Nghiên cứu chế tạo và ứng dụng nano titan oxit làm xúc tác quang hóa phân hủy kháng sinh β lactam

Do đó, chúng tôi thực hiện đề tài nghiên cứu: “ Nghiên cứu chế tạo và ứng dụng nano titan oxit làm xúc tác quang hóa phân hủy kháng sinh β-Lactam” với mục đích tìm ra những giải pháp hợp

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-o0o -

BÙI XUÂN TÚ

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ ỨNG DỤNG NANO TITAN OXIT

LÀM XÚC TÁC QUANG HÓA PHÂN HỦY

KHÁNG SINH β - LACTAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội 2016

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-o0o -

BÙI XUÂN TÚ

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ ỨNG DỤNG NANO TITAN OXIT

LÀM XÚC TÁC QUANG HÓA PHÂN HỦY

KHÁNG SINH β - LACTAM

Chuyên ngành: Hóa phân tích

Mã số: 60440118 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS NGUYỄN VĂN RI

Hà Nội 2016

LỜI CẢM ƠN

Được sự phân công của khoa Hóa học – Trường Đại học khoa học tự nhiên

Hà Nội và được sự đồng ý của thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Văn Ri em đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu chế tạo và ứng dụng nano titan oxit làm xúc tác quang

hóa phân hủy kháng sinh β-Lactam”

Để hoàn thành khóa luận này, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo: PGS.TS Nguyễn Văn Ri đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện nghiên cứu này

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn Hóa Phân Tích đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt thời gian qua

Tôi xin chân thành cảm ơn các anh chị, bạn bè trong phòng thí nghiệm đã động viên cổ vũ và giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài nghiên cứu này

Mặc dù có nhiều cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh nhất Song

do ít thời gian làm công việc nghiên cứu khoa học, tiếp cận với thực tế cũng như hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm nên không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định mà bản thân chưa thấy được Em rất mong được sự đóng góp của quý Thầy,

Cô và các bạn đồng nghiệp để khóa luận được hoàn chỉnh hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Học viên Bùi Xuân Tú

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 10

1.1 Tổng quan về kháng sinh β-Lactam……….10

1.1.1 Cấu trúc và phân loại: 10

1.1.2 Tính chất 14

1.1.3 Tác dụng 14

1.1.4 Giới hạn dư lượng tối đa 16

1.1.5 Tình đề kháng kháng sinh của vi khuẩn ở Việt Nam và trên thế giới hiện nay 18

1.2 Tổng quan về các phương pháp xử lý kháng sinh trong nước thải…… 19

1.2.1 Xử lý bằng màng trao đổi 19

1.2.2 Than hoạt tính xử lý hấp phụ 20

1.2.3 Quá trình oxy hóa nâng cao (AOPs) 20

1.2.4 Ozon hóa 21

1.2.5 Oxi hóa Feton 22

1.2.6 Chiếu xạ siêu âm 22

1.2.7 Ảnh hưởng của khử trùng trên loại bỏ thuốc kháng sinh 23

1.2.8 Quang xúc tác không đồng nhất với TiO2 23

1.3 Các phương pháp điều chế vật liệu nano………25

1.3.1 Phương pháp chế tạo vật liệu nano đi từ trên xuống 25

1.3.2 Phương pháp chế tạo vật liệu nano đi từ dưới lên 26

1.4 Các phương pháp phân tích kháng sinh β-lactam……… 28

1.4.1 Phương pháp tách 28

1.4.2 Phương pháp điện 31

1.4.3 Phương pháp quang 31

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33

2.1.Đối tượng và mục tiêu nghiên cứu……… 33

2.2.Nội dung nghiên cứu……… 33

2.3.Phương pháp nghiên cứu……….33

2.3.1.Quy trình điều chế vật liệu 33

2.3.2.Quy trình xử lý kháng sinh 37

2.3.3.Quy trình phân tích định lượng 38

2.3.4.Quy trình khảo sát các yếu tố ảnh hưởng 40

2.4.Dụng cụ hóa chất……….40

2.4.1.Máy móc và dụng cụ 40

2.4.2.Hóa chất……… 41

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 42

3.1.Xác nhận giá trị sử dụng trong phân tích……… 42

3.1.1.Lập đường chuẩn 42

3.1.2.Kiểm tra xem phương pháp có mắc sai số hệ thống hay không 43

3.1.3.Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng của đường chuẩn (LOQ) 44

3.1.4.Độ chính xác của phép đo 45

3.1.5.Độ lặp lại của phép đo 46

3.2.Khảo sát các đặc tính của vật liệu nano……… 47

3.2.1.Phương pháp phổ nhiễu xạ tia X 47

3.2.2.Phương pháp chụp SEM, TEM 49

3.3.Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình quang hóa………… 50

3.3.1.Khảo sát ảnh hưởng của pH đến quá trình xử lý 50

3.3.2.Khảo sát thời gian xử lý 52

3.3.3.Khảo sát nồng độ của chất xúc tác 52

3.3.4.Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ ban đầu của kháng sinh 53

3.3.5.Khảo sát sự ảnh hưởng của H2O2 54

3.3.6.Khảo sát sự ảnh hưởng của ánh sáng và chất xúc tác 55

KẾT LUẬN 57

TÀI LIỆU THAM KHẢO 58

TIẾNG ANH……….58

6

DANH MỤC HÌNH

Hình 1: Công thức cấu tạo của penicillin 10

Hình 2: Công thức cấu tạo của cephalosporin 12

Hình 3: Quy trình điều chế TiO2 bằng phương pháp sol – gel 34

Hình 4: Cấu trúc tinh thể các dạng thù hình của TiO2……… 35

Hình 5: Bộ thực hiện thí nghiệm xử lý kháng sinh 37

Hình 6: Đường chuẩn của kháng sinh CEP 43

Hình 7: Nhiễu xạ tia X của hạt nano TiO2 47

Hình 8: Nhiễu xạ tia X của hạt nano TiO2pha tạp Zn, Ln, Fe, Ni 49

Hình 9: Ảnh TEM 50

Hình 10: Kết quả đo SEM 50

Hình 11: Khảo sát ảnh hưởng của pH ảnh hưởng đến quá trình xử lý 51

Hình 12: Khảo sát thời gian xử lý 52

Hình 13: Khảo sát với các điều kiện thay đổi nồng độ khác nhau 53

Hình 14: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ ban đầu đến hiệu quả xử lý 54

