Fotodegradación de omeprazol en solución acuosa utilizando TiO2 como catalizador
Photodegradation of omeprazole in aqueous solution using TiO2 as catalyst
R.A. Luna-Sánchez1, B.B. Zermeño-Resendiz1*, E. Moctezuma1, R.E. Contreras-Bermúdez2, E. Leyva1 y M.A. López-Barragán1
1 Centro de Investigación y Estudios de Posgrado. FCQ. UASLP. Av. Dr. Manuel Nava. No. 6, Zona Universitaria, C.P. 78210, San Luis Potosí, SLP, México. * Autora para la correspondencia. E-mail: brenda.zermeno@uaslp.mx Tel. 52-44-48-26-24-40, Ext.542.
]]> 2 División de Estudios de Posgrado del ITCM. J. Rosas y J. Urueta S/N col. Los Mangos, C.P. 89440, Cd. Madero, Tam., México.
Recibido 25 de Enero de 2012
Aceptado 22 de Noviembre 2012
Resumen
En el presente trabajo se estudió la fotodegradación de omeprazol en solución acuosa, este medicamento es el ingrediente activo de varios antiácidos ampliamente usados a nivel mundial. El omeprazol utilizado en los experimentos de degradación se obtuvo mediante el proceso de extracción sólido-líquido a partir de un medicamento comercial. Los experimentos de degradación se llevaron a cabo en un reactor iluminado con lámparas de luz UV de baja energía y se utilizó TiO2 Degussa P25 como catalizador. Los resultados experimentales indican que el compuesto orgánico se degrada fácilmente en un periodo de tiempo muy corto. Sin embargo, el compuesto original no se puede mineralizar en una forma rápida. Al igual que otros compuestos orgánicos, el omeprazol se transforma a otros compuestos orgánicos antes de mineralizarse a CO2 y agua.
Palabras clave: omeprazol, medicamentos, fotodegradación, fotocatálisis, dióxido de titanio (TiO2).
Abstract
]]> In this paper we have studied the photodegradation of omeprazole in aqueous solution, this medicament: is the active ingredient in many antacids widely used worldwide. Omeprazole used in the experiments of degradation was obtained by the process of solid-liquid extraction from a generic brand commercial medicament. The degradation experiments were carried out in a reactor illuminated with low energy UV light lamps using TiO2 Degussa P25 as catalyst. The experimental results indicate that the organic compound is easily degraded in a very short period of time. However, the omeprazole mol ecule is not mineralized in a rapid manner. In the same way as other aromatic compounds, omeprazole is transformed to other organic compounds before being mineralized to CO2 and water.Keywords: omeprazole, medicaments, photodegradation, titanium dioxide (TiO2).
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Agradecimientos
Este trabajo de investigación fue financiado por el CONACYT como parte del proyecto con CB-2008-01-103532 y por la UASLP como parte del proyecto UASLP C11-FRC-09-20-20. Raúl Alejandro Luna Sánchez recibió el apoyo económico por parte de CONACYT mediante la beca No. 265552 para realizar estudios de posgrado.
Se agradece en forma especial a la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Veracruzana campus Poza Rica por las facilidades del uso del CLAR.
