المعالجة الصديقة للبيئة لعملية أتلاف الأدوية (المستحلبات) المنتهية الصلاحية

Abstract

الخلاصة تم في هذا البحث أختيار(طريقة الحرق) لمعالجة مخلفات دوائية (مستحلبات) شائعة الاستخدام في العراق وهي (Triclabendazol , Oxfendazol , Mebendazole) وهي مضادات حيوية للالتهابات خاصة بالاطفال. تم أجراء فحص محتوى الرطوبة والمتطلب الكيمياوي للاوكسجين chemical oxygen demand COD و كانت النتائج (93.34 , 94.88 , 92.97) % و (52000 , 33200 , 64000) ملغرام/لنر. تم تحديد درجة الحرارة كعامل متغيير في عملية الحرق (600 , 500 ,400) مo لغرض حساب نسبة الفقدان Loss of ignition LOI و تحديد درجة الحرارة المثالية وكانت النتائج للنماذج (Triclabendazol , Oxfendazol , Mebendazole) (94.92, 93.12 , 58.81)% و (88.87 , 62.61 ,44.08)% و ( 98.75 , 84.98 , 55.086) % على التوالي وعند خلط النماذج الثلاثة بنسب متساوية كانت نسبة الفقدان (92.87)%. تم اعتماد فحص المجاميع الفعالة باستخدام جهاز FTIR حيث تم تحديد مخطط لكل نموذج مجفف قبل الحرق و أعادة الفحص عند كل درجة بعد الحرق ولوحظ أختفاء القمم التي تدل على بصمة النموذج والمجاميع الفعالة و تتحلل المواد بشكل كامل الى كاربون عند درجة حرارة 600 مo.

الكلمات المفتاحية: مستحلبات، ترايكلابندازول، اوكسبثندازول، ميبيندازول، معالجة صديقة للبيئة

المقدمة تعد عملية التخلص من الادوية المنتهية الصلاحية بمختلف انواعها وغير المستخدمة مشكلة تواجه مختلف دول العالم وقد يؤدي التخلص منها بطرق غير مدروسة الى تلوث البيئة بشكل عام وفي الغالب تاخذ طريقها الى الانهار والتي قد تصل الى مصادر شرب الماء التي يستهلكها السكان والحيوان او قد تنتقل الى التربة ومنها الى المنتجات الزراعية التي بدورها تنتقل الى غذاء الانسان (رشا 2014),وطبقا للمؤسسات الصحية الاميركية فان المعدل الكلي للادوية بمختلف انواعها التي تاخذ طريقها الى خارج المنزل بلغ 127 مليون نوع من الادوية كل عام في الولايات المتحدة الاميركية فقط (Simons,2010). كما اظهرت احدى الدراسات ان حوالي 5.2 مليون انسان بضمنهم 4 مليون طفل يموتون كل عام بسسب الامراض المصاحبة للادوية منتهية الصلاحية غير المعاملة . ان طريقة الحرق لاتزال هي الطريقة الاكثر استخداما والاكثر شيوعا والاكثر امانا اذا ما تم استخدامها بالشكل المناسب ولهذا اختيرت هذه الطريقة في هذه الدراسة والتي تهدف بالدرجة الاساس معالجة انواع من الادوية السائلة فقط (مستحلبات) منتهية الصلاحية واختير منها ثلاثة انواع Triclabendazol , Oxfendazol , Mebendazole لانها الاكثر شيوعا واستخداما.

الجزء العملي تم استخدام ثلاث أنواع شائعة الاستخدام من المستحلبات الدوائية و هي كما يلي 1- Mebendazole 5% 2- Oxfendazole oral 5% 3- Triclabendzole فحص المتطلب الكيمياوي للاوكسجين COD: تم اخد 10 مليليتر من النموذج المراد تحليله وإضافة 15 مليليتر من حامض الكبريتيك المركز اليه كوسط حامضي ثم إضافة 5 مليليتر من دايكرومات البوتاسيوم بعيارية 0.25N و التكثيف لمدة ساعتين وبعدها كمل بحجم 40 مليليتر من الماء المقطر وتم وضع قطرات (2-3) من دليل Ferroin Solution Diaethylaether لغرض تسحيحيه مع كبريتات الحديدوز النشاديري بعيارية 0.05N وبعد الحصول على الحجم المسحح طبقت المعادلة التالية : A = حجم البلانك المسحح B = الحجم النازل من السحاحة N = عيارية كبريتات الحديدوز النشاديري Volume (حجم النموذج المأخوذ) = 10مليليتر مرحلة التجفيف : تتضمن أخذ وزن محدد من كل نماذج قيد الدراسة و توضع في جفنة خزفية ويتم التجفيف بدرجة حرارة 80 درجة مئوية ولمدة 5 ساعات باستخدام فرن كهربائي نوع(Heraeus GER ) ويتم أحتساب نسبة المحتوى المائي باستخدام المعادلة رقم (1) Humid% ( Water content) = (M1 –M2)*100/M1

