ナノザイムによる抗生物質汚染物質の触媒分解

抗生物質は20世紀の最も偉大な医療発見の一つであり、その微生物を不活化し殺す強力な能力により、人間の健康の治療に広く使用されています。現在、抗生物質の広範な使用に伴い、サルファメトキサゾール、サルファジアジン、テトラサイクリン、オキシテトラサイクリン、エリスロマイシンなどの一般的な抗生物質が生態系で高濃度で発見され、検出されています。したがって、抗生物質汚染の問題に対するターゲットを絞ったアプローチが不可欠です。

抗生物質を分解するために一般的に使用される方法には、吸着、生分解、先進酸化プロセスが含まれます。ナノザイムは水から抗生物質残留物を効果的に除去し、極性環境条件を克服することができます。 Creative Enzymesは、抗生物質汚染物質の触媒分解のためのさまざまなナノザイムを提供し、ナノザイム分野での研究を支援します。

ナノザイムによるテトラサイクリンの分解

• テトラサイクリン（TC）は最も広く使用されている抗生物質の一つですが、未吸収のTCのほとんどは水環境に放出され、人間の健康や水生生態系に潜在的な脅威を与えます。

図1 多面体Fe₃O₄ナノザイムに基づくテトラサイクリンの分解。

• Creative Enzymesは、硫酸鉄とチオ硫酸ナトリウムを前駆体として140°Cで水熱法を用いて、露出した多面体Fe₃O₄ナノザイムを合成します。
• その結果、多面体Fe₃O₄ナノザイムは広いpH範囲でUV-フェントン反応を触媒します。この分解システムは優れた化学的安定性と分解活性を持ち、光触媒酵素触媒の調製と開発の新しい道を開きます。
• また、水熱法によりAgベースのナノザイム複合体も準備します。この酵素はTCの光触媒分解効率が高く、サイクリング実験の結果は複合体が光電安定であることを示しています。

ナノザイムによるスルホンアミドの分解

• スルホンアミド抗生物質は、世界中で最も生産され使用されている抗生物質の一つです。これらは、サルファジアジン、サルファメトキサゾール、サルファジアジンジメチルピリミジンなどを含む合成抗生物質のクラスです。
• サルファメタジン（SMT）への長期的な曝露は、水生生態系の安全性を深刻に脅かします。
• Fe / Cu二元金属ナノザイムを準備し、H₂O₂触媒分解プロセスに適用します。独自の構造と組成を持つナノザイムは、H₂O₂活性化後に優れた吸着および触媒特性を示します。初期溶液が酸性のとき、SMTを除去することができます。

図2 フェントン反応に基づくFe / Cuペルオキシダーゼ様システムにおけるSMT分解の反応メカニズム。

• また、鉄酸化物ナノザイムを触媒として使用し、H₂O₂とFenton様反応を形成し、スルホンアミドに対して良好な分解効果を持ちます。

Creative Enzymesは、クライアントの研究およびプログラム開発を促進するために、最先端の技術と広範な酵素の専門知識を共有できることを嬉しく思います。私たちのサービスに興味がある場合や質問がある場合は、ぜひお問い合わせいただくか、オンラインでのお問い合わせを行ってください。