Referencias
]]>Aguilar C., Moctezuma E., Monialvo C. (2011). Photocatalytic degradation of acetaminophen. International Journal of Environmental Research 5, 1071-4078, (ISSN 1735-6865). [ Links ]
Anca F. C., Gavrilescu M. (2009). Pharmaceuticals, personal care products and endocrine disrupting agents in the environment- A Review. Clean Journal 37, 277-300. [ Links ]
Andreozzi R., Caprio V., Insola A., Marotta R. (1999). Advanced oxidation processes (AOP) for water purification and recovery. Catalysis Today 53, 51-59. [ Links ]
Andreozzi R., Raffaele M., Nicklas P. (2000). Pharmaceuticals in STP effluents and their solar photodegradation in aquatic environment. Chemosphere 50, 1319-1330. [ Links ]
Braum A., Lengrini O., Oliveros E. (1993). Photochemical processes for water treatment. Chemical Reviews 93, 671-698. [ Links ]
]]>Boreen L.A., Arnold A.W., McNeill K. (2000). Photodegradation of pharmaceuticals in the aquatic environment: A review. Aquatic Science 65, 320-341. [ Links ]
Cantú Cárdenas L. G. (2008). Estudio de interacciones in vitro entre omeprazol y diferentes antiácidos. Revista de Salud Pública y Nutrición. Edición especial No. 13-2008, memorias del X congreso regional QFB. Organizado por la FCQ de UANL de18 al 11 de abril del 2008, San Nicolás de los Garzas N.L. México. [ Links ]
Caviglioli O., Valeria P., Brunella P., Sergio C., Attilia A., Gaetano B. (2002). Identification of products of ibuprofen arising from oxidative and thermal treatments. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis 30, 499-509. [ Links ]
Contreras B.R., García A.R., Sandoval R.G., Burgueño V.G., García H.A., Moctezuma E., Perea C.D. (2009). Degradación fotocatalítica de azul de metileno en aguas residuales utilizando TiO2 como catalizador. Revista Latinoamericana de Recursos Naturales 5, 86-91. [ Links ]
Cooper J. (1980) Spectroscopic Techniques for Organic Chemistry. Edit John Wiley & sons. USA. [ Links ]
]]>Dalrymple O.K., Yeh D.H., Trotz M.A. (2007) Removing pharmaceuticals and endocrine-discrupting compounds from wastewater by photocatalysis. Journal of Chemical, Technology and Biotechnology 82, 121-134. [ Links ]
Daughton C.G. (2003). Cradle-to-Cradle Stewarship of Drugs for Minimizing Their Environmental Dsiposition While Promoting Human Health. Environmental Health Perspectives 111, 757-776. [ Links ]
Daughton C.G. (2005). "Emerging" Chemical as Pollutatns in the Environment a 21st Century Perspective. Renewable Resources Journal, 24, 6-23. [ Links ]
De Lasa, H., Serrano, B., Salaices, M. (2005). Photocatalytic Reaction Engineering, Springer, New York, USA. [ Links ]
Delgado J. M. (2009). Alertan por consumo indiscriminado del Omeprazol., Escuela de química y farmacia de la Universidad Andrés Bello., edición Universia, Universidad Andrés Bello. Disponible en: http://noticias.universia.cl/vida-universitaria/noticia/2009/09/09/277530/alertan-consumo-indiscriminado-omeprazol.pdf [ Links ]
DellaGreca M., Iesce M.R., Previtera L., Rubino M., Temussi F., Brigante M. (2006). Degradation of lansoprazole and omeprazole in the aquatic environment. Chemosphere 63, 1087-1093. [ Links ]
Doménech, X., Litter, M., Mansilla, H. (2004). Procesos avanzados de oxidación para la eliminación de contaminantes, Blesa, M.A., Sánchez, B., editores. Eliminación de Contaminantes por Fotocatálisis Heterogénea, Editorial CIEMAT, 2004. [ Links ]
Ficha técnica del medicamento omeprazol. (2008). Ministro de sanidad, política social e igualdad. Agencia española de medicamentos y productos sanitarios. Disponible en: http://www.gesgenericos.com/productos-pdf7600258-2.pdf [ Links ]
Fujushima, Ak., Rao, T.N., Tryk, D.,A. (2000). Titanium dioxide photocatalysis. Journal of Photochemistry and Photobiology C1, 1-21. [ Links ]
Galindo G. R. (2009). Síntesis de catalizadores de plata soportados en TiO2, ZrO2 y ZnO, para su aplicación en el control de la contaminación ambiental. Tesis de maestría, CIEP/FCQ, UASLP, México. [ Links ]
