测定Ketorolac废水从医院治疗植物及其光解的降解动力学的研究

文摘

在这个工作中,两个特定、敏感和快速分析方法被开发。其中之一是确定ketorolac在医院污水处理厂没有干扰其他有机物质;另一个是确定的水介质中的降解动力学。Ketorolac从废水中提取样本通过固相萃取(SPE)墨盒,然后识别和量化了高效液相色谱法(HPLC)。Ketorolac中检测出浓度在0.1376和0.2667之间μg / L。光解的退化进行了水溶液的ketorolac氨丁三醇对照品,50浓度μ克/毫升。样本在直接接触紫外线黑室,配备两个水银灯(254海里)的辐射源15 W。光解的退化的结果调整一阶模型,获得的半衰期4.8小时。

1。介绍

Ketorolac是药物镇痛、抗炎和退热的属性显示在短期内术后治疗轻度至中度疼痛和肌肉骨骼创伤,除了疼痛引起的肾脏的绞痛。这种药物是禁忌,当胃十二指肠溃疡病人活跃,消化道出血,患者中度或重度肾功能损害(1]。

ketorolac的镇痛活性是由于消除前列腺素的生成,通过酶的抑制前列腺素系统(1]。ketorolac如图的化学结构1。

Ketorolac被羟基化代谢与葡萄糖醛酸结合。肾的路线是主要的排泄途径的药物及其代谢物,大约92%的剂量,像ketorolac代谢物和60%约40%。大约6%的剂量在粪便排出2]。

在一项研究中获得的数据来确定ketorolac的毒性作用鲤属carpio2014年Galar-Martinez和合作者,得出的结论是,ketorolac的浓度范围1到60 mg / L引起氧化应激和细胞毒性,特别是在肝脏,大脑和血液。

不同作者表明,污水处理厂不删除全部药物,因为他们没有统一的操作,把过程去除或消除药物,因为它们依赖于每个物质的物理化学性质,在某些情况下,减少药物治疗后几乎不存在的数量(3- - - - - -5]。

几项研究已经确定的存在ketorolac在不同的矩阵。例如,戈麦斯等人在2006年确定的ketorolac医院的污水处理厂0.2之间范围μg / L和59.5μg / L。奥利维拉等人在2015年决定ketorolac入渗和污水污水处理厂不同的医院,在浓度范围从0.03中找到它μ1.15 g / Lμg / L (5,6]。

因为药物浓度废水的顺序μg / L和在某些情况下ng / L,使用高效液相色谱与质谱检测器是很常见的,这比分光光度法更敏感的探测器,但缺点是更加昂贵。然而,本研究提出的方法采用紫外分光光度法检测,和一个合适的灵敏度已经被验证了,可以允许量化ketorolac废水更便宜的方式,可以被复制在其他实验室没有质谱检测器。

这项工作的目标是开发和验证的高分辨率的液相色谱分析方法的量化ketorolac在医院污水处理厂和第二个方法的分离和定量ketorolac解决方案,可用于光解的降解动力学的测定,从而确定ketorolac的持久性在医院的污水处理厂。

2。方法

2.1。材料和工具

Sigma-Aldrich®ketorolac氨丁三醇对照品,品牌甲酸Fermont®88%分析试剂级。Fermont品牌色谱级甲醇和水使用高效液相色谱级的微孔®Milli-Q品牌净化设备,和用于固相萃取(SPE)的墨盒是Sep-Pak®,休假6 cc (1 g)使用C18,对应于水域®品牌。

高性能液相色谱设备用于分析方法的开发和验证水品牌,1525年由一个模型泵,717型自动注射器系统和2487型双波光度检测器。色谱系统的软件控制器水域微风®。

2.2。分析方法

2.2.1。量化的Ketorolac废水

使用的参考解决方案和样品浓度为10μketorolac g / mL,使用ketorolac氨丁三醇对照品,这是溶解在色谱级甲醇。

流动相是甲醇的混合物与水酸化率为60%:40%v/v。酸化水准备5.6毫升的88%甲酸的稀释用Milli-Q水1000毫升容量。

验证的方法和样本下进行以下分析色谱条件:使用的列是一个安捷伦®Zorbax某人C8品牌250×4.6毫米的颗粒大小5μm,流速的1.0 mL / min,注入20卷μL在波长318纳米的检测。

