Remoción de cefalosporinas con aluminosilicatos

Abstract

La presencia de contaminantes emergentes, como los antibióticos, representa una gran preocupación debido a los efectos que causa en los ecosistemas y la salud de los humanos. El mayor impacto de este tipo de contaminantes es la resistencia bacteriana en medios naturales, principalmente en el agua, y aunque existen métodos para removerlos, las trazas de antibióticos no pueden ser retiradas completamente por las plantas tratadoras de aguas residuales (PTAR). La adsorción es uno de los procesos para remover antibióticos del agua residual y los aluminosilicatos (Al-Si), naturales o modificados, son compuestos adsorbentes que no han recibido la suficiente atención, sin embargo, algunos estudios han demostrado su eficacia para remover antibióticos betalactámicos, como las cefalosporinas de primera, segunda, tercera y cuarta generación. Precisamente, esta familia de medicamentos es la principal causante de resistencia bacteriana en ambientes nosocomiales y naturales. El uso de Al-Si modificados con surfactantes, como bromuro de hexadeciltimetilamonio (HDTMA-Br), bromuro dodeciltrimetil amonio (DTAB) y nanopartículas de óxidos, es una alternativa promisoria para el tratamiento avanzado de aguas contaminadas con antibióticos. Algunas investigaciones han encontrado una mejora de 61% en el proceso de sorción de cefalexina con Al-Si modificados con nanopartículas metálicas y, por otro lado, un aumento del 65% en el proceso de remoción del mismo antibiótico cuando son modificados con Fe3O4. Lo anterior pone de manifiesto que la modificación superficial de los Al-Si mejoran considerablemente el proceso de adsorción de cefalosporinas.

Remoción de cefalosporinas con aluminosilicatos

“…Los Al-Si, como la arcilla, con superficie de poros pequeña, han demostrado ser menos eficientes para la adsorción de triclosán [68] . Cabe señalar que en algunos trabajos se ha indicado que los procesos de modificación superficial pueden inducir un aumento o disminución -en el área de la superficie-del tamaño de los poros de la montmorillonita, teniendo un efecto en la selectividad en el proceso de adsorción de compuestos orgánicos [69] .…”

“…En aluminosilicatos, el intercambio catiónico se considera el principal mecanismo de adsorción y en el caso de las tetraciclinas la adsorción generalmente disminuye al aumentar el pH [70] . El uso de tensoactivos como modificador de superficie puede cambiar el área hidrofílica a una más hidrofóbica, mejorando a la sorción de contaminantes orgánicos debido a los conglomerados que forma con los grupos alquilo del tensoactivo [69] .…”

“…Se descubrió que la capacidad de NZ mejoraba significativamente con la ayuda de recubrimiento con nanopartículas magnéticas de Fe 3 O 4 . Esto se debe al aumento en superficie y número de sitios activos en la CZ [87] . Como se muestra en la literatura, la cantidad de fármaco adsorbido por los diversos Al-Si crudos o no modificados es reducida [88] .…”