Published May 16, 2019
| Version v1
Publication
Open
Removal and tracing of cephalosporins in industrial wastewater by SPE-HPLC: optimization of adsorption kinetics on mesoporous silica nanoparticles
- 1. October University of Modern Sciences and Arts
- 2. Cairo University
Description
Cephalosporins are β-lactam antibiotics which are considered the most widely used for humans and animals in many countries. Solid phase extraction was applied using Oasis HLB cartridges for tracing three cephalosporins (cefadroxil, cefprozil, and cefradine) in industrial wastewater samples. Sample extraction was followed by chromatographic analysis. The developed high-performance liquid chromatographic method was used for the determination of these selected cephalosporins. Separation was achieved on a Hypersil C18 column with an isocratic elution of acidified water (pH 2.5) to methanol to acetonitrile (82:12:6 per volume) at a flow rate of 1.5 mL min−1 and UV detection at 254 nm. Moreover, the proposed extraction and analysis procedures were applied to study the ability of mesoporous silica nanoparticles to remove cephalosporin residues from water by adsorption technique. A factorial design was applied to investigate the effect of pH, initial cephalosporins concentration, and adsorbent concentration on the adsorption process using removal percentage as a response. The prediction model fit well to experimental data based on statistical analysis. Adsorption kinetics and isotherm have been also studied, and the experimental results indicated that the adsorption process followed the pseudo-second-order kinetic model and Freundlich isotherm.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
السيفالوسبورين هي مضادات حيوية β - lactam التي تعتبر الأكثر استخدامًا للإنسان والحيوان في العديد من البلدان. تم تطبيق استخراج المرحلة الصلبة باستخدام خراطيش OASIS HLB لتتبع ثلاثة سيفالوسبورين (سيفادروكسيل، سيفبروزيل، وسيفرادين) في عينات مياه الصرف الصناعي. وأعقب استخراج العينات تحليل كروماتوغرافي. تم استخدام طريقة الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء المطورة لتحديد هذه السيفالوسبورينات المختارة. تم تحقيق الفصل على عمود Hypersil C18 مع شطف متساوي من الماء المحمض (الأس الهيدروجيني 2.5) إلى الميثانول إلى الأسيتونيتريل (82:12:6 لكل حجم) بمعدل تدفق 1.5 مل دقيقة-1 وكشف الأشعة فوق البنفسجية عند 254 نانومتر. علاوة على ذلك، تم تطبيق إجراءات الاستخراج والتحليل المقترحة لدراسة قدرة جسيمات السيليكا النانوية متوسطة المسام على إزالة بقايا السيفالوسبورين من الماء عن طريق تقنية الامتزاز. تم تطبيق تصميم عاملي للتحقيق في تأثير الأس الهيدروجيني، وتركيز السيفالوسبورين الأولي، وتركيز الممتزات على عملية الامتزاز باستخدام نسبة الإزالة كاستجابة. يتناسب نموذج التنبؤ بشكل جيد مع البيانات التجريبية القائمة على التحليل الإحصائي. كما تمت دراسة حركية الامتزاز والتساوي الحراري، وأشارت النتائج التجريبية إلى أن عملية الامتزاز اتبعت النموذج الحركي الزائف من الدرجة الثانية والتساوي الحراري Freundlich.Translated Description (French)
Les céphalosporines sont des antibiotiques β-lactamines qui sont considérés comme les plus largement utilisés pour les humains et les animaux dans de nombreux pays. L'extraction en phase solide a été appliquée à l'aide de cartouches Oasis HLB pour tracer trois céphalosporines (céfadroxil, céfprozil et céfradine) dans des échantillons d'eaux usées industrielles. L'extraction des échantillons a été suivie d'une analyse chromatographique. La méthode de chromatographie liquide à haute performance développée a été utilisée pour la détermination de ces céphalosporines sélectionnées. La séparation a été réalisée sur une colonne Hypersil C18 avec une élution isocratique d'eau acidifiée (pH 2,5) en méthanol en acétonitrile (82:12:6 par volume) à un débit de 1,5 mL min−1 et une détection UV à 254 nm. De plus, les procédures d'extraction et d'analyse proposées ont été appliquées pour étudier la capacité des nanoparticules de silice mésoporeuses à éliminer les résidus de céphalosporine de l'eau par une technique d'adsorption. Une conception factorielle a été appliquée pour étudier l'effet du pH, de la concentration initiale en céphalosporines et de la concentration en adsorbant sur le processus d'adsorption en utilisant le pourcentage d'élimination comme réponse. Le modèle de prédiction s'adapte bien aux données expérimentales basées sur l'analyse statistique. La cinétique et l'isotherme d'adsorption ont également été étudiées, et les résultats expérimentaux ont indiqué que le processus d'adsorption suivait le modèle cinétique d'ordre pseudo-seconde et l'isotherme de Freundlich.Translated Description (Spanish)