样本医院治疗由SPE植物提取;5毫升的甲醇的墨盒以前条件色谱级,后来Milli-Q 5毫升的水。残留的提取进行了250毫升水,最后,洗了10毫升Milli-Q水。的洗脱样品进行5毫升的甲醇色谱级。这个解决方案是在上述条件下注入液相色谱仪和量化比较的外部标准10μketorolac g / mL。

2.2.2。在水溶液Ketorolac决心

使用的参考解决方案和样品的浓度为50μketorolac g / mL,使用ketorolac氨丁三醇对照品,这是溶解在Milli-Q水。

流动相是与酸化甲醇水的混合物在一个50%:50%v/v比率。酸化水准备5.6毫升的88%甲酸的稀释,用Milli-Q水1000毫升容量。

验证的方法和样本下进行以下分析色谱条件:使用的列是一个安捷伦Zorbax某人C8品牌250×4.6毫米的颗粒大小5μm;流量的1.5毫升/分钟;20的注入量μL在波长323纳米的检测。

2.2.3。分析方法的验证

分析方法验证基于向导的验证分析方法的国际协调会议(我)特异性参数的确定,适用性,系统精度、线性系统,方法线性,repeatibility,检测和量化的限制7]。

特异性的评估是通过注入,在前面描述的条件下,从不同的样本,可以干扰ketorolac分析信号。注入样品属于一个目标,参考解决方案,由压力,迫使退化条件的参考解决方案(酸、基本、和光解的退化)。

6倍注入ketorolac参考解决方案的确定系统的适用性。色谱参数的计算进行了使用微风液相色谱仪软件。

测定的线性系统是由分析8水平ketorolac参考浓度(一式三份),对应于10%到400%的工作浓度(10μg / mL的残余水量化和50μg / mL的光解的退化)。斜率、责令原点和线性回归确定系数的计算,除了计算置信区间的斜率(IC_β1)。

精度参数进行了三个层次:系统、可重复性和中间的准确性。评估系统的精度是由注入6 ketorolac工作浓度的参考解决方案,来自同一股票,计算平均值,标准差和变异系数。

重复性是由独立的决心准备6倍ketorolac的解决方案工作浓度,为其后续的量化与外部标准的比较,确定复苏的比例,平均回收率的六个解决方案,标准偏差和变异系数。

中间精密度被量化评估3样本包含工作浓度;分析是由分析师在两个不同的2天( )。复苏的平均值、标准差和变异系数。

精度是由计算三个层次的复苏ketorolac一式三份( ),量化使用外部标准,获得每个样本的复苏,意味着复苏,标准差,变异系数和置信区间均值(IC_μ)。

检测和量化的限制是由执行校准曲线三个浓度水平。随后,斜率,下令原点,回归的标准差,计算和确定系数,通过线性回归。

2.2.4。量化的废水处理工厂的样品

及时采集标本,从医院的污水处理厂位于托卢卡市州的墨西哥,墨西哥。冷藏后立即被采集样本进行进一步处理SPE使用上述的方法。

2.3。光解的降解动力学

降解动力学测定的系统主要由以下部分组成:石英电池放在一个激动人心的网格,包含样例并允许流动的辐射,一个循环水浴使细胞保持在一个恒定的温度,从汞灯,紫外线辐射的来源在254海里。这些组件在一个玻璃罐内衬黑色聚乙烯防止反射的辐射。图2显示了方案光解的退化。

解决方案的实验,100毫升ketorolac 50在水中的浓度μ克/毫升(2.0×10⁻⁴mol / L约)放置在反应细胞,启动了辐射,将细胞的温度保持在18°C。ketorolac 2毫升的样品溶液在不同的时间。随后,每个样本被放置在瓶上面描述的条件下由高效液相色谱分析。这种方法进行了一式三份的辐射。

3所示。结果与讨论

3.1。量化的分析方法验证Ketorolac及其降解产物

证明了分析方法的特异性色谱从个人获得注入不同的和可能的组件的样品;由于降解产物并不是纯粹的方式,迫使退化进行了ketorolac对照品溶液。在数据3和4降解产物的色谱测定获得可以观察到。的方法的量化ketorolac废水,色谱图所示的数据5和6。