Hình 15: Khảo sát ảnh hưởng của pH ảnh hưởng đến quá trình xử lý 55

Hình 16: Khảo sát sự ảnh hưởng của thành phần xúc tác và điều kiện ánh sáng 56

7

DANH MỤC BẢNG

ảng 1: Phân loại và cấu trúc một số penicillin 11

ảng 2: Phân loại và cấu trúc của các cephalosporin 13

ảng 3:Hằng số axit của một số kháng sinh 14

ảng 4: Dư lượng tối đa cho phép (MRL) của một số kháng sinh nhóm β-lactam ………17

ảng 5: Phương trình hồi quy đầy đủ của các kháng sinh 43

ảng 6: Các thông số liên quan đến phương trình hồi quy 44

ảng 7: Giới hạn phát hiện của phương pháp 45

ảng 8:Khảo sát độ chính xác của phương pháp phân tích………45

ảng 9: Đánh giá độ lặp lại của phương pháp phân tích ……… 47

TEM Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua

SEM Phương pháp chụp ảnh bằng kính hiển vi điện tử quét

9

MỞ ĐẦU

Ngày nay, khi xã hội ngày càng phát triển thì vấn đề sức khỏe của con ngườingày càng được quan tâm Sự phát triển của các ngành công nghiệp đã mang lại những nguồn lợi lớn đồng thời thải ra một lượng chất độc hại ảnh hưởng xấu đến môi trường cũng như sức khỏe con người

Trong y học hiện đại, các loại thuốc kháng sinh tổng hợp có vai trò quan trọng trong việc chữa bệnh cho con người, thú y Từ khi chúng được giới thiệu vào thị trường vào năm 1938 và là loại kháng sinh được dùng nhiều nhất hiện nay Nhờ các thuốc kháng sinh mà y học có thể loại bỏ được các dịch bệnh nguy hiểm và điều trị hiệu quả nhiều bệnh gây ra bởi vi khuẩn Nhưng trong quá trình bào chế các loại kháng sinh cũng thải ra một lượng nước thải có chứa dư một lượng thuốc kháng sinh trong môi trường s gây nên những hậu quả vô c ng nghiêm trọng, ảnh hưởng đến sức khỏe con người và động thực vật Vì vậy,việc tìm kiếm một phương pháp xử lí thuốc kháng sinh hiệu quả, hợp lí là hết sức quan trọng Do đó, chúng tôi thực hiện

đề tài nghiên cứu: “ Nghiên cứu chế tạo và ứng dụng nano titan oxit làm xúc tác quang hóa phân hủy kháng sinh β-Lactam” với mục đích tìm ra những giải pháp hợp lí để loại bỏ lượng thuốc kháng sinh trong nước thải trước khi thải ra môi trường

Như vậy đề tài này nghiên cứu việc sử dụng TiO2 là chất xúc tác cho quá trình phân hủy kháng sinh làm phá vỡ cấu trúc của kháng sinh.Sau đó, xác định hiệu suất của quá trình bằng phương pháp phổ UV - Vis

10

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về kháng sinh β-Lactam

Là các kháng sinh mà phân tử chứa vòng β-Lactam Gồm các nhóm: penicillin, cephalosporin, monobactam, cacbapenem trong đó hai nhóm sử dụng phổ biến và lớn nhất là penicillin và cephalosporin

Các penicillin thu được từ môi trường nuôi cấy nấm Penicilium notatum

và Penicillium chryrogenum, bán tổng hợp từ axit 6-amino penicillanic (6APA)

Các cephalosporin tự nhiên được phân lập từ môi trường nuôi cấy nấm Cephalosporium acremonium và bán tổng hợp từ axit 7-amino cephalosporinic (7ACA) xuất phát từ các kháng sinh thiên nhiên

1.1.1 Cấu trúc và phân loại:

O

COR

COOM

2 3 4 1

5 6 7

Hình 1: Công thức cấu tạo các kháng sinh penicillin Tên gọi chung công thức của các penicillin khi chưa có gốc R là: (2S,5R,6R3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-1-azabicyclo[3.2.0]heptane-2-

carboxylic acid

Khi thay thế R bằng các gốc khác nhau, những cacbon bất đối có cấu hình 2S, 5R, 6R ta có các penicilin có độ bền, dược động học và phổ kháng khuẩn khác nhau.Với M là gốc cation thường là: K, Na, H

Nhóm kháng sinh penicillin được chia thành 3 nhóm chính với hoạt tính khác nhau

11

Bảng 1 : Phân loại và cấu trúc một số penicillin

C-CH3

1,2-oxazole-4-carbonyl)amino]

6-[(5-methyl-3-phenyl-Là các Penicillin bán tổng hợp Phổ hẹp nhƣ nhóm I Kháng penicilliiase, không tác động vào vòng β – Lactam đƣợc

CH- phenylacetyl]amino)

6-([(2R)-2-amino-2-Phổ rộng, tác dụng cả khuẩn gram (+) và (-) Không kháng β-

6-{[(2R)-2-amino-2-(4-12

* Các cephalosporin

Các cephalosporin cấu trúc chung gồm 2 vòng: vòng β-Lactam 4 cạnh gắn với 1 dị vòng 6 cạnh, những cacbon bất đối có cấu hình 6R, 7R Khác nhau bởi các gốc R

N H

O

CO R1

N S

R3 R2

COOM

1 2 3 4 5

6 7 8

Hình 2 Công thức cấu tạo các kháng sinh cephalosporin Tên gọi chung của các cephalosporin khi chưa có gốc R là: (6R,7R) 8- oxo-5-thia-1-azabicyclo[4.2.0]oct-2-ene-2-carboxylic acid

Khi thay đổi các gốc R, những cacbon bất đối có cấu hình 6R, 7R được

các cephalosporin có độ bền, tính kháng khuẩn và dược động học khác nhau

Dựa vào khổ kháng khuẩn, chia các cephalosporin thành 4 thế hệ Các cephalosporin thế hệ trước tác dụng trên vi khuẩn gram dương mạnh hơn, nhưng trên gram âm yếu hơn thế hệ sau

