63ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 2. Química Ambiental

MONITORAMENTO DA DEGRADAÇÃO DE AMOXICILINA E AMPICILINA POR ESPECTROSCOPIA NO UV-VIS E MÉTODOS QUIMIOMÉTRICOS

João Antônio Alves da Fonseca Gouveia 1 Jez Willian Batista Braga 2

1. Instituto de Química, Universidade de Brasília – UnB, Brasília - DF. 2. Prof. Dr./Orientador - Instituto de Química – UnB.

INTRODUÇÃO:

A presença de compostos farmacêuticos ativos no meio ambiente é motivo de grande preocupação, devido aos possíveis impactos ambientais e em saúde pública. Sendo este um importante fator que pode vir a desencadear o desenvolvimento de resistência bacteriana. Os antibióticos β – lactâmicos possuem uma grande possibilidade de provocar resistência, devido sua atividade biológica específica e seu alto consumo. Outro fator que aumenta esse risco é o fato de no Brasil o processo utilizado para a produção desses medicamentos ser a formulação, que gera quantidades moderadas ou altas de resíduos, sendo necessários métodos de tratamento eficazes para que haja a perda da atividade farmacológica dos antibióticos presentes nos efluentes. Assim, este trabalho teve como objetivos: obter parâmetros ótimos para o processo de degradação por hidrólise ácida e básica de ampicilina e amoxicilina, e a obtenção dos perfis cinéticos das reações de decomposição através do método de Resolução Multivariada de Curvas (MCR). De forma a otimizar o processo de degradação desses antibióticos, resultando em uma menor exposição de microrganismos do ambiente a esses compostos e uma menor possibilidade de desenvolvimento de resistência bacteriana proveniente da atividade industrial de produção dos penicilânicos.

METODOLOGIA:

Foram avaliadas as hidrólises ácida e básica por HCl e NaOH, respectivamente, em diferentes concentrações, sendo estas: 1,0; 0,50; 0,25 e 0,10 mol/L. As reações foram realizadas com soluções ampicilina (84 % m/m, Genix Ltda) e amoxicilina (99,8 % m/m, Genix Ltda) na concentração de 2000 mg/L e 24 h de reação. As degradações foram comprovadas por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), utilizando o cromatógrafo Perkin-Elmer série 200S, com bomba isocrática, detecção UV, coluna C18 e volume de injeção de 20 µL. As injeções foram feitas após diluição de 100 vezes da amostra com tampão K2HPO4 ajustado para pH 7. O monitoramento foi realizado por um sistema em fluxo, onde a amostra era bombeada e diluída em linha com água e tampão K2HPO4, pH 7, ocorrendo ao final uma diluição de 52 vezes. Utilizou-se uma cubeta de fluxo com volume interno de 80 µL e os espectros UV-VIS obtidos em um espectrofotômetro Agilent 8453 com detector de arranjo de diodos. Os perfis cinéticos das reações foram obtidos pela decomposição bilinear dos dados realizada pelo MCR. Uma vez realizada a decomposição da matriz de dados são obtidas soluções que fornecem informações qualitativas através dos perfis espectrais e quantitativas pelos perfis de concentração das espécies em função do tempo de reação.

RESULTADOS:

Observou-se por CLAE que para a amoxicilina após 24h de reação, com ambos, HCl ou NaOH 0,1 mol/L obtém-se a total conversão da amoxicilina em subprodutos, sendo observada uma maior geração de subprodutos na reação ácida. Quanto a ampicilina os cromatogramas revelaram que, também, ambas as hidrólises geram vários subprodutos e que a hidrólise ácida gera mais subprodutos. Os espectros UV-VIS da hidrólise básica da ampicilina mostraram uma discreta mudança de absorção na região entre 200 e 227 nm, sendo acentuada na hidrólise ácida, ambas a 1 mol/L do reagente de hidrólise. Para a amoxicilina também ocorreram modificações nos espectros UV-VIS nos resultados da reação básica. Observou-se para a reação ácida um claro padrão na ordem dos espectros, com uma diminuição de absorção da banda próxima a 200 nm e uma elevação das bandas na região entre 259 e 299 nm. O MCR permitiu estimar os perfis cinéticos de concentração de duas espécies químicas, uma relacionada ao fármaco original e outra a um produto de degradação presente ao longo da reação de hidrólise. Pode-se determinar que a reação de hidrólise da ampicilina alcança uma total hidrólise do fármaco em 21h, enquanto que a reação envolvendo a amoxicilina atinge uma total hidrólise do fármaco em 14h de reação.

CONCLUSÃO:

Os resultados possibilitaram estabelecer condições para a remediação de efluentes contendo dois dos antibióticos mais consumidos na atualidade. Destaca-se a hidrólise ácida a 0,1 mol/L como tratamento mais eficaz para que ampicilina e amoxicilina sejam convertidos em subprodutos, de modo que haja um menor contato de microrganismos presentes no ambiente com os compostos farmacêuticos ativos provenientes dos efluentes industriais. As técnicas analíticas permitiram a investigação da eficiência do processo de hidrólise, somado ainda à comprovação de diversos subprodutos gerados. Foram obtidos através do MCR boas estimativas dos perfis cinéticos de concentração das espécies formadas no processo, podendo-se, dessa forma, observar como caminha a reação de hidrólise e, assim, determinar em que momento grande parte do fármaco já foi hidrolisada. O trabalho envolveu um bom conhecimento interdisciplinar, integrando e associando tópicos de diversas áreas como: análise instrumental; quimiometria; farmacologia e reações de hidrólise de contaminantes emergentes. Com resultados que procuram fornecer as condições para a otimização dos processos de tratamento de efluentes farmacêuticos contendo ampicilina e amoxicilina, e, com isso, contribuir para a atenuação de um problema de saúde pública.

Palavras-chave: Hidrólise, Antibióticos, Monitoramento.