在确定系统的适用性,6倍的参考解决方案是在描述的条件下,注入检查保留时间,曲线下的面积,理论板、能力因素,以及收集的因素。表1显示了这两种方法的测试结果。


参数	Ketorolac在废水	Ketorolac和降解产物

保留时间(Rt)	8.7分钟	14.1分钟
峰面积	973919.0	2888463.2
理论板(N)	6830.1	11096.6
容量因子(K′)	3.9	6.8
尾矿(T)	1.1	1.0

获得的结果的精度参数量化的ketorolac残余水如表所示2。


	精度
	系统的精度 ()	Repeatibility ()	Interday精度 ()

平均	956364.8	99.8	99.8
标准偏差	7733.2	0.7	1.8
相对标准偏差(%)	0.8	0.7	1.8
统计T_0.95	- - - - - -	2.571	- - - - - -
集成电路_(μ)	- - - - - -	100.6	- - - - - -
集成电路_(μ)	- - - - - -	99.1	- - - - - -

获得的结果在精度参数量化ketorolac和降解产物如表所示3。


	精度
	系统的精度 ()	Repeatibility ()	Interday精度 ()

平均	2911596.8	101.1	100.1
标准偏差	41727.1	1.0	0.9
相对标准偏差(%)	1.4	1.0	0.9
统计T_0.95	- - - - - -	2.571	- - - - - -
集成电路_(μ)	- - - - - -	102.17	- - - - - -
集成电路_(μ)	- - - - - -	100.01	- - - - - -

8点的线性评价水平的浓度和在这两种方法确定系数> 0.98。表4显示了结果的线性系统。


参数	Ketorolac在废水	Ketorolac和降解产物

坡	96078.6	61337.7
起源	−21767.2	−29360.2
范围	2.07 - -41.5	5.05 - -107.8
R²	0.9970	0.9986
集成电路_(β0)	93773.5 - -98383.7	60356.8 - -62318.6

数据7和8显示图形与浓度和曲线下的面积的线性系统。

方法的准确性取决于量化添加水的确切数额ketorolac三个浓度水平,由各一式三份。

的情况下的决心ketorolac残留水,水平的40%,100%和400%。结果如表所示5,在所有样本分析,复苏在98.0%和102.5%之间,获得全球平均水平( )的100.0%,变异系数为1.8%。


水平	%的复苏	平均	SD	相对标准偏差(%)	全球平均水平 ()	SD ()	全球相对标准偏差(%) ()

40%	100.7	101.8	0.9	0.9
	102.1
	102.5

100%	98.4	98.9	1.2	1.2	100.0	1.8	1.8
	100.2
	98.0

400%	101.4	99.4	1.7	1.8
	98.3
	98.5

图形数据的添加量与量恢复了0.999和0.9931的斜率确定系数,和纵座标原点经过零(图9)。

结果准确性ketorolac和降解产物如表所示6;所有恢复结果在98.0%和101.2%之间,全球平均( )为99.8%,变异系数为1.1%。通过绘制的添加浓度和浓度(图中恢复过来10),确定系数(R²)0.9993得到的斜率为0.9973,和纵座标原点是接近于零。


水平	%的复苏	平均	SD	相对标准偏差(%)	全球平均水平 ()	SD ()	全球相对标准偏差(%) ()

40%	101.0	100.4	0.8	0.8
	99.5
	100.7

100%	98.5	99.1	1.5	1.5	99.8	1.1	1.1
	100.8
	98.0

400%	99.3	100.0	1.0	1.0
	99.6
	101.2

两种方法检测和量化的极限是由分析标准曲线在低浓度水平。

量化的ketorolac残留水,检测和量化的极限是0.00934μ和0.02832克/毫升μg / mL,分别R²是0.998。期间获得的校准曲线确定如图11。

图12显示了曲线获得的极限检测和量化的方法测定ketorolac在它的降解产物,它获得了确定系数为0.99998。计算检测极限是0.00283μ克/毫升,而量化限制为0.00859μ克/毫升。

3.2。量化的Ketorolac从医院污水处理厂

获得的结果通过高分辨率的液相色谱样品来自医院的废水污水处理厂位于托卢卡市的墨西哥,墨西哥,如表所示7;分析了每个样本一式三份。


样本	浓缩的。 (μg / L)	平均	SD	相对标准偏差(%)	全球平均水平 ()	全球相对标准偏差

M1_1	0.2109	0.2258	0.016	7.0	0.2117	22.3
M1_2	0.2424
M1_3	0.2242
M2_1	0.2590	0.2559	0.013	5.0
M2_2	0.2667
M2_3	0.2419
M3_1	0.1658	0.1534	0.014	9.4
M3_2	0.1376
M3_3	0.1568