Bảng 2: Phân loại và cấu trúc của các cephalosporin

-CH2

14

1.1.2 Tính chất

Các β-lactam thường ở dạng bột kết tinh màu trắng, dạng axit ít tan trong nước, dạng muối natri và kali dễ tan; tan được trong metanol và một số dung môi hữu cơ phân cực vừa phải Tan trong dung dịch axit và kiềm loãng do đa phần chứa đồng thời nhóm –COOH và –NH2

Các nguyên tử bất đối làm các phân tử β – lactam hữu tuyền mạnh, chỉ số quay cực riêng là một trong các tiêu chuẩn kiểm nghiệm Cực đại hấp phụ chủ yếu do nhân phenyl, tùy vào cấu trúc khác làm dạng phổ thay đổi (đỉnh phụ, vai, sự dịch chuyển sang bước sóng ngắn hoặc dài, giảm độ hấp thụ) Các β-lactam là các axit với nhóm –COOH có pKa= 2.5-2.8 tùy vào cấu trúc phân tử Trong môi trường axit, kiềm, β-lactamase có tác dụng phân cắt khung phân tử, mở vòng β-lactam làm kháng sinh mất tác dụng

Bảng 3 Hằng số axit của một số kháng sinh

Tên kháng sinh pK a1 Tên kháng sinh pK a1 Tên kháng sinh pK a1

Ngăn cản xây dựng và giảm độ bền của mang tế bào vi khuẩn nên chủ yếu kìm hãm sự tồn tại và phát triển của vi khuẩn Các kháng sinh β-lactam

có hoạt phổ rộng

15

Kháng thuốc:

Vi khuẩn sinh ra các lactamase, là enzim có tác dụng mở vòng lactam, theo phản ứng ái nhân vào nhóm C=O, làm kháng sinh mất tác dụng Tất cả các cách kháng không sinh ra β-lactamase để thực hiện gọi là kháng gián tiếp (được gọi là kháng methicillin)

β-Độc tính- Tác dụng phụ

Kháng sinh β-lactam là một trong những nhóm thuốc được sử dụng rộng rãi để điều trị các bệnh lí nhiễm trùng.Tuy nhiên, bên cạnh hiệu quả điều trị, hầu hết các loại thuốc kháng sinh cũng đều có nguy cơ gây ra các phản ứng không mong muốn cho người sử dụng

Các kháng sinh nhóm β – lactam như amoxycillin, penicillin,cephlexin… đều có tác dụng điều trị và độ an toàn tương đối cao Tuy nhiên, đây cũng là nhóm nguyên nhân chủ yếu gây ra các phản ứng dị ứng cho thuốc Các phản ứng phụ đang lo ngại nhất của nhóm thuốc này là những phản ứng dị ứng tức thì gây ra do kháng thể lgE đặc hiệu với thuốc Những phản ứng này thường xảy ra trong vòng vài phút đến vài giờ sau khi dùng thuốc Biểu hiện nhẹ thường là nổi ban đỏ, ngứa, phù mắt, môi Những trường hợp nặng có thể gây tụt huyết áp, co thắt phế quản hoặc phù nề thanh quản Một số phản ứng

dị ứng muộn cũng có thể xảy ra sau d ng các kháng sinh β-lactam như thiếu máu tan máu, hội chứng Stevens- Johnson và viêm da Riêng ampicillin và amoxycillin thường gây ra ban dạng sởi Ngoài ra, có thể xảy ra dị ứng chéo giữa các kháng sinh cephlosporin và penicillin, đặc biệt là các kháng sinh cephacillin thế hệ 1

 Tổng hợp hóa học:

Đang nghiên cứu phát triển

1.1.4 Giới hạn dư lượng tối đa

Tồn dư đó là hiện tượng các chất hóa học, sinh học do con người sử dụng

vì những mục đích khác nhau trong chăn nuôi động vật, đã được chuyển hóa trong cơ thể của con vật nhưng chưa đào thải hết gây tích lũy tại các mô, các phủ tạng Hàm lượng này được phân tích xuất hiện dưới dạng vết cho đến các giá trị vượt quá tiêu chuẩn cho phép

Giới hạn dư lượng tối đa cho phép(MRL) là giới hạn dư lượng của một loại thuốc, được phép tồn tại về mặt pháp lý hoặc xem như có thể chấp nhận trong cơ thể vật nuôi, thức ăn gia súc mà không gây hại cho người sử dụng

và vật nuôi khi tiêu thụ

Theo quy định số 0571/QLCL- CL1 của Cục Quản lý chất lượng Nông lâm sản và thủy sản – Bộ Nông Nghiệp và phát triển nông thôn, mức dư lượng tồn dư tối đa cho phép (MRL – Maximum Residue Limit) trong thực phẩm đối với một số kháng sinh nhóm β –lactam được quy định trong bảng sau:

để chọn kháng sinh thích hợp Vì thiếu hiểu biết và vì tin tưởng sai lầm, nên

ở khắp nơi trên thế giới, nhất là ở các nước đang phát triển, người ta đã d ng kháng sinh quá nhiều, cả khi không cần thiết, không đúng chỉ định và không đúng cách

Nghiên cứu toàn cầu của chương trình Alexander[29, 31]năm 1996

-1997 đã ghi nhận tỉ lệ đề kháng penicillin rất cao ở Hồng Kong (53,1 %), kế

đó là Pháp (30,6%), Mexico (27,2 %); Tây an Nha (29,3 %);Tiệp Khắc (19,8 %), Mỹ ( 17,7 %); Bồ Đào Nha ( 16,8 %) Tiếp theo chương trình Alexander năm 1998 -2000 [30] thực hiện trên 26 quốc gia Châu Á cho thấy

tỉ lệ đề kháng penicillin cao nhất cũng là Hồng Kong ( 69,9 %), kế đó là Pháp ( 40,5 %), Nhật Bản (28,5 %), Tây an Nha ( 26,4 %),…Tổng kết chương trinh nghiên cứu đa quốc gia Protek 1999-2000[30] cũng cho thấy tỉ

lệ kháng penicillin rất cao ở Châu Á (53,4 %) với cả ba quốc gia tham gia đều có tỉ lệ kháng penicillin rất cao ở Hàn Quốc (71,5 %); Hồng Kong (57,1

%) Nhật Bản (44,5 %)

