Антибиотики из стоков попадают в реки и озёра, а оттуда — обратно к человеку. Это одна из причин роста устойчивости бактерий к лекарствам. Учёные СФУ предложили предложили способ, как отслеживать такой «круговорот» с помощью дешёвого сорбента и ультрафиолета.
Специалисты Института цветных металлов Сибирского федерального университета предложили новую методику выявления антибиотиков в воде. Они используют недорогой и безопасный сорбент из диоксида кремния, а затем фиксируют результат по свечению препарата под ультрафиолетом.
Ученые разработали способ концентрировать и определять антибиотики цефалоспоринового ряда в водных растворах люминесцентным методом. Для этого они применили сорбент из диоксида кремния, модифицированного полиаминами. Как рассказали в пресс-службе вуза, в перспективе методика поможет контролировать уровень антибиотиков в промышленных сточных водах и питьевых источниках, а значит — снижать риск развития антибиотикорезистентности у людей.
Объектом исследования стал цефотаксим — цефалоспориновый антибиотик третьего поколения широкого спектра действия. Врачи применяют его для лечения инфекций дыхательных путей, кожи, мочевыводящей системы, менингитов и других заболеваний. Из-за массового и не всегда обоснованного использования этот антибиотик, как и другие препараты группы, попадает в водоёмы через канализационные, сельскохозяйственные и промышленные стоки.
Профессор кафедры физической и неорганической химии СФУ Светлана Дидух-Шадрина рассказала, что исследователи провели пилотное испытание именно на цефотаксиме как на одном из самых распространённых антибиотиков. В работе использовали хорошо зарекомендовавший себя сорбент из кремнезёма, модифицированного полиаминами. Он недорогой и безопасный для человека и природы. Особенность метода в том, что цефотаксим люминесцирует: при облучении ультрафиолетом он даёт жёлто-зелёное свечение, причём чем выше концентрация антибиотика, тем ярче сигнал. Разработанная учёными методика позволяет извлекать цефотаксим из воды с эффективностью 91–93%.
Такую методику можно применять, например, на фармацевтических предприятиях для строгого контроля содержания антибиотиков в стоках, а также для проверки питьевых и подземных источников. При дальнейшей доработке способ подойдёт и для более сложных природных объектов — рек, озёр и морей, которые становятся конечной точкой «круговорота» антибактериальных препаратов в природе.
«К сожалению, антибиотики продолжают использоваться широко и не всегда этот процесс можно проконтролировать. Их применяют для лечения человека, сельскохозяйственных животных, вводят в корм кур на птицефабрике для профилактики бактериальной инфекции, чтобы не нести экономические потери. Растения также могут обрабатывать различными медикаментами для защиты культур от патогенов, а стоки использованной воды, естественно, попадают в почву и водоёмы», — говорит Светлана Дидух-Шадрина.
Сейчас перед учёными также стоит задача нейтрализовать влияние гуминовых и фульвокислот, которые тоже содержатся в природной воде. Эти высокомолекулярные соединения образуются при разложении растительных и животных остатков и могут взаимодействовать с антибиотиками, снижая эффективность анализа.
Большинство существующих методов определения антибиотиков в воде основаны на фотометрии, потенциометрии или высокоэффективной жидкостной хроматографии. Учёные СФУ впервые предложили сорбционно-люминесцентную методику с использованием модифицированных кремнезёмов. Она оказалась достаточно чувствительной и эффективной. Методику уже протестировали на фармацевтическом препарате и на модельном растворе на основе минеральной воды.
Фото: sfu.ru
Lx: 3659