高锰酸钾对几类药物的降解效果和机理研究

发布时间：2018-01-29 04:04

  本文关键词： 高锰酸钾 抗癌类药物 磺胺类药物 糖皮质激素　出处：《合肥工业大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：随着人们对药物使用量的急剧增加,以及药品滥用形势日益严重,环境中的药物残留已成为严峻的环境污染问题。本文针对其中几类典型药物作为研究对象,分别是抗癌类药物5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil,5-FU)和阿糖胞苷(cytarabine,Ara-C)、磺胺类抗生素磺胺噻唑(sulfathiazole,STZ)、糖皮质激素类药物泼尼松龙(Prednisolone,PRED),研究了高锰酸钾对这几类药物的降解动力学、影响因素和降解机理。首先,研究了高锰酸钾对抗癌类药物5-FU和Ara-C的去除效果及机理。高锰酸钾和5-FU的反应包含多个基元反应,在本实验条件下,其总反应级数为1.63,动力学模型为:-d[5-FU]/dt=kapp[5-FU]t0.77[KMnO4]t0.86。高锰酸钾与Ara-C的反应过程符合二级动力学模型,其二级动力学反应常数为1.17 M-1·s-1(p H=4.0±0.1,25℃)。溶液温度、pH及水质条件对两种目标物的降解过程存在显著影响。低浓度高锰酸钾(35μM)对水体中微量5-FU和Ara-C的去除效果较差。采用气相色谱与质谱联用仪(GC-MS)分析了高锰酸钾去除5-FU和Ara-C的过程中的部分降解产物,推测了两种抗癌药物可能的降解路径。然后,研究了高锰酸钾对磺胺类抗生素STZ的去除效果及机理。高锰酸钾对STZ的降解过程符合二级动力学模型,其反应常数为5.55 M-1·s-1(pH=7.0±0.1,25℃)。溶液温度、pH、水质等因素对STZ的降解过程存在影响。随着溶液温度的升高,STZ与高锰酸钾的反应速率不断增加;在pH=5-10范围内,随着pH升高,反应常数增加,在pH=8.0时达到最大值,随后又略微减小。低浓度高锰酸钾(20μM)对水体中低浓度STZ的去除率较差。采用气相色谱与质谱联用仪(GC-MS)和液相色谱-飞行时间质谱仪(LC-TOF)分析了高锰酸钾去除STZ的过程中的产物,提出了可能的降解途径。最后,研究了高锰酸钾对糖皮质激素类药物PRED的去除效果及机理。高锰酸钾与PRED的反应过程符合二级动力学模型,二级反应速率常数为4.17 M-1s-1(pH=7.0±0.1,25℃)。随着温度的增加,反应常数不断增加;而溶液pH、NH4+、HCO3-以及腐殖酸浓度均对反应影响较小。采用GC-MS和LC-TOF技术测定了高锰酸钾去除PRED过程中的降解产物,推测了一种可能的降解途径。
[Abstract]:With the rapid increase of drug use and the increasingly serious situation of drug abuse, drug residues in the environment have become a serious problem of environmental pollution. 5-fluorouraciline 5-fluorouraciline (5-FU) and cytarine cytarine Ara-C- (5-fluorouraciline 5-fluorouraciline 5-fluorouraciline) and cytarine cytarine Ara-C. Sulfathiazolein (STZ), prednisolone (prednisolone) and prednisolone (prednisolone) (a glucocorticoid drug). The degradation kinetics, influencing factors and degradation mechanism of potassium permanganate were studied. The removal effect and mechanism of potassium permanganate on 5-FU and Ara-C were studied. The total reaction order is 1.63 and the kinetic model is: -d. [5-FU] / dtzkapp. [5-FU] t0.77. [KMnO4] t 0.86.The reaction of potassium permanganate with Ara-C accords with the second-order kinetic model. Its second-order kinetic reaction constant is 1.17 M-1 路s-1pHN 4.0 卤0.1 鈩，

本文编号：1472469