Các nghiên cứu của ANSORP đã cho thấy các quốc gia như Việt Nam, Hàn Quốc, Hồng Kong và Đài Loan chính là các điểm nóng ở Châu Á về tình hình S.pneumoniae kháng penicillin Theo các nghiên cứu của ABSORP, tình hình S.pneumoniae đề kháng kháng sinh đang ở tình trạng thật sự báo động ở nhiều quốc gia Châu Á Nghiên cứu 1998 -2000[12, 13, 14] cho thấy tình trạng trẻ em mang S.pneumoniae không nhạy cảm với penicillin là rất cao (70 -91 %) ở Đài Loan, Hàn Quốc và Việt Nam Nghiên cứu 2000 -2001[14] trên S pneumoniae đã ghi nhận một tỉ lệ đề kháng rất cao đối với penicillin ở Việt Nam (71 %), Hàn Quốc ( 55 %), Hồng Koong

19

(43 %) Tỉ lệ đề kháng cao đối và có khuynh hướng ngày càng gia tăng đối với mcrolides cũng được ANSORP ghi nhận tại hầu hết các quốc gia tham gia nghiên cứu[31], đặc biệt tại Việt Nam ( 65 % năm 1996 -1997) đến 88 % năm (1998 -2000); Hàn Quốc từ 74 % đến 85 %, Trung Quốc từ 25 % đến 76

%

Theo nghiên cứu trước đây, 204 chủng S pneumoniae bao gồm 96 chủng xâm lấn và 108 chủng không xâm lấn được thu nhận từ 10 bệnh viện khác nhau tại Việt Nam, bao gồm hai bệnh viện lớn tại Hà Nội, một bệnh viện lớn tại Đà Nẵng, và bảy bệnh viện tại thành phố Hồ Chí Minh Kết quả cho thấy

có tới 80 % các S pneumoniae kháng penicillin, 72 % đề kháng erythromecyl; 86 % kháng clarithromycin, 74 % kháng azithromycin, 75 % kháng sunfamethoxazol và 29 % kháng chroramphenicol

Còn theo một nghiên cứu khác đã cho 235 chủng vi khuẩn Staphylococus aureus từ 7 phòng thí nghiệm vi sinh của 7 bênh viện tại Đà Nẵng, Cần Thơ

và Tp Hồ Chí Minh được gửi về trung tâm nghiên cứu Kết quả ghi nhận được 47 % Staphylococus aureus kháng methicillin; 42 % với gentamicin, 63

% với erythromycin, 68 % với azithromycin, 39 % với ciprofloxacin, 38 % với cefuroxime, 30 % với amoxicillin, và chỉ 8 % với rifampicine

1.2 Tổng quan về các phương pháp xử lý kháng sinh trong nước thải 1.2.1 Xử lý bằng màng trao đổi

Loại bỏ các kháng sinh trong quá trình màng có thể xảy ra thông qua nhiều cơ chế[5] Những cơ chế này phụ thuộc vào các đặc tính của hợp chất (trọng lượng phân tử cắt (MWCO), pKa, kị nước / ưa nước), bản chất dung dịch (pH, độ ion), và các đặc tính màng (chất lượng vật liệu, hình thái bề mặt, kích thước lỗ chân lông) Trong khi các lỗ chân lông nhỏ trong màng lọc là quá lớn để loại bỏ các chất ô nhiễm vi sinh, kích thước dưới màng lỗ được sử dụng trong lọc nano (NF, lỗ phạm vi kích thước: 0.001mm) và thẩm thấu ngược (RO, phạm vi kích thước lỗ <0.001mm) đã thể hiện trong những năm gần đây để loại bỏ hiệu quả các hợp chất dược phẩm thấp trọng lượng

20

phân tử, bao gồm cả thuốc kháng sinh, trong xử lý nước thải Nghiên cứu khác nhau[8, 17, 19, 27] cho thấy một số thuốc kháng sinh bao gồm quinolone, sulfonamides, tetracycline được loại bỏ đáng kể Nhưng một số cuộc nghiên cứu[16, 21] cho thấy các ô nhiễm của màng cũng có thể dẫn đến cải thiện nhiều chất hoà tan

1.2.2 Than hoạt tính xử lý hấp phụ

Hiệu quả của việc sử dụng than hoạt tính phụ thuộc và tính chất của vật liệu hấp phụ, các đặc tính vật lý của hợp chất Hơn nữa, hiệu quả hấp thụ[28] của thuốc kháng sinh để than hoạt tính có thể ảnh hưởng lớn đến nồng độ ban đầu của các hợp chất, độ pH, nhiệt độ và sự hiện diện của các hợp chất khác

có trong nước Việc loại bỏ các thuốc kháng sinh bằng than hoạt tính[27] đã được báo cáo trong một số nghiên cứu Nồng độ của một số thuốc kháng sinh trong nước thải với liều lượng từ 10 đến 20 mg/ L đã giảm 49-99% sau 4 giờ thời gian tiếp xúc với than hoạt tính [1]

1.2.3 Quá trình oxy hóa nâng cao (AOPs)

Quá trình oxy hóa nâng cao (AOPs) là phương pháp mới khá hiệu quả cho các nước và xử lý nước thải.Các quá trình liên quan đến việc sử dụng và thế hệ của các loài chuyển tiếp mạnh m , chủ yếu là gốc hydroxyl (HO) Trong khi các loài này được đặc trưng bởi sự thiếu tính chọn lọc của các tác nhân Tính chất này là rất quan trọng trong xử lý nước thải do các gốc tự tấn công các phần oxy hóa của các phân tử hữu cơ Một số nghiên cứu [3, 20]đã báo cáo xử lý AOPs hiệu quả để loại bỏ các kháng sinh trong nước thải Ví

dụ, sự hiện diện của các chất hữu cơ hòa tan tự nhiên (DOM) có thể dẫn đến

sự hình thành của quá trình oxy hóa các sản phẩm có thể gây ra chất lượng nước xấu đi vượt trạng thái ban đầu của ô nhiễm Tương tự như vậy, sự hiện diện của nitrat cacbonat và DOM, có thể can thiệp vào việc phá hủy các kháng sinh mục tiêu (s) và cuối cùng là làm giảm hiệu quả của AOP chọn Sự linh hoạt của AOPs được tăng cường bởi thực tế có nhiều cách khác nhau của sản xuất các gốc hydroxyl, tạo điều kiện cho phù hợp với các yêu cầu xử lý

