Estudio de la remoción de quiniolonas (C12 C12H12N2O3) como contaminantes emergentes en medio acuoso utilizando arcillas aniónicas Mg/Fe/Al-CO3 como adsorbentes
Palabras clave:
aguas residuales, ácido nalidíxico, adsorción, hidrotalcitas sintéticasResumen
El uso desinformado y excesivo de fármacos ha incrementado en las últimas décadas, lo que conlleva a tener consecuencias en la salud y el medio ambiente. Una disposición irregular de contaminantes emergentes, en específico de fármacos y la falta de regulación de estas sustancias en el agua ha llevado a proponer materiales que aporten información sobre su uso en procesos que aporten a la remoción de estos agentes contaminantes. En este trabajo se estudiaron las propiedades físicas y químicas de arcillas aniónicas en el proceso de adsorción de ácido nalidíxico en solución sintética a condiciones de temperatura y pH controladas. La síntesis de los materiales se llevó a cabo con sales metálicas hidratadas como precursores, posteriormente sometiéndose a calcinación a 700°C e hidratando los óxidos dobles laminares con solución de la molécula bioactiva de interés, para este caso ácido nalidíxico (nal). La estructura cristalina se analizó mediante difracción de rayos x (drx), mientras que los grupos funcionales se identificaron por ft-ir. Los patrones de difracción de rayosx mostraron un parámetro c, de tamaño interlaminar de 10.85 Å. Por medio de la espectroscopia de ir por transformada de Fourier se analizó la presencia de bandas de absorción correspondientes a los grupos funcionales: OH-, CO32, NO3- , Al-OH, Mg-OH y Fe-OH y H2O presentes, el proceso es una fisisorción, es decir que no existe una interacción química donde las moléculas del adsorbato se adhieren a la superficie del adsorbente llevando a cabo la formación de enlaces químicos tendrían presencia en el espectro ftir.
Referencias
Alos, J. (2009). Quinolonas. Enfermedades Infecciosas Y Microbiología Clínica, 27(5): 290–297. https://doi.org/10.1016/j.eimc.2009.03.001
Antolinez, L. L. P., Astudillo, I. C. P., Aldana, A. P. S., & Atuesta, G. C. P. (2020). Uso de cáscara de cacao (Theobroma cacao) para la remoción de cromo en solución acuosa. Revista EIA, 17(34): 1–13. https://doi.org/10.24050/reia.v17i34.1393
Astasio de la Iglesia, C. (2019). Estudio del proceso de adsorción de fosfatos en hidróxidos dobles laminares. Trabajo Fin de Grado / Proyecto Fin de Carrera, E.T.S.I. Industriales (UPM).https://oa.upm.es/56318/
Baquero F. (1990). Resistance to quinolones in gram-negative microorganisms: mechanisms and prevention. European urology, 17 Suppl 1: 3–12. https://doi.org/10.11 59/000464084
Bruna-González, F. (2010). “Aplicación de hidrotalcitas como adsorbentes para la reducción De la contaminación por plaguicidas de aguas y suelos”. Tesis para obtener el grado de Doctora en Ciencias. Universidad de Córdoba, Facultad de Ciencias e Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla (csic). Córdoba.
Carrillo-Alduenda, J. L., Flores-Murrieta, F. J., & Rodríguez-Alcocer, A. N. (2018). Uso racional de fluoroquinolonas. Medicina Interna de México, 34(1): 89–105. https://doi.org/10.24245/mim.v34i1.1429
Cavani, F., Trifirò, F., & Vaccari, A. (1991). Hydrotalcite-type anionic clays: Preparation, properties and applications. Catalysis Today, 11(2): 173-301. https://doi.org/10.1016/0920-5861(91)80068-K
Chica Lara, A., Garrigas Soriano, P., Sayas Valero, S., Tarazona Díez, J. V., Ros Pérez, R., & Algarra Del Toro, M. (2016). Obtención de lactulosa por isomerización de lactosa mediante el empleo de catalizadores heterogéneos basados en hidróxidos dobles laminares (HDL) [Preparación de lactulosa mediante isomerización de lactosa usando catalizadores heterogéneos basados en hidróxidos dobles laminares (HDL)] (Patente No. ES2537822B1). Oficina Española de Patentes y Marcas. https://patentimages.storage.googleapis.com/e0/5a/54/f8740e4ac73 5c0/ES2537822B1.pdf
Cuerda-Correa, E. M., Alexandre-Franco, M. F., & Fernández-González, C. (2019). Advanced Oxidation Processes for the Removal of Antibiotics from Water. An Overview. Water, 12(1): 102. https://doi.org/10.3390/w12010102
Deblonde, T., Cossu-Leguille, C., & Hartemann, P. (2011). Emerging pollutants in wastewater: A review of the literature. International Journal of Hygiene and Environmental Health, 214(6): 442–448. https://doi.org/10.1016/j.ijheh.201 1.08.002
Domagala, J. M., Hanna, L. D., Heifetz, C. L., Hutt, M. P., Mich, T. F., Sanchez, J. P., Solomon, M. (1986). New structure-activity relationships of the quinolone antibacterials using the target enzyme. The development and application of a dna gyrase assay. Journal of medicinal chemistry, 29(3): 394– 404.