نوع النموذج نسبة الازالة (نسبة الفقدان بالحرق) % LOI 400 Co 500 Co 600 Co نموذج رقم 1 55.086 84.98 98.75 نموذج رقم 2 44.08 62.61 88.97 نموذج رقم 3 58.81 93.12 94.92

جدول(1)فحص الرطوبة

مرحلة المعالجة (الحرق): حيث تم فيها حرق النماذج المجففة (بلا رطوبة) في فرن كهربائي متعدد درجات الحرارة نوع (Heraeus t5092 GER) درجات مختلفة (400 . 500, 600) درجة مئوية و أحتساب نسبة ( الفقدان بالاحتراق ) وهو مؤشر يوضح نسبة المواد العضوية القابلة للحرق وحسب معادلة رقم (2) Loss of Ignition LIO =( W1 –W2) *100/W1 …………(2). فحص المجاميع الفعالة : لغرض تحديد المجاميع الفعالة قبل الحرق وبعد الحرق تم استخدام جهازFTIR حيث تمت مقارنة مواقع ترددات كل مجموعة مع تغيير درجة الحرارة لضمان تفكك المود العضوية كمؤشر التخلص من المحتوى العضوي.

النتائج والمناقشة - فحص المحتوى العضوي و الرطوبة : جدول رقم (1 ) يوضح نتائج COD لكل نموذج وكذلك محتوى الرطوبة وحسب معادلة (1 ) للنماذج رقم ( 1 , 2 و 3) من نتائج فحص COD نلاحظ ارتفاع المحتوى العضوي اي المادة الفعالة الدوائية وبالتالي تلف هذا الدواء يعني تحوله الى مياه مخلفة لا يمكن طرحها الى مياه الانهر بلا معالجة كون المحددات البيئية العراقية و حسب نظام صيانة الانهار المرقم (25) لسنة 1967 والجاري العمل به ضمن التشريعات النافذة حيث يحدد تركيز COD في المياه المطروحة بتركيز (100 ppm ) وكذلك عدم جواز الطرح في المجاري الخاصة بالتصريف الصحي كون ان المخلفات الدوائية تحتوي على مواد عضوية كثيرة و يصعب معالجتها بالطرق التقليدية المتبعة في وحدات معالجة مياه الصرف الصحي نتائج نسب الفقدان بالحرارة: جدول رقم ( 2) يوضح نسب الازالة أثناء عملية المعالجة لكل نموذج بالحرق عند تغيير درجة الحرارة (400, 500, 600) درجة مئوية و حسب نلاحظ أن مع زيادة درجة الاحتراق تزداد نسبة الازالة ( الفقدان بالاحتراق) اي زيادة تفكك المادة العضوية و تحول المدة الصلبة العضوية الى نتائج الحرق ( ثاني اوكس الكاربون و ماء) وان المتبقي هو مواد لا عضوية ولغرض مزج نموذج مكون من خلط نسب متساوية من النماذج الثلاثة حيث كانت نسبة الازالة (92.87%) وأن افضل درجة حرارة هي 600 درجة مئوية وكما في المخطط الاحصائي المرقم (1)

ت رقم النموذج COD ppm نسبة الرطوبة % 1 نموذج رقم 1 52000 93.34 2 نموذج رقم 2 33200 94.88 3 نموذج رقم 3 64000 92.87

