Yer fıstığı kabuklarından üretilen aktif karbon ile siklofosfamidin yüksek verimli ve sürdürülebilir giderimi: kimyasal adsorpsiyon mekanizması

Hastane ilaçlarının suya karışması neden önemli

Kanser ilaçları yaşam kurtarıyor, ancak bazıları vücudu terk ettikten sonra etkisini yitirmiyor. Yaygın bir kemoterapi ilacı olan siklofosfamid, hastaların vücudundan geçerek hastane atık suyuna ve nehre küçük miktarlarda ulaşabiliyor. Düşük seviyelerde bile balıklar, algler ve diğer su canlıları için zararlı olabilir. Bu çalışma, atılmış yer fıstığı kabuklarını çevreye ulaşmadan önce bu ilacı sudan yakalayabilen güçlü bir filtreye dönüştürme fikrini inceliyor—basit ama etkisi büyük bir yaklaşım.

Tarım atığından akıllı su filtresine

Yer fıstığı kabukları genellikle düşük değerde bir tarımsal atıktır, ancak karbon açısından zengindir. Araştırmacılar yerel yer fıstığı kabuklarını temizleyip kuruttu, öğüttü, ardından oksijensiz ortamda ısıtıp potasyum hidroksit ile muamele etti. Bu işlem kabukları aktif karbon formuna dönüştürdü; bu malzeme küçük delik ve tünellerle dolu. Ölçümler, elde edilen karbonun son derece büyük iç yüzey alanına ve farklı boyutlarda bir gözenek labirentine sahip olduğunu gösterdi; bunların tümü kirletici moleküllerin yapışabileceği bol miktarda yer oluşturuyor.

Yeni malzeme toksik ilaçları nasıl temizliyor

Çalışma ekibi bu yer fıstığı karbonunun farklı koşullar altında siklofosfamidi sudan ne kadar iyi giderdiğini test etti. Karbon miktarı, suyun asitliği, başlangıç ilac düzeyi ve temas süresi değiştirildi. Makul bir adsorban dozu ve bir saat temas süresiyle, başlangıç konsantrasyonu litre başına 40 miligram veya altında olduğunda malzeme ilacın yüzde 98,5’inden fazlasını giderdi. Dikkat çekici şekilde, temizleme performansı gerçek hastane atık sularına benzer nötr değerlere yakın pH aralığında da çok yüksek kaldı. Bu, suyun pH’ını ayarlamak için ek kimyasal eklemeye gerek olmadan sürecin çalışabileceği anlamına geliyor; bu da hem maliyeti hem de ikincil atıkları azaltıyor.

Mikroskobik düzeyde neler oluyor

Malzemenin neden bu kadar iyi çalıştığını anlamak için araştırmacılar yapısını ve yüzey kimyasını ayrıntılı biçimde inceledi. Elektron mikroskobu görüntüleri, su ve ilaç moleküllerinin derinlere ulaşmasını sağlayan çok sayıda birbirine bağlı gözenekle pürüzlü, kraterli bir yüzeyi ortaya koydu. Spektroskopi, karbon yüzeyinin oksijen içerikli gruplar ve aromatik halkalar taşıdığını gösterdi; bunlar siklofosfamid ile güçlü etkileşim kurabiliyor. İlacın karbon üzerinde ne kadar hızlı ve ne kadar güçlü biriktiğini analiz ederek, moleküllerin yüzeyde tek katlı, sıkı paketlenmiş bir tabaka oluşturduğu ve bağlanmanın yalnızca zayıf fiziksel kuvvetlerle değil, belirli kimyasal çekimler yoluyla gerçekleştiği sonucuna vardılar.

Verim, ısı ve tekrar kullanım

İleri testler sıcaklığın ve tekrarlı kullanımın performansı nasıl etkilediğini inceledi. Giderim işlemi daha yüksek sıcaklıklarda daha iyi çalıştı ve kendiliğinden gerçekleşti; bu da ilacın ve karbon yüzeyinin arasında ısı emen, kimyasal olarak yönlendirilen bir reaksiyon olduğunu gösteriyor. Araştırmacılar karburu alkol ile rejener edip birkaç kez yeniden kullandıklarında, birkaç döngü sonra bile ilacın büyük bir kısmını yakalamaya devam etti; ancak verim zamanla yaklaşık yüzde 98’den yaklaşık yüzde 75’e düşme eğilimi gösterdi. Bu düşüşe rağmen, yer fıstığı kabuğu karbonunun düşük maliyeti ve basit üretimi onu geniş ölçekli kullanım için çekici kılıyor.

Daha temiz hastane suyu için basit bir yol

Basitçe ifade etmek gerekirse, bu çalışma sıradan bir şey olan yer fıstığı kabuklarının mevcut arıtma tesislerinden kaçan güçlü bir kanser ilacını etkili ve ekonomik biçimde filtreleyebilecek malzemeye dönüştürülebileceğini gösteriyor. Malzeme siklofosfamidi hızlıca, nötre yakın suda ve gerçek hastane deşarjlarına ilişkin seviyelerde yakalayabiliyor. Yer fıstığı kabuklarının bol ve ucuz olması nedeniyle bu yaklaşım, tıbbi bakımın ekolojik risklerini azaltmak ve nehirler ile göllere giren tehlikeli ilaç yükünü düşürmek için pratik ve sürdürülebilir bir yol sunuyor.

Atıf: Aşçıoğlu, Ç., Bulduk, İ. & Türk Baydır, A. Highly efficient and sustainable removal of cyclophosphamide with activated carbon produced from peanut shells: chemical adsorption mechanism. Sci Rep 16, 15388 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-43552-2

Anahtar kelimeler: siklofosfamid, aktif karbon, yer fıstığı kabukları, ilaç atık suyu, su arıtma