Las cefalosporinas son antibióticos β-lactámicos que se consideran los más utilizados en humanos y animales en muchos países. La extracción en fase sólida se aplicó utilizando cartuchos Oasis HLB para rastrear tres cefalosporinas (cefadroxilo, cefprozilo y cefradina) en muestras de aguas residuales industriales. La extracción de la muestra fue seguida por análisis cromatográfico. Se utilizó el método de cromatografía líquida de alto rendimiento desarrollado para la determinación de estas cefalosporinas seleccionadas. La separación se logró en una columna Hypersil C18 con una elución isocrática de agua acidificada (pH 2.5) a metanol a acetonitrilo (82:12:6 por volumen) a una velocidad de flujo de 1.5 mL min-1 y detección UV a 254 nm. Además, los procedimientos de extracción y análisis propuestos se aplicaron para estudiar la capacidad de las nanopartículas de sílice mesoporosa para eliminar los residuos de cefalosporina del agua mediante la técnica de adsorción. Se aplicó un diseño factorial para investigar el efecto del pH, la concentración inicial de cefalosporinas y la concentración de adsorbente en el proceso de adsorción utilizando el porcentaje de eliminación como respuesta. El modelo de predicción se ajusta bien a los datos experimentales basados en el análisis estadístico. También se han estudiado la cinética de adsorción y la isoterma, y los resultados experimentales indicaron que el proceso de adsorción siguió el modelo cinético de pseudo-segundo orden y la isoterma de Freundlich.Files
s40543-019-0180-6.pdf
Files
(2.0 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:f2422377ae729d48cee5a94c5ddcbacf
|
2.0 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- إزالة وتتبع السيفالوسبورين في مياه الصرف الصناعي بواسطة SPE - HPLC: تحسين حركية الامتزاز على جسيمات السيليكا النانوية متوسطة المسام
- Translated title (French)
- Enlèvement et traçage des céphalosporines dans les eaux usées industrielles par SPE-HPLC : optimisation de la cinétique d'adsorption sur les nanoparticules de silice mésoporeuses
- Translated title (Spanish)
- Eliminación y rastreo de cefalosporinas en aguas residuales industriales por SPE-HPLC: optimización de la cinética de adsorción en nanopartículas de sílice mesoporosa
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2945137437
- DOI
- 10.1186/s40543-019-0180-6
References
- https://openalex.org/W1969218162
- https://openalex.org/W1986992611
- https://openalex.org/W1995041030
- https://openalex.org/W2004570347
- https://openalex.org/W2007167333
- https://openalex.org/W2023550969
- https://openalex.org/W2030553693
- https://openalex.org/W2032964775
- https://openalex.org/W2035944811
- https://openalex.org/W2044754522
- https://openalex.org/W2046987539
- https://openalex.org/W2058942354
- https://openalex.org/W2059773079
- https://openalex.org/W2063490747
- https://openalex.org/W2064568876
- https://openalex.org/W2070755252
- https://openalex.org/W2073559320
- https://openalex.org/W2078454392
- https://openalex.org/W2094737986
- https://openalex.org/W2097623841
- https://openalex.org/W2130752053
- https://openalex.org/W2135649935
- https://openalex.org/W2138192090
- https://openalex.org/W2142102316
- https://openalex.org/W2214637746
- https://openalex.org/W2293657740
- https://openalex.org/W2314104404
- https://openalex.org/W2321506198
- https://openalex.org/W2442749541
- https://openalex.org/W308132063
- https://openalex.org/W4230556569
- https://openalex.org/W4240303576