Uklanjanje opioidnih analgetika iz otpadnih voda ozoniranjem: kinetika eliminacije i identifikacija transformacijskih produkata

Opioidni analgetici su važna kategorija farmaceutskih spojeva čija raširena upotreba može rezultirati visokim koncentracijama u komunalnim otpadnim vodama. Budući da je konvencionalno pročišćavanje otpadnih voda za uklanjanje opioidnih analgetika neučinkovito, postoji opravdana zabrinutost da bi dugotrajnim ispuštanjem moglo doći do njihovog nagomilavanja u vodenom okolišu sa štetnim posljedicama za akvatičke organizme.1 Kako bi se ovaj problem ublažio, često je potrebno otpadne vode pročistiti dodatnim postupcima, pri čemu napredne oksidacijske metode zauzimaju istaknuto mjesto.2 Cilj ovog rada bio je ispitati uspješnost uklanjanja dvaju istaknutih predstavnika opioidnih analgetika, tramadola i metadona, ozoniranjem. Eksperimenti ozoniranja provedeni su s tri različite matrice, uključujući čistu vodu, fosfatni pufer te sekundarni efluent porijeklom s Centralnog uređaja za pročišćavanje otpadnih voda grada Zagreba. Pri tom je sustavno istražena brzina uklanjanja opioida kao funkcija koncentracije ozona, pH vrijednosti te tipa matrice. Praćenje koncentracija tramadola i metadona, kao i identifikacija njihovih transformacijskih produkata nastalih tijekom eksperimenata, provedeno je tekućinskom kromatografijom visoke djelotvornosti spregnutom sa spektrometrijom masa visoke rezolucije. Eksperimenti su pokazali da se postupkom ozoniranja pri koncentraciji ozona od 0, 05 do 0, 5 mg/L oba opioida u potpunosti uklanjaju u manje od 5 minuta, pod uvjetom da je pH medija za ozoniranje viši od 7. Uklanjanje odabranih opioida znatno je usporeno kod kiselih uvjeta (pH=5), što ukazuje na važnost deprotoniranja amino grupe za učinkovitu reakciju s ozonom. Uklanjanje promatranih spojeva u sekundarnom efluentu odvijalo se dvostruko sporije nego u matricama koje ne sadrže organsku tvar, što se može pripisati smanjenju koncentracije raspoloživog otopljenog ozona zbog interakcije s matricom sekundarnog efluenta. U vremenskom intervalu od 10 minuta koncentracija tramadola u sekundarnom efluentu smanjena je za 91, 1%, a za metadon 99, 1%. Uklanjanje roditeljskih spojeva bilo je povezano sa stvaranjem transformacijskih produkata. Na temelju točne mase i MS/MS eksperimenata utvrđeno je da je najzastupljeniji transformacijski produkt metadona bio EDDP, a tramadola tramadol N-oksid.