کارایی آنزیم هورس رادیش پراکسیداز (hrp) در حذف آنتی بیوتیک های تتراسایکلین وسیپروفلوکساسین ازفاضلاب مصنوعی

سابقه و هدف: تاکنون روش‌های مختلفی برای حذف باقیمانده آنتی‌بیوتیک‌ها در محیط‌های آبی مورد مطالعه قرار گرفتند، در این مطالعه کارایی سیستم آنزیمی هورس رادیش پراکسیداز (hrp) در حضور آب اکسیژنه در حذف تتراسایکلین و سیپروفلاکساسین در یک سیستم ناپیوسته بررسی شد.مواد و روش‌ها: در یک مطالعه تجربی در مقیاس آزمایشگاهی، اثر متغیرهای زمان تماس، غلظت آب اکسیژنه، غلظت آنتی‌بیوتیک، غلظت آنزیم و ph واکنش بر کارایی آنزیم hrp خالص در حضور آب اکسیژنه بررسی شد. برای سنجش کارایی فرایند آنزیمی و باقیمانده آنتی‌بیوتیک‌ها پس از فرایند، غلظت آنتی بیوتیک ها بااستفاده از hplc مجهز به یک ستون فاز معکوس (c18، 5 درصد میکرومتر، 4.6 ×250 میلی‌متر) اندازه‌گیری شد. سرعت جریان 1میلی‌لیتر در دقیقه وحجم تزریق 40 میکرولیتر بود. فازمتحرک تتراسایکلین tfa 0.1 مولار و متانول (60:40) بود که در طول موج 254 نانومتر مورد استفاده قرار گرفت و فازمتحرک سیپروفلوکساسین استونیتریل 0.01 مولار و بافرفسفات (8:92) و طول موج 220 نانومتر بود. تمامی آزمایشات در سیستم ناپیوسته و در دمای آزمایشگاه انجام شدند. یافته‌ها: نتایج نشان داد در شرایط بهینه غلظت اولیه آنتی‌بیوتیک‌ها (mg/l 10)، زمان تماس 10 دقیقه، ph تتراسایکلین برابر 4 و ph سیپروفلوکساسین برابر 7، راندمان حذف آنتی‌بیوتیک تتراسایکلین وسیپروفلوکساسین به‌ترتیب 40 و 95 درصد بوده است. نتایج نشان دادکه راندمان حذف آنتی‌بیوتیک سیپروفلوکساسین بیش از دو برابر تتراسایکلین بود.استنتاج: فرآیند آنزیمی hrp آزاد در حضور آب اکسیژنه را می‌توان به عنوان یک فرآیند موثر برای حذف آنتی‌بیوتیک‌های تتراسایکلین وسیپروفلوکساسین از فاضلاب استفاده کرد.

Removal efficiency of Enzyme Horseradish Peroxidase in Removal of Tetracycline and Ciprofloxacin from Synthetic Wastewater

Background and purpose: So far, different methods have been used to remove residual antibiotics from aquatic environments. This study investigated the efficiency of enzyme horseradish peroxidase (HRP) in presence of hydrogen peroxide in removal of Tetracycline and Ciprofloxacin in a batch system.Materials and methods: In an experimental study on laboratory scale, the effects of contact time, concentrations of H2O2, the antibiotics, and enzyme, and reaction pH on the performance of pure HRP enzyme in the presence of H2O2, were investigated. To measure the efficiency of the enzymatic process, the residual antibiotics were measured using HPLC equipped with a reverse phase column (C18, 5% micrometer, 250 * 4.6 mm). The flow rate was 1 ml/min and the injection volume was 40 mu;l. The mobile phase of Tetracycline was 0.1 M TFA methanol (60:40) used at 254 nm and the mobile phase of ciprofloxacin was 0.01 M acetonitrile phosphate (8:92) at 220 nm. All experiments were performed in a discontinuous system at laboratory temperature.Results: Removal efficiencies of Tetracycline and Ciprofloxacin were 40% and 95%, respectively, at 10 mg/l initial concentrations of antibiotics, 10min contact time, Tetracycline pH= 4, and Ciprofloxacin pH= 7. The removal efficiency of Ciprofloxacin was two times more than that of Tetracycline.Conclusion: The free HRP could be used as an effective process in removing Tetracycline and Ciprofloxacin from wastewater.