65ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 3. Química Analítica

Avaliação da degradação de propranolol por catálise heterogênea utilizando TiO2

Renata Hellen de Oliveira Gabriel - Departamento de Engenharia Ambiental – UFPB Anny Karolinny Pereira Aureliano - Departamento de Química Industrial - UFPB Cláudia de Oliveira Cunha - Profa. Dra./Orientadora - Departamento de Química – UFPB

INTRODUÇÃO:

A produção de substâncias farmacêuticas no mundo é da ordem de algumas toneladas por ano, com aplicação na medicina humana e veterinária. Muitas substâncias farmacêuticas têm sido ambientalmente reconhecidas como uma classe de poluentes orgânicos devido às suas propriedades físico-químicas, que permitem a persistência e bioacumulação no ambiente provocando efeitos negativos nos ecossistemas aquáticos ou terrestres. Como consequência, vários esforços estão sendo feitos para descobrir técnicas de inativação ou eliminação desta classe de substâncias em águas superficiais ou residuais. Assim, a busca por novas alternativas para evitar a contaminação da água é necessária, considerando os riscos que os produtos farmacêuticos residuais podem apresentar para a saúde humana e ao meio ambiente. Os processos oxidativos avançados abreviadamente denominados de POA, têm-se destacado nos últimos anos como uma alternativa ao tratamento de várias matrizes ambientais, dentre os fármacos, nos quais a grande vantagem é que se trata de um processo destrutivo, em que o contaminante é degradado através de uma série de reações químicas. Os POAs baseiam-se na formação de radical hidroxila, altamente oxidante e capaz de reagir com praticamente todas as classes de compostos orgânicos.

OBJETIVO DO TRABALHO:

Este trabalho objetiva utilizar processos oxidativos avançados (TiO2/UV), por meio de um planejamento fatorial, como um método de degradação do propranolol em solução aquosa que simule um efluente industrial.

MÉTODOS:

Foram empregados dois reatores do tipo batelada de confecção própria, constituído por três lâmpadas fluorescentes UVA e UVC, com potência nominal de 20 W. O procedimento experimental consistiu no preenchimento de tanques descontínuos, empregando um efluente sintético contendo propranolol numa concentração de 25 mg L-1 mantido sob agitação, com o auxílio de um sistema de borbulhamento por injeção de ar. Para fotólise, a solução aquosa contendo propranolol foi transferida para as câmaras de irradiação de 60W utilizando lâmpadas fluorescentes UVA e UVC. Durante a reação foram coletadas amostras após 5, 15, 30, 60, 120, 180, 240, 300, 360, 420 e 480 minutos. O processo oxidativo por catálise heterogênea utilizando TiO2 Degussa P25 10 mg L-1 foi avaliado durante 120 minutos a partir da aplicação de um planejamento fatorial completo com ponto central em triplicata. As três variáveis utilizadas nesta etapa foram pH (3, 7 e 11) e potência da lâmpada (20, 40 e 60). A eficiência de degradação também foi avaliada a partir de ensaios toxicológicos com sementes de alface Lactuca sativa. O índice de germinação foi obtido colocando 10 sementes expostas à solução do fármaco após o processo biossortivo em placas de Petri sob incubação durante cinco dias a 22±2 ºC.

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

O comportamento de degradação de propranolol utilizando lâmpada do tipo UVC, mostrou-se mais eficiente em comparação ao uso da lâmpada UVA, com a mesma potencia de 60W, chegando a 31,5% ao fim do processo. Isto se deve ao fato da lâmpada UVC possuir um menor comprimento de onda da radiação, e, consequentemente, uma maior quantidade de energia é absorvida por concentração do reagente. De acordo com o planejamento fatorial, a degradação variou de 0,9 a 29,9%. Verificou-se que nenhuma das variáveis principais foram significativas em um nível de 95% de confiança utilizando o software Statistica versão 8.0. O erro puro estimado foi de 2,9% para qualquer um dos efeitos. A partir dos ensaios de fitotoxicidade, a média do índice de germinação variou de 3,9 a 81,9%. O efeito na germinação foi registrado a partir do número de sementes que germinaram normalmente, considerando como critério de germinação o aparecimento efetivo da raiz. Já o comprimento das raízes foi medida de cada uma das plântulas, cuidadosamente, utilizando-se um paquímetro.

CONCLUSÕES:

Nas condições desenvolvidas neste trabalho, o processo de degradação atingiu uma eficiência de 29,93% em solução aquosa, podendo se constituir em uma alternativa de baixo custo para tratamento do propranolol em água que simule um efluente industrial.

Palavras-chave: Fármaco, Fotocatálise, Planejamento Fatorial.