21

cụ thể Các AOPs phổ biến nhất đã được sử dụng và đánh giá là : sự quang dưới tia cực tím (UV) bức xạ, sự kết hợp của hydrogen peroxide (H2O2), ozone (O3) và tia cực tím chiếu xạ ; quang xúc tác đồng nhất với thuốc thử Fenton, quang xúc tác không đồng nhất với vật liệu bán dẫn (egTiO2) và sonolysis chiếu xạ siêu âm

1.2.4 Ozon hóa

Ozone là một chất oxy hóa mạnh m và ngày càng được sử dụng để xử lý nước thải trong khi nó đã được truyền thống được sử dụng trong xử lý nước uống Các nghiên quan sát đã cho thấy rằng việc sử dụng ozone ở liều 2 mg L1 (0,3-0,4 g g1 DOC) hơn 80% của sulfonamides, trimethoprim và macrolide đã được loại bỏ trong nước thải xử lý nước thải thứ cấp Trong một số nghiên cứu đã [7] cho thấy ozon hóa mà loại bỏ hơn 95% của một số sulfonamid và trimethoprim từ nước sông trong thời gian tiếp xúc 1.3 phút ở liều lượng ôzôn 7,1 mg/ml và cũng cho chúng ta thấy 80% β-lactam loại bỏ

từ nước thải đã được quan sát trong quá trình điều trị ozon hóa sau 60 phút

và ozone liều 2,96 g L11 Trong một nghiên cứu khác về hàm lượng COD[9] cũng chỉ ra rằng COD của một công thức kháng sinh nước thải có chứa penicillin (COD ¼ 830 mg L1) được loại bỏ bởi 10-56% trong quá trình ozon hóa trong khi việc bổ sung một lượng nhỏ hydrogen peroxide tăng hiệu quả loại bỏ (83%) Trong một nghiên cứu khác[24] COD và TOC của việc xây dựng nước thải có chứa thuốc penicillin được loại bỏ bằng 49% và 52% tương ứng trong điều kiện kiềm (pH ¼ 11), trong khi hiệu quả xử lý thấp hơn nhiều trong điều kiện có tính acid (pH ¼ 3) (COD loại bỏ tối đa ¼ 15%; TOC loại bỏ tối đa ¼ 2%) Nhiều tác giả cho rằng độ pH là một tham số quan trọng trong quá trình ozon hóa và giảm độ pH thường ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng và cũng là tỷ lệ hấp thụ ozone Trong quá trình ozon hóa nước thải, nhiều kháng sinh, bao gồm cả β-lactam, sulfonamides, macrolide, quinolone, trimethoprim và tetracyclin, đã được chứng minh để được chuyển đổi chủ yếu là thông qua quá trình oxy hóa trực tiếp của O3 trong khi penicillin G,

22

cephalexin và N4-acetylsulfamethoxazole được chuyển đến một mức độ lớn bằng các gốc hydroxyl Ozone hoặc hydroxyl gốc tự tắt đặc tính diệt khuẩn của kháng sinh bằng cách tấn công hoặc điều chỉnh các nhóm chức năng dược hoạt động của họ, chẳng hạn như N-etheroxime và dimetylamino nhóm macrolid các nửa của anilin sulfonamid, nhóm thioether của penicillin, liên kết không bão hòa của cephalosporin và vòng phenol của trimethoprim Nghiên cứu được tiến hành cho đến nay cho thấy ozon hóa đó là một cách tiếp cận đầy hứa hẹn để làm giảm kháng sinh Ozon hóa đã được tìm thấy là một quá trình có hiệu quả để loại bỏ β-lactam, macrolides, sulfonamid và trimethoprim, quinolone, tetracycline và lincosamide Hiệu quả xử lý ozone

có thể được tăng cường nếu ozone kết hợp với tia UV, hydrogen peroxide hoặc chất xúc tác (thường là sắt hoặc đồng hợp)[26] Tuy nhiên, quá trình tối

ưu và điều kiện hoạt động vẫn chưa được xác định cho các nước khác nhau

và các loại nước thải cũng như các loại thuốc kháng sinh

1.2.5 Oxi hóa Feton

Quá trình oxy hóa Fenton là một quá trình oxy hóa đồng nhất và được coi là một kim loại xúc tác phản ứng oxy hóa, trong đó sắt đóng vai trò như chất xúc Nhược điểm chính của quá trình này là giá trị pH thấp cần thiết để tránh kết tủa sắt diễn ra ở pH cao hơn Nhìn chung, quá trình Fenton đã được

sử dụng rộng rãi với sự thành công cho quá trình oxy hóa của nhiều loại kháng sinh bao gồm cả β-lactam, quinolone, trimethoprim và tetracycline

1.2.6 Chiếu xạ siêu âm

Chiếu xạ siêu âm là một quá trình tương đối mới trong xử lý nước và nước thải và do đó, đã không mấy ngạc nhiên khi phương pháp này ít được chú ý hơn AOPs Điều này cũng được phản ánh bởi số lượng nhỏ các ấn phẩm liên quan đến việc xử lý của các hợp chất dược phẩm Siêu âm tăng cường thay đổi hóa học và vật lý trong một môi trường lỏng thông qua việc phá hủy thế hệ tiếp theo của các bong bóng và tạo bọt Các bong bóng khí phát triển trong khoảng thời gian một vài chu kỳ đến một kích thước cân

23

bằng cho các tần số cụ thể được áp dụng Có thể thấy rằng việc chuyển đổi amoxicillin đã được tăng cường tại tăng mật độ năng lượng được áp dụng, điều kiện có tính axit và trong sự hiện diện của không khí hòa tan và loại bỏ tối đa quan sát là 40% Điều quan trọng cần lưu ý rằng chi phí cho quá trình

xử lý tiên tiến xử lý nước thải chưa đảm bảo về mặt kinh tế vì khía cạnh này

+ Những mối nguy liên quan đến lưu trữ, vận chuyển và xử lý clo

+ Sự hình thành tiềm năng của sản phẩm phụ khử trùng

Việc loại bỏ hiệu quả của thuốc kháng sinh bằng clo từ nước thải đòi hỏi phải có nồng độ clo tự do đầy đủ và thời gian tiếp xúc

b) Chiếu xạ tia cực tím

Việc khử trùng bằng tia cực tím (UV) đang ngày càng được ứng dụng trong UWTPs Trong quang phân trực tiếp, các chất gây ô nhiễm hấp thụ các photon năng lượng phù hợp, dẫn đến sự tan rã của phân tử Sự phân rã của một số hợp chất bởi tia UV phụ thuộc vào sự hấp thu năng lượng tia cực tím

và hiệu suất lượng tử của hợp chất Phương pháp này đã được sử dụng rộng rãi để xử lý các v ng nước thải trên toàn thế giới Tuy nhiên công nghệ này chỉ có thể áp dụng cho những chất có nồng độ COD thấp

