnosu na tri koncentracije vodikovog peroksida.
Svaki eksperiment je proveden na tri razine pH: 3, 4 i 5. Za analizu rezultata korištena je tekućinska kromatografija visoke učinkovitosti. Modeliranje površine odgovora korišteno je za određivanje odnosa između koncentracija reaktanata, a značajnost tih rezultata određena je ANOVA. Razgradnja ribavirina bila je praćena nuspojavama koje su smanjile raspoloživi radikal za razgradnju lijeka, što je rezultiralo slabom razgradnjom, ali značajnim rezultatima. Razgradnja emtricitabina bila je bolja, što je rezultiralo potpunom i gotovo potpunom razgradnjom u jednoj minuti sa značajnim rezultatima.

• Ključne riječi: pharmaceuticals; environmental protection; Fenton oxidation; high-performance liquid chromatography
• Ključne riječi (hrvatski): lijekovi; zaštita okoliša; Fenton oksidacija; tekućinska kromatografija visoke djelotvornosti
• Jezik: engleski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:149:578081
• Projekt: Šifra: IP-2022-10-2822; Naziv: Okolišni aspekti SARS-CoV-2 antivirotika; Naziv: Environmental Aspects of SARS-CoV-2 Antiviral Substances; Kratica: EnA-SARS; Voditelj: Šime Ukić; Pravna nadležnost: Hrvatska; Financijer: Hrvatska zaklada za znanost; Linija financiranja: Research Projects
• Studijski program: Naziv: Chemical and Environmental Technology; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: sveučilišni/a magistar/magistra inženjer/inženjerka kemijskog inženjerstva (univ. mag. ing. cheming.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Rad dostupan nakon; Datum isteka embarga: 2027-12-15
• Datum i vrijeme pohrane: 2024-11-06 13:27:10