بررسي كارايي فرايند اكسيداسيون اولتراسونيك در حذف داروي ديكلوفناك از محلولهاي آبي

Efficacy Evaluation of Oxidation Process Ultrasonic for the Removal of Diclofenac from Aqueous Solution

مقدمه: ديكلوفناك با فرمول شيميايي C14H11Cl2NO2 يكي از داروهاي ضدالتهابي غيراستروئيدي (Nonsteroidal Anti-Inflammatory Drugs) است كه براي كاهش التهاب و از‌بين‌بردن درد در شرايطي مانند آرتريت و يا آسيب حاد مورد استفاده قرار مي‌گيرد. مقادير بالاي اين نوع تركيبات آلاينده در محيط ‌زيست باعث ايجاد نگراني‌هاي عمده‌اي همچون مقاومت باكتريايي و اختلال در عملكرد هورموني انسان مي‌شود. در اين راستا، مطالعه حاضر با هدف بررسي كارايي فرايند اكسيداسيون اولتراسونيك در حذف داروي ديكلوفناك از محلول‌هاي آبي انجام شد. روش‌‌ها: مطالعه تجربي- مداخله‌اي حاضر به‌منظور بررسي حذف داروي ديكلوفناك از محلول‌هاي آبي از طريق فرايند اكسيداسيون اولتراسونيك در شرايط آزمايشگاهي در ارتباط با نمونه‌هاي سنتتيك انجام شد. در اين مطالعه براي اندازه‌گيري ديكلوفناك از يك دستگاه كروماتوگرافي گازي مجهز به ستون DB-5 استفاده گرديد. تجزيه‌ و تحليل داده‌ها نيز با استفاده از نرم‌افزار Design Expert بخش آناليز واريانس (ANOVA) صورت گرفت. يافته‌ها: نتايج حاصل از مدل طراحي Taguchi نشان دادند كه بيشترين بازدهي تجزيه ديكلوفناك (95/87 درصد) به ‌وسيله فرايند اولتراسونيك تحت شرايط اپتيمم توان 70 وات، 9=pH، زمان واكنش 10 دقيقه و غلظت اوليه داروي 1 ميلي‌گرم بر ليتر اتفاق افتاده است. در مطالعه حاضر نتايج آزمايش‌هاي مربوط به تأثير فاكتورها گوياي آن بودند كه بازدهي تجزيه ديكلوفناك با كاهش غلظت اوليه دارو و افزايش توان اولتراسونيك، زمان واكنش و pH اوليه افزايش مي‌يابد. علاوه‌براين، مقدار R2 بالا و (0/05>P) نشان‌دهنده مناسب‌بودن مدل انتخاب‌شده بودند. نتيجه‌گيري: با توجه به نتايج به‌دست‌آمده مي‌توان گفت كه فرايند اولتراسونيك به‌تنهايي فرايند مناسبي براي تجزيه داروي ديكلوفناك از محلول‌هاي آبي مي‌باشد.

Background: Diclofenac with the chemical formula C14H11Cl2NO2 is a nonsteroidal anti-inflammatory drug used to reduce inflammation and relieve pain in conditions, such as arthritis or acute injury. High levels of this type of pollutant in the environment have caused major concerns, such as bacterial resistance and human hormonal disruption. Therefore, the purpose of this study was to evaluate the efficacy of ultrasonic oxidation in removing diclofenac from aqueous solutions. Methods: This experimental-interventional study was conducted to investigate the removal of diclofenac from aqueous solutions through ultrasonic oxidation in laboratory conditions on synthetic samples. Finally, an MSC-equipped GC-MS with splitless/splitless injection was used to measure Diclofenac. Data analysis were performed using ANOVA in Design Expert software. Findings: The obtained results showed that the maximum degradation efficiency of Diclofenac (95.8%) by ultrasonic process occurred under the optimum conditions of the power of 70 W, pH of 9, the reaction time of min 10, and drug initial concentration of 1 mg/L. Regarding the effect of factors, it was shown that the efficiency of Diclofenac degradation increased by decreasing the initial concentration of the drug as well as increasing the ultrasonic strength, reaction time, and initial pH. The high R2 value and P-value less than 0.05 were indicative of appropriateness of the model. Conclusion: According to the results, it can be concluded that the ultrasonic process alone is a suitable process for the decomposition of Diclofenac from aqueous solutions.