A modernização da agricultura favoreceu o aumento da produtividade e qualidade. Entretanto, juntamente com o uso intenso de pesticidas, efeitos tóxicos em mamíferos e plantas foram agravados. Mais de 90% dos agrotóxicos não atingem seu alvo específico para produzir a resposta biológica esperada, movendo-se para outros compartimentos ambientais: solos, ar, águas residuais e subterrâneas. Esse panorama gerou novas necessidades a serem atendidas pelas indústrias de pesticidas, que devem apresentar alta eficiência, baixa dosagem, fácil aplicação e custo reduzido. As blendas poliméricas de poli(3-hidroxibutirato)/ poli(ε-caprolactona), P(3HB)/PCL, apresentam vantagens e satisfazem várias características exigidas para os sistemas de liberação controlada de pesticidas microencapsulados quando comparados com a mesma quantidade de agrotóxicos aplicados de forma convencional. O uso do P(3HB) é de grande interesse, por ser um biopolímero produzido a partir da cana de açúcar, disponível em abundância no Brasil. A cipermetrina é um inseticida piretróide, que atua por contato, ingestão e fumigação, sendo extremamente perigoso para abelhas e organismos aquáticos, enquanto o malation é um inseticida/acaricida organofosforado que age inibindo a ação da enzima colinesterase, permitindo o controle de um amplo espectro de insetos sugadores e mastigadores nas culturas de café, algodão, arroz, trigo, citros, frutas em geral, legumes e hortaliças, bem como no tratamento de grãos armazenados.

A partir do P(3HB) e da PCL foram preparadas microesferas dos homopolímeros e de blendas através do método de emulsificação-evaporação de solvente, nas composições P(3HB)/PCL 97/03, 95/05, 90/10, 80/20 e 70/30 (m/m), contendo a concentração constante de 30% de malation ou cipermetrina (m/m) microencapsulados. Para fins de análises de caracterização também foram preparadas microesferas sem a adição de pesticida. As microesferas foram produzidas solubilizando-se o polímero e o pesticida em 5 mL de clorofórmio (CHCl3) para formar uma solução 5% (m/V). Nas formulações contendo P(3HB), dissolveu-se este polímero previamente em CHCl3 e após o resfriamento da solução, adicionou-se o pesticida e a PCL. A solução contendo os polímeros e o pesticida (5 mL) foi emulsificada em 200 mL de uma solução aquosa de gelatina e surfactante (0,05% m/V). A emulsão formada permaneceu sob agitação constante durante 24 horas, permitindo a evaporação do clorofórmio e a solidificação das esferas poliméricas. As microesferas foram filtradas, lavadas com água destilada e secas à temperatura ambiente, sendo armazenadas para as análises por microscopia eletrônica de varredura (MEV). O ensaio de liberação do malation foi realizado em água, enquanto o da cipermetrina em solução etanol/água (2:1), devido sua insolubilidade em água. As concentrações de malation ou de cipermetrina liberados foram determinadas por espectrofotometria UV-vis, medindo-se a absorbância da solução a 215 e 276 nm, respectivamente.

A morfologia e o tamanho das microesferas foram avaliados por MEV. As microesferas puras de P(3HB) apresentaram superfície rugosa, enquanto que as de PCL apresentaram superfície lisa e descontínua. A ocorrência dessa morfologia pode ser associada à separação de fases, fato relacionado à imiscibilidade do P(3HB) e da PCL nesta faixa de composição. A encapsulação de malation ou cipermetrina não gerou mudanças significativas na morfologia das microesferas. Independente da composição, o tamanho das microesferas observado apresentou-se na faixa de 200 a 500 m. O perfil de liberação do malation realizado em água a partir das microesferas de diferentes composições indicou que após um intervalo de 5 horas, 20% do pesticida foi liberado, tendo sua liberação total em cerca de 3 dias, enquanto que nas microesferas contendo cipermetrina a liberação total ocorreu entre 5 e 24 horas. As blendas que apresentaram liberação mais acelerada foram as de composição 70/30, seguidas pelas blendas 80/20 e 90/10, sendo que as composições restantes liberaram o pesticida de forma bem mais lenta. A liberação da cipermetrina ocorreu rapidamente devido à elevada porosidade das esferas.

As análises de MEV evidenciaram diferenças na superfície das microesferas formadas pelas blendas, sendo que a porosidade superficial foi proporcional ao teor de PCL. A presença de poros e o tamanho das partículas influenciaram diretamente no perfil de liberação dos pesticidas. A separação de fases nas blendas de P(3HB)/PCL foi um dos fatores responsáveis pela formação de poros na superfície das microesferas e pela rápida liberação dos pesticidas. Foi possível modular o perfil de liberação através da modificação da composição das blendas e do pesticida encapsulado. Enquanto o malation foi totalmente liberado num intervalo de 15 dias a mais de um mês, o tempo de liberação total da cipermetrina variou entre 5 e 24 horas. As blendas de P(3HB)/PCL liberaram todo o malation em um intervalo de tempo menor na composição 70/30, igual na blenda 80/20 ou maior nas composições 90/10, 95/05 e 97/03, comparados aos próprios polímeros puros. Os resultados também indicaram a viabilidade de obter microesferas de PCL, P(3HB) e de suas blendas por um método simples de alta eficiência de encapsulação, com percentuais próximos a 100%.

Trabalho de Iniciação Científica