3.3。光解的降解动力学

高分辨率的液相色谱分析的结果生成的样本与紫外线辐射光解的退化如表所示8。


时间(小时)	示例1	示例2	示例3
时间(小时)	Ketorolac (摩尔/升)	Ketorolac (摩尔/升)	Ketorolac (摩尔/升)

0	0.0001997875	0.0001997875	0.0001932206
0.5	0.0002023158	0.0002009421	0.0001949987
1	0.0002029341	0.0002005465	0.0001943721
3	0.0002083404	0.0001981625	0.0001913357
4	0.0002037832	0.0001924920	0.0001882330
5	0.0002009338	0.0001825738	0.0001775599
6	0.0002066012	0.0001646013	0.0001573098
7	0.0001835656	0.0001230821	0.0001170299
8	0.0001611106	0.0001001495	0.0000955237
9	0.0001383091	0.0000897662	0.0000864861
22	0.0000135506	0.0000051354	0.0000045894
25	0.0000097583	0.0000024875	0.0000023666
47	0.0000007281	0.0000004353	0.0000004399

这些结果,浓度(mol / L)对时间(h),可以观察到在图13。

获得的数据表8的测定,计算反应的顺序根据丝绸手帕方程表示。斜率,下令原点,确定系数(R²反应的)决定在每一个订单。结果如表所示9。


	为零	一阶	二阶	三阶

R²	0.79859	0.96387	0.79912	0.69190
坡	−5.3194E−06	0.145164843	36424.29224	70745005450
起源	0.00018896	−0.41326464	−191771.8568	−4.20727E+ 11

见表9,反应1或一阶的顺序确定系数最高的;做残差的研究,发现没有明显的趋势。

图14给出了一阶动力学,如上所述。这是最适合的模型获得的数据残差系数测定和研究。残差的情节为UV光解的一阶动力学退化ketorolac图所示15。

在验证过程中获得的结果表明,有两个方法,一个用于量化的ketorolac残留水,另一个用于量化的ketorolac及其光解的降解产物的存在,是准确和精确的检测极限和量化足够低的能够识别和量化分析的样本医院废水。

观察到在色谱中获得特异性测试,没有干扰矩阵或降解产物在ketorolac的量化;这可能是由于以下两个原因:第一,有一个很好的分离ketorolac峰和其他组件的样品由于良好的色谱条件的选择,第二是工作波长检测器,由于大多数有机化合物最大吸收光谱区域的200纳米至260纳米,这些工作条件下的ketorolac最大值在323 nm和318 nm,分别。

的量化样本来自污水处理厂的污水从医院,接受治疗后SPE,如下:平均浓度为0.2117μg / L获得,22.3%的简历,可以考虑高,可能是由于采样点的类型进行治疗,导致广泛的变异。

在废水ketorolac量化的结果表明,它可用于这一目的;的确,液相色谱质谱检测器系统的耦合是最用于这种类型的应用程序,因为它们更大的灵敏度和更专业的处理;然而,它代表了更高的成本。这就是为什么,本研究中提出的方法使用分光光度法检测器是便宜和广泛使用;结果,样品可以被看作是一个选择的量化ketorolac残留水的痕迹。

当数据中获得与紫外线辐射光解的退化,这确定动力学是一阶的,所以数据符合1(8),自相关系数大于0.98,除了事实,残差的研究并不表明有一个错误的趋势:

由上述方程推导,我们可以获得的平均半衰期4.8小时的紫外线辐射。

4所示。结论

两种分析方法得到的量化ketorolac,第一量化的残留水,第二个测定其光解的降解产物。在这两种情况下,它是保证这些方法得到的结果是可靠的,因为他们完全遵守验证参数研究。

ketorolac量化的残留水的污水处理厂的医院位于托卢卡,墨西哥,导致平均浓度为0.2117μg / L。

光解的降解动力学研究ketorolac显示它是一阶的半衰期4.8小时与紫外线辐射降解。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者感谢国家科学技术委员会(CONACYT)融资通过“科学发展项目来解决国家问题”215997年与关键。也由于CONACYT感谢501830年奖学金。

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