European Centre for Disease Prevention and Control (ECDC). (2023). Antimicrobial resistance surveillance in Europe. https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/anti microbial-resistance-surveillance-europe-2023
European Environment Agency. (9 de octubre de 2019). Urban waste water treatment for 21st century challenges. European Environment Agency. https://www.eea.euro pa.eu/publications/urban-waste-water-treatment-for/urban-waste-water-trea tment
Gellert, M., Mizuuchi, K., O’Dea, M. H., & Nash, H. A. (1976). DNA gyrase: an enzyme that introduces superhelical turns into DNA. Proceedings of the National Academy of Sciences, 73(11): 3872–3876. https://doi.org/10.1073/pnas.73.11.3872
Jackson, L. C., Machado, L. A. y Hamilton, M. L. (1998). Quinolonas y terapia antimicrobiana. Acta médica, 8(1): 58–65.https://revactamedica.sld.cu/index.php/act/article/vie w/655
López-Pacheco, I. Y., Silva-Núñez, A., Salinas-Salazar, C., Arévalo-Gallegos, A., Lizarazo-Holguin, L. A., Barceló, D. y Parra-Saldívar, R. (2019). Anthropogenic contaminants of high concern: Existence in water resources and their adverse effects. Science of the Total Environment, 690(1): 1068-1088. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019 .06.459
Macías, A. E. (2018). Abuso en la prescripción de fluoroquinolonas para el tratamiento de infecciones urinarias. Revista Mexicana de Urología, 78(5): 345-346. https://revistamexicanadeurologia.org.mx/index.php/rmu/article/view/641/847
Naber, K. G., & Adam, D. (1998). Classification of fluoroquinolones. International journal of antimicrobial agents, 10(4): 255–257. https://doi.org/10.1016/s0924-8579(98) 00059-4
Newman, S. P., & Jones, W. (1998). Synthesis, characterization and applications of layered double hydroxides containing organic guests. New Journal of Chemistry, 22(2): 105-115. https://doi.org/10.1039/A708319J
Office of the Commissioner. (10 de julio de 2018). FDA updates warnings for fluoroquinolone antibiotics on risks of mental health and low blood sugar adverse reactions. U.S. Food and Drug Administration. https://www.fda.gov/news-events/press-announce ments/fda-updates-warnings-fluoroquinolone-antibiotics-risks-mental-health-and-low-blood-sugar-adverse
OneHealthTrust (2025). ResistanceMap: Antibiotic Use. OneHealthTrust. https://resistancemap .onehealthtrust.org/AntibioticUse.php
OneHealthTrust. (2023). ResistanceMap: Tracking Antimicrobial Resistance Worldwide. ResistanceMap. https://resistancemap.onehealthtrust.org/index.php
Organización Mundial de la Salud (2019, 29 de abril). Un nuevo informe insta a actuar con urgencia para prevenir una crisis causada por la resistencia a los antimicrobianos. Organización Mundial de la Salud. https://www.who.int/es/news/item/29-04-2019-new-report-calls-for-urgent-action-to-avert-antimicrobial-resistance-crisis
Petrovic M., Barceló, D. y Gonzalez, S. (2003). Analysis and removal of emerging contaminants in wastewater and drinking water. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 22: 685-696.
Purohit, P. J., Wang, D., Wurm, A., Schick, C., & Schönhals, A. (2014). Comparison of thermal and dielectric spectroscopy for nanocomposites based on polypropylene and Layered Double Hydroxide – Proof of interfaces. European Polymer Journal, 55: 48–56. https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2014.03.005
Rives, V., del Arco, M. y Martín. C. (2013). Layered double hydroxides as drug carriers and for controlled release of non-steroidal antiinflammatory drugs (NSAIDs): A review. Journal of Controlled Release;169: 28–39.
Rodríguez-Martínez, J.M. (2005). Mecanismos de resistencia a quinolonas mediada por plásmidos. Revista Enfermedades infecciosas y microbiología clínica, 23(1): 25-31. Doi: 10.1157/13070406.
Salomao, R., Milena, L., Wakamatsu, M., y Pandolfelli, V. C. (2011). Hydrotalcite synthesis via co-precipitation reactions using MgO and Al(OH)3 precursors. Ceramics International, 37(8): 3063–3070. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2011.05.034
Sánchez-Belmont, M. (2020). Estudio comparativo de los sistemas de salud en América Latina. CISS. https://ciss-bienestar.org/cuadernos/pdf/Estudio-comparativo-de-los-sistemas-de-salud-en-America-Latina.pdf
Spencer, A. C. y Panda, S. S. (2023). DNA Gyrase as a Target for Quinolones. Biomedicines, 11(2): pp. 371. https://doi.org/10.3390/biomedicines11020371
Sturini, M., Speltini, A., Maraschi, F., Profumo, A., Pretali, L., Irastorza, E. A., Fasani, E. y Albini, A. (2012). Photolytic and photocatalytic degradation of fluoroquinolones in untreated river water under natural sunlight. Applied Catalysis B: Environment and Energy, 119–120: 32–39. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2012.02.008
Van Doorslaer, X., Dewulf, J., Van Langenhove, H. y Demeestere, K. (2014). Fluoroquinolone antibiotics: An emerging class of environmental micropollutants. The Science of the Total Environment, 500–501: 250–269. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.201 4.08.075
Wolfson, J. S. y Hooper, D. C. (1989). Fluoroquinolone antimicrobial agents. Clinical Microbiology Reviews, 2(4): 378–424. https://doi.org/10.1128/CMR.2.4.378
Yao, W., Yu, S., Wang, J., Zou, Y., Lu, S., Ai, Y., Alharbi, N. S., Alsaedi, A., Hayat, T. y Wang, X. (2017). Enhanced removal of methyl orange on calcined glycerol-modified nanocrystallined Mg/Al layered double hydroxides. Chemical Engineering Journal, 307: 476–486. https://doi.org/10.1016/j.cej.2016.08.117