Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/332070
Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Degradação de Gatifloxacina por processos oxidativos avançados
Title Alternative: Degradation of Gatifloxacin by advanced oxidative processes
Author: Campos, Marlon Caianelo Dias, 1986-
Advisor: Guimarães, José Roberto, 1958-
Abstract: Resumo: Neste estudo foi investigada a degradação da gatifloxacina (500 µg L-1) pelos processos: fotólise-UVC254nm, peroxidação ([H2O2] = 14,5 a 81,5 mg L-1); ozonização (pH 3, 7, 10 e 11; dose = 8,4 ¿ 168 mg L-1 O3), UVC254nm/H2O2 ([H2O2] = 14,5 a 81,5 mg L-1) e fotocatálise heterogênea (UVC/TiO2 e UVA/TiO2). A redução da atividade antimicrobiana residual, nas soluções submetidas a degradação, foi avaliada usando a bactéria E. coli e B. subtilis como organismo teste. A toxicidade aguda residual foi avaliada pela inibição da bioluminescência para Vibrio fischeri. Os produtos de degradação foram investigados com base em espectrometria de massa. A fotólise com UVC254nm (F = 130 JUV s-1) e a peroxidação (81,5 mg L-1) isoladas não foram eficientes (degradação, 9 %, treação = 20 min) na degradação da GAT em soluções aquosas. Cerca de 97% de degradação da GAT foi observada com o processo UV/H2O2 ([H2O2] = 81,5 mg L-1, F = 126 kJUV L-1). A melhor condição para degradar a GAT por ozonização foi em pH 3 (97,5 %, treação = 15 min), sendo nesta condição removida até 95,6 % da atividade antimicrobiana residual; nessas amostras não foram observado aumento da tóxicidade para a Vibrio fisheri. Dois diferentes fotocatalisadores TiO2, comercialmente disponíveis foram empregados no processo UVA/TiO2, sendo a maior degradação observada nos estudos no qual foi empregado o catalisador com 100% de anatase e irradiado com UV-A (92,5 %, F = 6,4 kJUV L-1). Os radicais hidroxila formados foram capazes de degradar a GAT e remover a atividade antimicrobiana da solução. Foram identificados e propostos seis principais produtos de degradação, sendo que estas moléculas provavelmente apresentam menor atividade biológica do que o composto original em decorrência das modificações ocasionadas pelos radicais hidroxila nos sítios ativos do antimicrobiano. O processo UVC11W/H2O2 ([H2O2]0 = 100 a 400 mg L-1, F0 = 2 J s-1) foi por fim aplixado em amostras de águas residuais urbanas fortificada com 100 µg L-1 de GAT, foi empregado um fotoreactor com movimento helicoidal, FluHelik, em escala de laboratorial e piloto. A conversão GAT por unidade de volume do reator e por unidade de tempo foi de ~3,7 e ~2,3 ?g GAT L-1volume do reator min-1, respectivamente, para o laboratório e a escala piloto ([H2O2] = 400 mg L-1)

Abstract: This study investigated the degradation of gatifloxacin (500 ?g L-1) by photolysis-UVC254nm, peroxidation ([H2O2] = 14,5 to 81,5 mg L-1); ozonization (pH 3, 7, 10 and 11) and UVC254nm/H2O2 ([H2O2] = 14,5 to 81,5 mg L-1) and heterogeneous photocatalysis (UVC/TiO2 and UVA/TiO2). The reduction of residual antimicrobial activity in the solutions submitted to degradation was evaluated using E. coli and B. subtilis bacteria as a test organism. The residual acute toxicity was evaluated by inhibition of bioluminescence for Vibrio fischeri. The degradation products were investigated based on mass spectrometry. Photolysis with UVC254nm (F = 130 JUV s-1) and peroxidation (81,5 mg L-1) were not efficient (degradation, 9%, treation = 20 min) in the degradation of GAT in aqueous solutions. About 97% degradation of GAT was observed with the UV/H2O2 process ([H2O2] = 81,5 mg L-1, F = 126 kJUV L-1). The best condition to degrade GAT by ozonization was at pH 3 (97,5%, treaction = 15 min), in which condition up to 95,6% of the residual antimicrobial activity was removed; No increase in Vibrio fisheri toxicity was observed in these samples. Two differents TiO2 catalysts were used in the UVA/TiO2 process, with 100% anatase and UV-A irradiated (92,5%, F = 6,4 kJUV L-1) were the highest degradation observed in the studies. The hydroxyl radical formed were able to degrade the GAT and remove the antimicrobial activity of the solution. Six main degradation products have been identified and proposed, and these molecules probably present less biological activity than the original compound due to the modifications caused by the hydroxyl radicals in the active sites of the antimicrobial. The process UVC11W/H2O2 ([H2O2] 0 = 100 to 400 mg L-1, F0 = 2 J s-1) was finally applied to samples of urban waste water fortified with 100 ?g L-1 of GAT, photoreactor with helicoidal movement, FluHelik, in scale of laboratory and pilot. The GAT conversion per unit volume of the reactor and per unit time was ~ 3.7 and ~ 2.3 ?g GAT L-1 reactor volume min-1, respectively, for the laboratory and the pilot scale ([H2O2] = 400 mg L-1)
Subject: Processos oxidativos avançados (POA)
Ozonização
Fotocatálise heterogênea
Quinolonas
Bioensaios
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: CAMPOS, Marlon Caianelo Dias. Degradação de Gatifloxacina por processos oxidativos avançados. 2018. 1 recurso online (173 p.). Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo, Campinas, SP.
Date Issue: 2018
Appears in Collections:FEC - Tese e Dissertação

Files in This Item:
File SizeFormat 
Campos_MarlonCaianeloDias_D.pdf4.32 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.