Commercial Adsorbents Modified to Remove Platinum Cytostatic Drugs at Trace Levels
Els fàrmacs a base de platí utilitzats per a quimioteràpia (Pt-CDs), s'excreten a través de l'orina, arribant al medi ambient on s'han detectat en concentracions de [Mu]g L-1 en aigües residuals municipals i hospitalàries. La present tesi presenta nous avanços en la seva eliminació a...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2023 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de Documents de la UAB |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:ddd.uab.cat:293011 |
| Acceso en línea: | https://ddd.uab.cat/record/293011 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Citostàtics de platí Platinum cytostatic Citostáticos de platino Adsorció Adsorption Adsorción Adsorbents comercials Commercial adsorbents Adsorbentes comerciales Ciències Experimentals |
| Sumario: | Els fàrmacs a base de platí utilitzats per a quimioteràpia (Pt-CDs), s'excreten a través de l'orina, arribant al medi ambient on s'han detectat en concentracions de [Mu]g L-1 en aigües residuals municipals i hospitalàries. La present tesi presenta nous avanços en la seva eliminació a nivell traces de matrius aquoses fent servir adsorbents funcionalitzats. Inicialment, es va estudiar l'adsorció de cisplatí i carboplatí sobre tres adsorbents comercials, gel de sílice funcionalitzat amb cisteïna (Si-Cys), gel de sílice funcionalitzat amb 3-(dietilentriamina)propil (Si-DETA) i una esponja de cel.lulosa MetalZorb® (Sponge) amb l'objectiu de dilucidar els mecanismes d'adsorció comparant amb PtCl42-. Si-Cys va mostrar capacitats d'adsorció superiors per a cisplatí i carboplatí comparant amb Si-DETA i Sponge, manifestant l'afinitat dels grups funcionals per a complexar Pt(II), mitjançant quimisorció. S'ha observat una adsorció de PtCl42- depenent del pH i superant la del cisplatí i carboplatí a causa de la contribució de l'adsorció electroestàtica sobre les superfícies protonades. El procés d'eliminació dels compostos de Pt (II) es produeix mitjançant una substitució inicial dels lligands per molècules d'aigua, seguida d'una adsorció, afavorida per la naturalesa iònica del complex format i la quelació, ajustant-se a un model cinètic de pseudosegon ordre (PSO), implicant difusió i quimisorció. Les isotermes es van ajustar al model de Langmuir, consistent amb un procés monocapa. Els valors d'entalpia d'adsorció van suggerir reaccions endotèrmiques per a la quelació de cisplatí i carboplatí amb grups tiol, mentre que l'adsorció de PtCl42- va ser exotèrmica. A 343 K, l'eficiència d'eliminació de Si-Cys va aconseguir el 98,5 ± 0,1% (cisplatí) i el 94,1 ± 0,1% (carboplatí). Amb l'objectiu de millorar l'eficiència de l'eliminació de concentracions traça de cisplatí i carboplatí (235 [Mu]g L-1 Pt), es va funcionalitzar el material Sponge utilitzant àcid 3-mercaptopropiónico (MPA) i L-cisteïna (Cys), anomenades Mpa@sponge i Cys@sponge respectivament. El Mpa@sponge resultant va obtenir una eliminació del 88,9 ± 0,5% per a cisplatí i 85,2 ± 0,4% per a carboplatí, mentre que per a Cys@sponge l'eliminació va ser de 75 ± 2% i 59 ± 1%, respectivament, superior al resultat per a l'esponja no modificada, 29 ± 4% per al cisplatí i el 4 ± 1% per al carboplatí. Això suggereix que la introducció de grups funcionals tiol va proporcionar llocs d'unió favorables per a la complexació de Pt. A causa de la taxa d'hidratació limitada del carboplatí, que limita la formació de derivats actius, la seva adsorció és menor que la del cisplatí, però, es va millorar mitjançant la introducció de Cl- en les solucions inicials i incrementant la temperatura. Els resultats obtinguts mitjançant espectroscòpia d'absorció de raigs X (XAS) realitzades en la vora L3 del Pt, van mostrar un entorn de coordinació similar per a tots dos adsorbents funcionalitzats, observant la formació de quatre enllaços Pt-S després de l'adsorció. El material Mpa@sponge es va millorar mitjançant l'ús de Na2S·9H2O o SnCl2·2H2O, per a reduir el disulfur format a causa de l'oxidació del tiol, formant les esponges TFS_1 i TFS_2 que van proporcionar eliminacions del 95,5 ± 0,8% i 99,5 ± 0,1% respectivament, superant notablement la inicial. La seva morfologia va ser caracteritzada mitjançant FTIR, anàlisi elemental, SEM-EDS i XPS, confirmant l'ancoratge dels grups tiol que van actuar com a punts d'afinitat per a la coordinació de Pt-S, millorant l'adsorció. La presència de recobriments de Sn/SnO2 similars a bombolles en TFS_2 (subproducte de reacció) va millorar encara més l'adsorció. Les altes temperatures van facilitar la formació d'enllaços Pt-S, millorant significativament l'adsorció. No obstant això, per a TFS_2, la temperatura elevada de 343 K va induir l'agregació de Sn/SnO2, comprometent l'eficàcia de l'adsorció. |
|---|