Nghiên cứu sử dụng xác suất thống kê để tính toán sự phân hủy ciprofloxacin trong nước sông Sài Gòn

Trong nghiên cứu này, sự phân hủy của CIP trong nước sông Sài Gòn đã được thực hiện bằng phương pháp tối ưu hóa thực nghiệm với các yếu tố là độ pH, thời gian và nồng độ CIP. Kết quả nghiên cứu đã xác định được phương trình hồi quy tuyến tính của hiệu suất phân hủy CIP trong nước sông Sài Gòn và tính được hiệu suất phân hủy trung bình khoảng 73,15% trong khoảng thời gian 2-9 ngày.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu sử dụng xác suất thống kê để tính toán sự phân hủy ciprofloxacin trong nước sông Sài Gòn Hóa học và Kỹ thuật môi trườngNGHIÊN CỨU SỬ DỤNG XÁC SUẤT THỐNG KÊ ĐỂ TÍNH TOÁNSỰ PHÂN HỦY CIPROFLOXACIN TRONG NƯỚC SÔNG SÀI GÒN Nguyễn Phú Bảo1*, Trần Tuấn Việt2, Phạm Hồng Nhật3 Tóm tắt: Chất kháng sinh được xếp vào nhóm các chất ô nhiễm mới, đang tồn tại trong các thành phần môi trường. Một số nghiên cứu về chất kháng sinh trong sông Sài Gòn cho thấy, tần suất phát hiện dư lượng kháng sinh nhóm Fluoroquinolone (FQs) là 41% trong mẫu nước và 58% trong mẫu bùn/trầm tích. Ciprofloxacin (CIP) là một loại FQs mạnh có liên quan đến tác dụng phụ nghiêm trọng đến con người như gây vỡ và tổn thương thần kinh do cơn co giật. Để đánh giá tác động của CIP đến môi trường và sức khỏe, một trong những nghiên cứu quan trọng và cần thiết là nghiên cứu tính phân hủy của CIP trong môi trường nước. Trong nghiên cứu này, sự phân hủy của CIP trong nước sông Sài Gòn đã được thực hiện bằng phương pháp tối ưu hóa thực nghiệm với các yếu tố là độ pH, thời gian và nồng độ CIP. Kết quả nghiên cứu đã xác định được phương trình hồi quy tuyến tính của hiệu suất phân hủy CIP trong nước sông Sài Gòn và tính được hiệu suất phân hủy trung bình khoảng 73,15% trong khoảng thời gian 2-9 ngày.Từ khóa: Chất kháng sinh; Ciprofloxacin; Phân hủy; Sông Sài Gòn. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Do sự phát triển của khoa học và ứng dụng trong đời sống, những năm gần đây, sự xuấthiện các chất ô nhiễm được gọi là các chất ô nhiễm “mới nổi” như dược phẩm, thuốc trừsâu, các chất gây rối loạn nội tiết (EDCs),... trong môi. Một trong những chất ô nhiễm mớilà chất kháng sinh, chúng hoạt tính mạnh mẽ, tác động tiêu cực rất mạnh lên cộng đồng visinh vật, sức khỏe con người và hệ sinh thái và một trong những nhóm kháng sinh đượccộng đồng khoa học đặc biệt quan tâm là Fluoroquinolone (FQs) vì có hoạt tính mạnh, cóliên quan đến tác dụng phụ nghiêm trọng đến con người như gây vỡ và tổn thương thầnkinh do cơn co giật,... Ở Việt Nam, hơn 70% thuốc chất kháng sinh được sử dụng cho vật nuôi là [1]. Tạithành phố Hồ Chí Minh, chỉ có 50% nước thải công nghiệp và 10% nước thải sinh họatđược xử lý trước khi thải vào môi trường. Một số nghiên cứu gần đây [2] đã cho thấy,nồng độ dư lượng kháng sinh FQs, TCs và chất gây rối loạn nội tiết EDCs là khá cao tạinhiều vùng thuộc sông Sài Gòn với tần suất xuất hiện fluoroquinolone (FQs) trong nướckhoảng 33%, trong bùn khoảng 62%; tetracylines (TCs) trong nước khoảng 33%, trongbùn khoảng 57%; phthalate ester (PEs) trong nước khoảng 25%, trong bùn khoảng 100%.Theo nghiên cứu về sự phân bố các loại chất kháng sinh trong các nguồn thải đổ vào sôngSài Gòn và xác suất xuất hiện chất kháng sinh trên sông Sài Gòn [3] đã cho thấy, nồng độCiprofloxacin chiếm ưu thế với tần suất xuất hiện cao nhất ( 3%). Ciprofloxacin đượcphát hiện thường xuyên trong nước sông Sài Gòn là do được sử dụng rộng rãi với số lượnglớn trong chăn nuôi, thủy sản, y tế và là các chất kháng sinh khả năng bền vững trong môitrường nước [4]. Kết quả nghiên cứu về độc tính của Ciprofloxacin [5] đối với vi khuẩnbằng phương pháp xét nghiệm vi khuẩn tiêu chuẩn (Pseudomonas putida) đã chỉ ra rằng,trong họ Quinolones thì Ciprofloxacin có độc tính cao đối với vi khuẩn. Chất này là có độctính hơn so với Sulfonamides. Do tính chất độc hại của Ciprofloxacin và sự xuất hiện vớitần suất cao của nó trong sông Sài Gòn nên Ciprofloxacin được lựa chọn nghiên cứu về sựphân hủy trong nước sông Sài Gòn bằng phương pháp xác suất thống kê. 2. NỘI DUNG VÀ TIẾP CẬN NGHIÊN CỨU2.1. Cơ sở lý thuyết240 N. P. Bảo, T. T. Việt, P. H. Nhật, “Nghiên cứu sử dụng xác suất … nước sông Sài Gòn.”Nghiên cứu khoa học công nghệGiới thiệu chất kháng sinh Ciprofloxacin Công thức hóa học : C17H18FN3O3 Công thức cấu tạo: Khối lượng phân tử : 331,346. pKa1: 6,09, pKa2: 8,62 Loại thuốc: Kháng sinh nhóm quinolon (acidic quinolone). Ciprofloxacin là thuốc kháng sinh bán tổng hợp, có phổ kháng khuẩn rộng, được gọi làcác chất ức chế DNA girase. Do ức chế enzym DNA girase nên thuốc ngăn sự sao chépcủa chromosom khiến cho vi khuẩn không sinh sản được nhanh chóng.Cơ sở lý thuyết: Để xác định điều kiện tối ưu của các yếu tố tác động đến hiệu suất phân hủy củaCiprofloxacin trong môi trường nước sông Sài Gòn, cách tiếp cận trong nghiên cứu này sửdụng phương pháp tối ưu hóa thực nghiệm. Phương pháp thực nghiệm yếu tố toàn phần được dùng để tạo nên mô tả toán học củaquá trình dưới một đoạn của chuỗi Taylor. Thêm vào đó, chỉ giới hạn ở phần tuyến tínhcủa khai triển và ở các số hạng có chứa tích của các yếu tố trong lũy thừa bậc một. Nhờđiều này mà có thể tìm ra phương trình của một khu vực hạn chế trong bề mặt đáp ứng,nếu như độ cong của n ...