Ibuprofen biosorption by chemically activated Saccharomyces cerevisiae

  • Bruna Assis Paim dos Santos Faculdade de Arquitetura, Engenharias e Tecnologias. Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental. Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), Campus Universitário de Cuiabá, Avenida Fernando Corrêa da Costa, n° 2367, CEP: 78060-900, Cuiabá, MT, Brazil.
  • Evandro Luiz Dall’Oglio Instituto de Ciências Exatas e da Terra. Departamento de Química. Fundação Universidade Federal de Mato Grosso (FUFMT), Campus Universitário de Cuiabá, Avenida Fernando Corrêa da Costa, n° 2367, CEP: 78060-900, Cuiabá, MT, Brazil.
  • Adriano Buzutti de Siqueira Instituto de Ciências Exatas e da Terra. Departamento de Química. Fundação Universidade Federal de Mato Grosso (FUFMT), Campus Universitário de Cuiabá, Avenida Fernando Corrêa da Costa, n° 2367, CEP: 78060-900, Cuiabá, MT, Brazil.
  • Danila Soares Caixeta Faculdade de Arquitetura, Engenharias e Tecnologias. Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental. Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), Campus Universitário de Cuiabá, Avenida Fernando Corrêa da Costa, n° 2367, CEP: 78060-900, Cuiabá, MT, Brazil. Faculdade de Arquitetura, Engenharia e Tecnologia. Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental. Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), Campus Universitário de Cuiabá, Avenida Fernando Corrêa da Costa, n° 2367, CEP: 78060-900, Cuiabá, MT, Brazil.
  • Viviane Cristina Padilha Lopes Faculdade de Arquitetura, Engenharias e Tecnologias. Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental. Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), Campus Universitário de Cuiabá, Avenida Fernando Corrêa da Costa, n° 2367, CEP: 78060-900, Cuiabá, MT, Brazil.
  • Leonardo Gomes de Vasconcelos Instituto de Ciências Exatas e da Terra. Departamento de Química. Fundação Universidade Federal de Mato Grosso (FUFMT), Campus Universitário de Cuiabá, Avenida Fernando Corrêa da Costa, n° 2367, CEP: 78060-900, Cuiabá, MT, Brazil.
  • Eduardo Beraldo de Morais Faculdade de Arquitetura, Engenharias e Tecnologias. Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental. Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), Campus Universitário de Cuiabá, Avenida Fernando Corrêa da Costa, n° 2367, CEP: 78060-900, Cuiabá, MT, Brazil. Faculdade de Arquitetura, Engenharia e Tecnologia. Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental. Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), Campus Universitário de Cuiabá, Avenida Fernando Corrêa da Costa, n° 2367, CEP: 78060-900, Cuiabá, MT, Brazil.
DOI: https://doi.org/10.4136/ambi-agua.2862

Abstract

Saccharomyces cerevisiae biomass was activated chemically, and its ibuprofen (IBP) biosorption capabilities were assessed regarding IBP removal from an aqueous solution. The effects of pH (2-10), contact time (0-90 min), IBP concentration (5-35 mg L-1), and temperature (20, 30, 40°C) were evaluated in batch studies. Higher removal rates of IBP were found at pH 2.0. The pseudo-second-order kinetic model best described the experimental data. Both the Langmuir and Freundlich isotherm models described the equilibrium data satisfactorily. The maximum biosorption capacity for IBP onto chemically activated Saccharomyces cerevisiae biomass (CA-YB) was estimated at 13.39 mg g-1 at 40°C. The activation energy calculated by the Dubinin-Radushkevich isotherm model was 9.129 kJ mol-1, indicating that a chemical process mediated the biosorption of IBP onto CA-YB. According to thermodynamic studies, IBP biosorption is spontaneous and endothermic. FTIR analysis revealed that the carboxyl, hydroxyl, phosphoryl, and amino groups were involved in the biosorption process of IBP. These findings indicated that CA-YB could be an alternative biosorbent for IBP removal from aqueous media.

Keywords: isotherms, kinetic, microbial biomass, pharmaceutical drugs, thermodynamic study.


Published
05/10/2022
Issue
Vol. 17 No. 5 (2022)
Section
Papers

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