Ge M., Li J. W., Lia L., Zhoa Z. (2011). Template-free synthesis and photocatalytic application of rutile TiO2 hierarchical nanostructures. Industrial and Engineering Chemistry Research 50, 6681-6687. [ Links ]
]]>Gennaro R. A. (2003). Remington Farmacia, 20a edición, tomo 2, pp. 1440. Editorial medicapanamericana., Buenos Aires, Argentina. [ Links ]
Henschel K. P., Wenzel A., Diedrich M., Fliedner A. (1997). Environmental hazard assessment of pharmaceuticals. Regulatory Toxicology and Pharmacology 25, 220-225. [ Links ]
Lambert J., Shurvell H., Lightner D. (1998). Organic Structural Spectroscopy. Prentice Hall. USA. [ Links ]
Leyva E., Montalvo C., Moctezuma E., Leyva S. (2008). Photocatalytic degradation of pyridine in water solation using ZnO as an alternative catalyst to TiO2. Journal of Ceramic Processing Research 9, 455-462. [ Links ]
Li X., Cubbage J.W., Jenks W. S. (1999a). Photocatalytic degradation of 4-chlorophenol. 1. The hydroquinone pathway. Journal of Organic Chemistry 64, 8509-8524. [ Links ]
]]>Li X., Cabbage J.W., Jenks W.S. (1999b). Photocatalytic degradation of 4-chlorophenol. 2. The 4-chlorocatechol pathway. Journal of Organic Chemistry 64, 8525-8536. [ Links ]
Moctezuma E., Leyva E., Ruiz M.G., Torres M.L. (1998). Photodegradation of phenol and 4-clorophenol by BaO-LiO2-TiO2 catalysts. Catalysis Today 40, 367-376. [ Links ]
Moctezuma E., Leyva, E., Zamarripa, H. (2003). Degradación fotocatalítica de solaciones de Paraquat de alta concentración. Revista Internacional de Contaminación Ambiental 19, 115-123. [ Links ]
Moctezuma E., Gonzalez, R., Zamarripa, H., Palestino, G., Oros, S. (2006). Kinetic studies of the photocatalytic degradation of the herbicide "Paraquat". Journal of Environmental Management 16, 343-349. [ Links ]
Moctezuma E., Leyva E., Palestino G., De Lasa H. (2007). Photocatalytic degradation of methyl parathion: Reaction pathways and intermediate reaction products. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 186, 71-84. [ Links ]
]]>Moctezuma E., Zermeño B., Zarazua E., Torres-Martínez L., García R. (2011). Photocatalytic degradation of phenol with Fe-titania catalyst. Topics in Catalysis 54, 496-503. [ Links ]
Moctezuma E., Leyva E., Aguilar C., Luna R., Montalvo C. (2012). Photocatalytic degradation of paracetamol: Intermediates and total reaction mechanism. Journal of Hazardous Materials 243, 130-138. [ Links ]
Molinari R., Prillo F., Loddo V., Palmisano L. (2006). Heterogeneus photocatalytic degradation of pharmaceuticals in water by using polycrystalline TiO2 and a nanofiltration membrane reactor. Catalysis Today 118, 205-213. [ Links ]
Ortiz G. A., Serrano R. B., Salaices M., De Lasa H. (2007). Photocatalytic oxidation of phenol: reaction network, kinetic modeling and parameter estimation. Industrial and Engineering Chemistry Research 46, 7394-7409. [ Links ]
Pavia, Lampman, Kriz. (2001). Introduction to Spectroscopy. 3ra edición, Harcoart. USA. [ Links ]
]]>Pérez L. A., Maldonado M.L., Gerjank W., Agüera A. (2005). Descomposition of diclofenac by solar driven Photocatalysis at pilot plant scale. Catalysis Today 101, 219-222. [ Links ]
Ribani M., Collins C.H., Bottoli C.B.G. (2007). Validation of chromatographic methods: Evaluation of detection and quantification limits in the determination of impurities in omeprazole. Journal of Chromatography A 1156, 201-205. [ Links ]
Sigma Aldrich (2008). Disponible en: http://sigmaaldrich.com/catalog/ProductDetail.do?lang=es&N4=O104-SIGMA&N5=SEARCH_CONCAT_PNO-BRAND_KEY&F=SPEC [ Links ]
Thomas K., Dye C., Schalabanch M., Langford K. (2007). Source to sink tracking of selected human pharmaceuticals from two Oslo city hospitals and wastewater treatment work. Journal of Environmental Monitoring 9, 1410-1418. [ Links ]
Zermeño B., Moctezuma E., García-Alamilla R. (2011). Photocatalytic degradation of phenol and 4-clorophenol with titania, oxygen and ozone. Sustainable Environment Research 21, 299-305. [ Links ]
Zou L., Zhu B. (2008). The effect of ozonation and photocatalysis on color removal from reused water. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 196, 24-32. [ Links ]
]]>