1.2.8 Quang xúc tác không đồng nhất với TiO 2

Không đồng nhất xúc tác quang của TiO2 bán dẫn được thực hiện thường

là do sự chiếu sáng của hệ thống treo của TiO2 trong dung dịch nước với năng lượng ánh sáng lớn hơn năng lượng khoảng cách phổ của chúng Điều

24

này dẫn đến sự hình thành của cặp electronhole năng lượng cao (e / H) có thể

di chuyển trên bề mặt của chất xúc tác và có thể tái tổ hợp sản xuất năng lượng nhiệt, hoặc tham gia vào các phản ứng oxi hóa khử với các hợp chất được hấp thụ trên bề mặt của chất xúc tác [4, 39, 23] Các lỗ hóa trị là oxy hóa mạnh và có khả năng oxy hóa các chất ô nhiễm khác nhau, cũng như các nước, dẫn đến sự hình thành của HO- trong khi các điện tử vùng dẫn là chất khử tốt giảm oxy hòa tan cho O2[18](Munter, 2001) Nghiên cứu của Elmolla

và Chaudhuri (2011) [38]đã kiểm tra tính khả thi của việc sử dụng kết hợp TiO2 ảnh xúc tác (UV/TiO2 / H2O2) và trình tự hàng loạt lò phản ứng sinh học (SBR) quá trình xử lý của một nước thải có chứa kháng sinh amoxicillin

và cloxacillin Bãi bỏ hoàn toàn các hợp chất này đã được quan sát thấy ở TiO2 và H2O2 liều 1000 và 250 mg L 1, tương ứng Amoxicillin cũng đã được loại bỏ hoàn toàn từ nhà máy xử lý nước thải đô thị sử dụng nước thải [TiO2] ¼ 0,8 g L1 sau 120 phút xử lý theo báo cáo của Rizzo et al (2009)[22] Ofloxacin trong các mẫu nước thải được loại bỏ bằng cách sử dụng 60% [TiO2] ¼ 3gL1[15] (Michael và cộng sự., 2010) trong khi H apeshi et al (2010) báo cáo rằng DOC của một dung dịch chứa ofloxacin ở mức 10 mg L1 đã giảm 79% sau 120 phút xử lý quang sử dụng [TiO2] ¼ 250

mg L 1 và [H2O2 ] ¼ 0,07 mmol L1 Bên cạnh một số nhược điểm của xúc tác quang không đồng nhất (ví dụ như hiệu suất lượng tử tương đối nhỏ của quá trình này; phạm vi ánh sáng phản ứng tương đối hẹp của TiO2; nhu cầu sau tách và phục hồi của các hạt chất xúc tác từ hỗn hợp phản ứng trong hệ thống bùn dung dịch nước), TiO2 dường như có một số tính năng thú vị, chẳng hạn như sự ổn định cao hóa học trong một khoảng pH rộng, sức đề kháng mạnh m để phân tích hóa học và photocorrosion, sẵn sàng thương mại và thực hiện tốt Chất xúc tác cũng là giá rẻ và có thể được tái sử dụng[33][11](Andreozzi và cộng sự, 1999; Malato et al, 2009.) Các thuộc tính của thuốc kháng sinh để điều trị như cấu trúc phân tử pKa s quyết định không chỉ hiệu quả của suy thoái quang của họ mà còn là cơ chế của các sản

25

phẩm oxy hóa hình thành (tức là đóng góp của HO triệt để và lỗ hóa trị trong phản ứng oxy hóa)

1.3 Các phương pháp điều chế vật liệu nano

Để chế tạo vật liệu nano người ta thường sử dụng 2 phương pháp: phương pháp từ trên xuống và phương pháp từ dưới lên Phương pháp từ trên xuống là phương pháp tạo hạt kích thước nano từ các hạt có kích thước lớn hơn, phương pháp từ dưới lên là phương pháp từ dưới lên là phương pháp hình thành hạt nano từ các nguyên tử

1.3.1 Phương pháp chế tạo vật liệu nano đi từ trên xuống

a,Phương pháp cơ học

Bao gồm phương pháp tán, nghiền, hợp kim cơ học theo phương pháp này,vật liệu ở dạng bột được nghiền đến kích thước nhỏ hơn Ngày nay các máy nghiền thường dùng là máy nghiền kiểu hành tinh hay máy nghiền quay Phương pháp này thường d ng để tạo vật liệu không phả là hữu cơ như kim loại

b,Phương pháp bốc bay

Gồm các phương pháp quang khắc (lithography), bốc bay trong chân không (vacuum deposition), vật lý, hóa học.Các phương pháp này áp dụng hiệu quả để chế tạo nano mang mỏng hoặc các lớp phủ bề mặt tuy vậy người

ta cũng có thể d ng nó để chế tạo hạt nano bằng cách cạo vật liệu từ đế Tuy nhiên phương pháp này không hiệu quả lắm để có thể chế tạo ở quy mô thương mại

c,Phương pháp hình thành từ pha khí (gas-phase)

Gồm các phương pháp nhiệt phân (flame pyrolysis ), nổ điện explosion), đốt laser, bốc bay nhiệt độ cao, plasma Nguyên tắc của phương pháp này là hình thành vật liệu nano từ pha khí Nhiệt phân là phương pháp

(electro-có từ rất lâu, được d ng để tạo các vật liệu đơn giản như carbon, silicon Phương pháp đốt laser thì có thể tạo được nhiều nhưng lại bị giới hạn trong phòng thí nghiệm vì hiệu suất thấp Phương pháp plasma một chiều và xoay

26

chiều có thể d ng để tạo rất nhiều vật liệu khác nhau nhưng lại không thích hợp để chế tạo các vật liệu hữu cơ vì nhiệt độ của nó cao dẫn đến thay đổi cấu trúc mạch của các phân tử trong hợp chất hữu cơ nhiệt độ của nó có thể lên đến 9000C Phương pháp hình thành từ pha khí dùng chủ yếu để tạo lồng carbon (fullerene) hoặc ống carbon, rất nhiều các công ty d ng phương pháp này để chế tạo mang tính thương mại