جدول(2) قيم الفقدان بالحرارة

مخطط (1) زيادة نسب الازالة بعد مع ازدياد درجة حرترة الحرق نتائج فحص FTIR : نموذج رقم 1 Mebendazole:- نلاحظ من المخططات المشار اليها بالرمز(A) و التي تمثل مخططات FTIR،ان القمم للنموذج بعد التجفيف و قبل الحرق تدل على تطابق مع الشكل الكيمياوي للمادة من خلال مواقع المجاميع الفعالة و البصمة لكل مركب واختفاء هذه المجاميع مع زيادة درجة الحرارة عند البدء بالحرق لتصل الى أختفاء تام كدليل الى تكسر المادة العضوية وظهور قمة عند (1101-1130) عند درجة حرارة 500 مئوي و قمة عند (1100) عند درجة حرارة 600 مئوي تخص الكاربون (C) فقط للاشارة الى تفحم المادة العضوية و ضمان التخلص منها والذي يؤكد هذه النتيجة هوعدم ظهور قمة للمجموعة الفعالة (الامايدN-H ) كما هو واضح من التركيب البنائي للميبيندازول التي كان من المفروض ظهورها ضمن الطول ( cm-1 3500-3100) ولم يبقى غير الحلقات الاروماتية والتي لم تظهر ضمن الطول( (3000-3100 cm-1او (1580-1600 cm-1) او(1450-1500 cm-1) وهذا يعني ان هذه المجاميع قد انصهرت ولم يبقى غير الكاربون. نموذج رقم 2 OXYFENDAZOLE نلاحظ من المخططات المشار اليها بالرمز(B) و التي تمثل مخططات FTIR ان القمم لنموذج بعد التجفيف و قبل الحرق تدلل على تطابق مع الشكل الكيمياوي للمادة من خلال مواقع المجاميع الفعالة و البصمة لكل مركب واختفاء هذه المجاميع مع زيادة درجة الحرارة عند البدء بالحرق لتصل الى أختفاء تام كدليل الى تكسر المادة العضوية وظهور قمة عند (1116) عند درجة حرارة 500 م و قمة عند (1106) عند درجة حرارة 600 م تخص الكاربون ( C ) فقط للاشارة الى تفحم المادة العضوية و ضمان التخلص منها وهذه النتيجة تؤكدها عدم ظهور قمة لاي من المجاميع الفعالة لنموذج الاوكسيفيندازول مثل مجموعة السلفوكسايد (sulfoxide S=O) عند الطول (1030-1060 cm-1) وكذالك مجموعة الامايد والحاقات الاروماتية كما مر معنا في نموذج الميبيندازول.

- نموذج رقم 3 TRICLABENDAZOL نلاحظ من المخططات المشار اليها بالمز(C) و التي تمثل مخططات FTIR ان القمم لنموذج بعد التجفيف و قبل الحرق تدلل على تطابق مع الشكل الكيمياوي للمادة من خلال مواقع المجاميع الفعالة و البصمة لكل مركب واختفاء هذه المجاميع مع زيادة درجة الحرارة عند البدء بالحرق لتصل الى أختفاء تام كدليل الى تكسر المادة العضوية وظهور قمة عند (1099) عند درجة حرارة 500 م و قمة عند (1100) عند درجة حرارة 600 م تخص الكاربون (C ) فقط للاشارة الى تفحم المادة العضوية و ضمان التخلص منها وهذه النتيجة تؤكدها عدم ظهور قمة لاي من المجاميع الفعالة للترايكلابيندازول واهمها مجموعة الثايوكاربونيل (S-CH3) ومجموعة (C-Cl) على طول (2550-2600 CM-1) و (850-550 cm-1) على التوالي .

شكل A مخطط FTIR لنوذج الميندازول قبل المعالجة شكل A1 محطط FTIR لنموذج الميدانزول في درجة حرارة 100 C

شكل A2 مخطط FTIR لنموذج الميدانزول في درجة 500C شكل A3 مخطط FTIR لنموذج الميدانزول في درجة حرارة 600 C

شكل B2 مخطط FTIR لنموذج الاوكسيفندازول في درجة حر شكل B3 مخطط FTIR لنموذج الاوكسيفندازول في درجة حرارة 600 C

شكل B مخطط FTIR لنموذج الاوكسيفيندازول قبل المعامل شكل B1 مخطط FTIR لنموذج الاوكسيفندازول في درجة حرارة 100 C شكل C1 مخطط FTIR لنموذج الترايكلابيندازول في درجة حرارة 100 C شكل B3 مخطط FTIR لنموذج الاوكسيفندازول في درجة حرارة 600 C

شكل C3 مخطط FTIR لنموذج الترايكلابيندازول في درجة حرارة 600 C شكل C2 مخطط FTIR لنموذج الترايكلابيندازول في درجة حرارة 500 C

المصادر 1- الثابت الطاهر ابراهيم, 2010 " المحارق وطرق معالجة المخلفات الطبية " 2- رشا صلاح مهدي (2014) . دراسة كفاءة محارق النفايات الطبية في مستشفيات الحلة في محافظة بابل . مجلة جامعة بابل للعلوم الهندسية . العدد 3 المجلد (22) ص 561-580 3- عبد القادر عابد و غازي سفاريني (2004). اساسيات علم البيئة . دار وائل للطباعة والنشر. الطبعة الثانية. 4- WHO model list of essential medicines . world helth organization. October 2013. Retrieved 22 April 2014. 5- British Pharmacopeoia (2013) Volume I and II 6- Pruss,E.Giroult and P.Rushbrook.(1999). Management of waste from health-care activities. WHO. Geneva. 7- Simons,T.E.(2010). Drug take back programs: safe disposal of unused, expired, or unwanted medication in north Carolina. Coastal Coalitation for Substance Abuse Prevention. 8- Akter,N., N.M.Kazi,A.M.R.Chowdhury (1999). Environmental investigation of medical waste management system in Bengladesh with special reference to Dhaka city. BRAC, Reserch and Evaluation Division, 75 Mohakhali, Dhaka 1212, Bengladesh.