HETASİLİN MOLEKÜLÜNÜN ATIK SULARDAN UZAKLAŞTIRILMASI

Year 2021, Volume: 7 Issue: 1, 49 - 64, 30.04.2021

Yelda Yalçın Gürkan , Cihan Erdoğan , Şimal Kürümoğlu

Abstract

Antibiyotikler, doğada genellikle mantarlar tarafından üretilir ve bakteriyel enfeksiyonların tedavisinde ve önlenmesinde kullanılan bir antimikrobik ilaç türleridir. Antibiyotikler insanlar için hayati öneme sahiptirler. Ancak aşırı ve bilinçsiz kullanım bakterilerin kullanılan antibiyotiğe karşı direnç kazanmasına neden olabilir. Eğer bakteriler bir antibiyotiğe karşı direnç kazanırlarsa, artık o antibiyotiğin o bakteriye karşı etkisi olmaz. Ülkemizin antibiyotik tüketimi birçok Avrupa ülkesiyle kıyaslanamayacak ölçüde yüksektir. Üstelik bu tüketim çoğu zaman uygunsuz ve gereksiz kullanılmaktadır. Bu durum bakterilerin direnç kazanmasının dışında çevreye de önemli etkileri vardır. Bu çalışmada, hetasilin molekülünün gaz fazı ve sulu ortamdaki olası parçalanma reaksiyonları teorik olarak incelenmiştir. Hetasilinin OH radikali ile olası reaksiyon yolları belirlenmiştir. Optimum geometrisi Gaussview5 ile hesaplanmıştır. Daha sonra, Gaussian 09 programı ile yapılan optimum geometrisi sayesinde en düşük enerjili yapısı belirlenmiştir. Hetasilin ve parçalanma reaksiyonundaki fragmanların optimum geometrisi DFT metodu ile gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, çözücü etkisini açıklamak için Gaussian 09 paket programına uygulanan COSMO (conductor-like screening solvation model) çözücü modeli kullanılmıştır. Bu şekilde, yapılan bu hesaplamalar ile deneysel olarak maddi ve zaman kayıplarına neden olan analizleri teorik olarak hesaplamak amaçlanmıştır.

Keywords

Antibiyotik,, Hetasilin, Gaussian09, DFT

Supporting Institution

Tekirdag Namik Kemal University

REMOVAL of THE HETACILLIN MOLECULE FROM WASTE WATER

Abstract

Antibiotics, are generally produced by fungi on nature and anti-microbial medicine used for the treatment and prevention of bacterial infections. Antibiotics have a vital importance for human beings. But excessive and unconscious usage could cause the bacteria to gain resistance against the used antibiotic. If the bacteria gets resistance against an antibiotic, that antibiotic is no longer effective against said bacteria. Antibiotic consumption of our country is incomparably higher than many European countries. Furthermore, this consumption is mostly unsuitable and unnecessary. Apart from causing bacteria to gain resistance, this situation also has major effects on the environment. In this study, the possible degradation reaction pathways of hetacillin molecule, which has been theoretically examined in the gaseous phase and aqueous media. Probable reaction path of hetacillin molecule with OH radicals was analyzed. Optimized geometry was calculated via Gauss View 5. Subsequently, the most stable state was determined through geometric optimization via Gaussian 09 program. Aiming to determine the intermediates in degradation reaction of hetacillin, geometric optimization of the molecule was realized through DFT method. Therefore, impact of water solvent was investigated using the COSMO as the solvation model implemented in Gaussian 09 package. Thus, in this study it has been aimed to theoretically calculate the analysis that cause experimental material and time loss with these calculations made.

Keywords

Antibiotic, Hetacillin, Gaussian09, DFT

References

• Awais M, Shah AA, Hameed A, Hasan F, Isolation, Identification and Optimization of Bacitracin Produced by Bacillus. Quaid-i-Azam University Faculty of Biological Sciences, Islamabad, 39(4):1303-1312, 2007.
• Hoel D, Williams DN, Berkelman RL , Antibiotics: Past, present, and future. Postgraduate Medicine, 101:1, 114-122, 1997.
• Çifçi A, Aksoy A, Antibiyotiklere Karşı Oluşan Direnç Mekanizmaları. Türkiye Klinikleri Journal of Veterinary Sciences-Pharmacology and Toxicology-Special Topics, 1(2):1-10, 2015.
• MacLeod SL , Pharmaceutical Occurrence and Fate in Wastewater and Receiving Surface Waters in Two Alberta Watersheds. Edmanton, Alberta, 2009.
• Topal M, Uslu G, Topal EIA, Öbek E, Antibiyotiklerin Kaynakları ve Çevresel Etkileri. Beykent Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 1(2):137-152, 2012.
• Karabay O,Türkiye’de Antibiyotik Kullanımı ve Direnç Nereye Gidiyor?. ANKEM Dergisi, 23(Ek 2):116-120, 2009.
• Levine IN , Physical Chemistry, Sixth Edition. The McGraw-Hill Companies, 989p, USA, 2009.
• Leanch AR, Molecular Modelling Principles and Applications, Second edition. Pearson Education, 744 p, England, 2001.
• Foresman JB, Frisch A, Exploring Chemistry With Electronic Structure Methods, Second edition, Gaussian Inc., Pittsburgh USA, 1996.
• Erdoğan, C., Hetasilin Molekülünün Atık Sulardan Uzaklaştırılması. (Yüksek Lisans tezi), 2017.