1.3.2 Phương pháp chế tạo vật liệu nano đi từ dưới lên

a,Phương pháp sinh học

Khi khoa học ngày càng phát triển, cong người lại càng chú ý hơn về các vấn đề bảo vệ sức khỏe cũng chính là bảo vệ môi trường Hiện con người đang hướng về việc phát triển công nghệ xanh Trong bối cảnh chạy đua để phát triển công nghệ xanh ttrong tổng hợp vật liệu, không dùng các hóa chất độc để tổng hợp nano, các nhà khoa học đã sử dụng vi sinh vật để tổng hợp các nano kim loại Phương pháp sinh học sử dụng các tác nhận nấm, vi khuẩn, vi rút có khả năng khử ion kim loại tạo nguyên tử kim loại Dưới tác dụng cảu các tác nhân này ion kim loại s bị chuyển thành nano kim loại (trg15 của chương 1) Một số các tác nhân sinh học có thể sử dụng là khuẩn lactobacillus, nấm vetircillum, nấm fusarium …

b,Phương pháp hóa ướt (wet chemical)

Bao gồm các phương pháp chế tạo vật liệu hóa keo (colloidal chemistry), phương pháp thủy nhiệt, kết tủa keo theo các phương pháp này, các dung dịch chứa các ion khác nhautheo một tỷ phần thích hợp dưới tác động của nhiệt độ, áp suất mà các vật liệu nano được kết tủa từ dung dịch Sau các quá trình lọc, sấy khô, ta thu được các vật liệu nano

Trong các phương pháp hóa học, người ta thường sử dụng phương pháp

từ dưới lên vì nó có kha năng kiểm soát tốt kích thước và độ phân tán các hạt Các tác nhân hóa học thường ở dạng dung dịch lỏng nên người ta còn gọi đây là phương pháp hóa ướt để các hạt phân tán tốt trong dung môi mà không bị kết tụ thành đám, người ta sủ dụng phương pháp tĩnh điện để làm

27

cho bề mặt các hạt nano có c ng điện tích và đẩy nhau hoặc d ng phương pháp hóa học bao bọc chất hoạt hóa bề mặt Phương pháp tĩnh điện đơn giản nhưng bị giới hạn bởi một số kim loại s không có kim loại có tính khử phù hợp Phương pháp bao phủ phức tạp hơn nhưng đồng thời tính chất các hạt vạn năng hơn và d ng cho nhiều kim loại hơn Hơn nữa phương pháp này có thể làm cho bề mặt hạt nano có các tính chất cần thiết cho nhiều ứng dụng khác nhau Nhưng phương pháp này ứng dụng cho việc chế tạo các nano của kim loại kém hoạt động

c,Phương pháp solgel

Phương pháp hóa học solgel là một kĩ thuật để tạo ra một số sản phẩm có hình dạng mong muốn ở cấp độ nano Quá trình solgel thường liên quan đến những phân tử alkaloxit kim loại mà chúng s bị thủy phân dưới những điều kiện được kiểm soát và ngay sau đó những chất này phản ứng với nhau tạo ngưng tụ để hình thành liên kết kim loại –oxit-kim loại phương pháp này đã được biết đến và ngày càng được quan tâm ứng dụng nhiều hơn trong khoa học đời sống

Solgel có thể đi theo các con đường khác nhau như thủy phân muối, thủy phân các alkanoxit hay bằng con đường tạo phức Nhìn chung quá trình solgel rất phức tạp và có nhiề biến thể khác nhau phụ thuộc vào các loại vật liệu và các mục đích chế tạo cụ thể Một cách tổng quát quá trình solgel là 1 quá trình liên quan đến hóa lý của sự chuyển đổi hệ thống từ precursor thành pha lỏng dạng Sol sau đó tạo thành pha rắn dạng Gel theo mô hình ->sol-> gel

Trong những năm gần đây, phương pháp solgel được nghiên cứu nhiều

và ứng dụng rộng rãi trong việc tổng hợp vật liệu đặc biệt là các loại vật liệu

có các cấu trúc nano

Những vật liệu chế tạo từ phương pháp solgel có thể ứng dụng trên nhiều lĩnh vực khác như: vật liệu bảo vệ, lớp phủ điện từ, vật liệu siêu dẫn nhiệt đọ cao và các chất xúc tác, vật liệu quang…

- Quá trình chế tạo bằng phương pháp solgel cho phép hòa trộn một cách đồng đều nhiều thành phần hạt với nhau

- Cho phép chế tạo các vật liệu lai hóa giữa vô cơ và hữu cơ, cái không

- Chế tạo vật liệu với độ tinh khiết cao

- Phù hợp với yêu cầu chế tạo các loại vật liệu bột có kích thước micro

và nano

Bên cạnh các ưu điểm trên thì phương pháp sol-gel còn có những hạn chế như:

- Hóa chất ban đầu thường nhạy cảm với hơi ẩm

- Khó điều chỉnh phản ứng, khó tạo sự lặp lại các điều kiện của quy trình

- Xảy ra quá trình kết đám và tăng kích thước hạt ở nhiệt độ cao trong quá trình ủ nhiệt…

1.4 Các phương pháp phân tích kháng sinh β-lactam

1.4.1 Phương pháp tách

a,Sắc kí bản mỏng (TLC)

Phương pháp này đánh giá và không yêu cầu thiết bị đặc biệt,d ng để kiểm tra và đánh giá sơ bộ các chất phân tích tỏ ra tính ưu việt, tiến hành

29

nhiều mẫu song song một lúc rất tiện lợi Khi TLC được trang bị phần phát hiện là một máy đo quang có thể phân tích định tính và định lượng Tuy nhiên, phương pháp này chỉ d ng để định tính β – lactam

b,Phương pháp điện di mao quản (Capillary electrophoresis - CE)

Gần đây, phương pháp CE được sử dụng rộng rãi do tính chất ưu việt về hiệu quả tách cao, thời gian tách ngắn, lượng mẫu tiêu tốn ít Phương pháp đã được ứng dụng để tách và xác định các kháng sinh β-lactam trong nhiều đối tượng mẫu khác nhau

iyang Deng và cộng sự [35] đã sử dụng phương pháp điện di với detector điện quang hóa xác định AMO trong nước tiểu người với giới hạn phát hiện thấp 0.31 μg/l, khoảng tuyến tính rộng 1 μg/l – 8 mg/l c ng độ thu hồi cao 95.77%, độ lệch chuẩn tương đối không lớn hơn 2.2% và thời gian phân tích ngắn 6 phút/ mẫu

Attila Gaspar và cộng sự [34] đã tách và xác định thành công 14 kháng sinh họ cephalosporin bằng phương pháp điện di mao quản v ng (capillary zone electrophoresis – CZE) Quá trình tách d ng đệm photphat 25 mM có

pH = 6.8 Phương pháp này tách được 14 kháng sinh trong vòng 20 phút, giới hạn phát hiện 14 kháng sinh cefalosporin C, cefoxitin, cefazolin, cefadroxil, cefoperazon, cefamandol, cefaclor, CEP, CEF, ceftibuten, cefuroxim, ceftazidim, cefotaxim, ceftriaxon với giới hạn phát hiện 0.42 – 1.62 mg/l Trong đó CEP và CEF có giới hạn phát hiện tương ứng 1.62 và 0.89 mg/l; khoảng tuyến tính 5 – 200 mg/l Mục đích của phương pháp được ứng dụng

để nghiên cứu độ bền của kháng sinh họ Cephalosporins trong nước tại nhiệt

độ khác nhau (+25, +4 và -180C) Kết quả cho thấy các kháng sinh giảm nồng độ không lớn hơn 20% tại nhiệt độ phòng sau khi pha loãng

M.I.Bailon-Perez và cộng sự [10] sử dụng phương pháp CZE và detector

UV – DAD, pha động d ng hệ đệm tris 175 mM pH 8 và 20% (v/v) ethanol,

d ng kĩ thuật chiết pha rắn làm sạch và làm giàu mẫu ứng dụng phân tích đồng thời AMP, AMO, dicloxacillin, CLO, OXA, PEN, nafcillin trong nền

30

mẫu nước ( nước sông, nước thải…) Giới hạn phát hiện tương ứng 0.8; 0.8; 0.25; 0.30; 0.30; 0.9; 0.08 μg/l c ng độ thu hồi đạt 94 – 99 % với độ lệch chuẩn tương đối thấp hơn 10%

c,Sắc kí lỏng hiệu năng cao (HPLC)

Trong những năm gần đây, phương pháp HPLC đã đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong việc tách và phân tích các chất trong mọi lĩnh vực khác nhau, nhất là trong việc tách và phân tích lượng vết các chất Phương pháp HPLC với cột tách pha đảo được sử dụng rất rộng rãi để xác định các kháng sinh β-lactam trong các loại mẫu khác nhau do có nhiều ưu thế so với các phương pháp khác vì có độ chính xác, độ nhạy, độ lặp lại cao, khoảng tuyến tính rộng…

Detector ghép nối trong máy HPLC cho phép phát hiện sự xuất hiện chất sau khi rửa giải Hiện nay có rất nhiều loại detector được sử dụng cho mục đích này đã mở rộng khả năng phân tích được rất nhiều loại chất bằng phương pháp HPLC Đối với phân tích dư lượng, detector khối phổ (MS) là một sự lựa chọn ưu tiên do có thể phát hiện và phân tích chất trong các đối tượng phức tạp

Theo [2], Blanchflower WJ và cộng sự dùng HPLC – MS phân tích penicillin V, PENG, OXA, CLO, dicloxacillin trong thịt, thận và sữa Điều kiện chạy sắc ký: cột Inertsil ODS2(4,6 mm×150 mm, 5 μm); pha động: ACN – (C2H5)3N 0,5% (45/55), dùng nafcillin làm nội chuẩn đạt giới hạn phát hiện trong sữa 2-10 μg/kg, trong thịt 25-100 μg/kg

J.M Cha và cộng sự[6] d ng phương pháp HPLC – MS để phân tích lactam trong nước sông và nước thải Điều kiện chạy sắc ký: cột Xterra MS C18 (2.1 mm×50 mm, 2.5 μm); pha động: A = axit focmic 0,1%, B = Metanol (MeOH), C = Acetonitril (ACN); chạy gradient: bắt đầu A/B/C=90:5:5(v/v/v), 8 phút A/B/C=50:40:10, 20 phút A/B/C=90:5:5; tốc độ pha động 0.25 ml/phút; nhiệt độ cột 450C; thời gian 20 phút Áp dụng phân tích AMO, AMP, oxacillin, CLO, cephapirin có giới hạn phát hiện của

β-31

phương pháp là 8 – 10 ng/l với nước bề mặt, 13 – 18 ng/l với nước thải trước

xử lý, 8 – 15 ng/l với nước thải sau xử lý

Một detector quan trọng trong phương pháp HPLC là detector UV – VIS với ưu điểm xác định dược nhiều chất mà đơn giản, không quá đắt Như trong [37], E Benitopena và cộng sự dùng cột LUNA C18 (150 mm x 4,6

mm, 5 μm) phân tích đồng thời AMO, AMP, PEN, CLO, oxacillin, dicloxacillin trong nước thải (pha động: A= H2O, B = axetonitril, chạy gradient : bắt đầu = 0 % trong 3 phút, thay đổi B = 0 -37 % trong 5 phút, giữ = 37 % trong 11 phút, thay đổi B = 37 – 67 % trong 5 phút, giữ B = 67

% trong 5 phút, tốc độ pha động 5 ml/ phút , nhiệt độ cột 35o C, bước sóng phát hiện 220 nm Phương pháp này đạt giới hạn phát hiện thấp

Ngoài ra còn nhiều công trình khác, các kháng sinh β- lactam đạt giới hạn phát hiện PEN là 1,3 µg/l; AMO, CLO, oxacillin là 1,4 µg/l; AMP là 1,5 µg/l

Ngoài ra, còn dùng các detector khác như detector điện hóa, detector độ dẫn… để phân tích các β-lactam

Nói chung, khi phân tích kháng sinh trong các đối tượng mẫu phức tạp như thực phẩm, mẫu sinh học, mẫu nước thải, việc xử lý mẫu đối với các phương pháp đều đòi hỏi qui trình xử lý phức tạp do các kháng sinh liên kết chặt ch với nền mẫu và có nhiều chất nhiễu cần loại trừ