Descontaminação e destinação final do brometo de etídio na UFF.

Resumo

Utilizado na coloração de géis para eletroforese, o brometo de etídio identifica fragmentos de ácidos nucléicos através da formação de complexos fluorescentes de intercalação com o DNA. Por essa característica é considerado um agente mutagênico, tóxico, possivelmente carcinogênico e teratogênico. Seu uso frequente em laboratórios de ensino e pesquisa, na UFF, produz uma considerável quantidade de rejeito com elevado risco ambiental. Foram selecionados e testados quatro métodos de “descontaminação” disponíveis na literatura pertinente. O método que apresentou a melhor relação entre, dificuldade operacional/tempo/risco/gasto, está sendo utilizado em alguns laboratórios de pesquisa/ensino no Campus do Valonguinho, mitigando assim a quantidade de rejeito anteriormente destinada à incineração.

Palavras chaves

destinação final; descontaminação; brometo de etídio

Introdução

O Brometo de 3,8-diamino-5-etil-6-fenilfenantridínio (fórmula C21H2OBrN3), mais conhecido por brometo de etídio (EtBr) [figura 1], é principalmente utilizado como um corante luminescente para obter a visualização dos fragmentos de DNA através da eletroforese em gel de agarose. A capacidade desta molécula em se intercalar entre os pares de base do DNA classifica-o como um produto de grande periculosidade, de caráter mutagênico, moderadamente tóxico e possível agente carcinogênico e teratogênico. Com uma massa molecular de aproximadamente 400 g/mol e uma solubilidade em água de 5 gramas/100 ml, o que corresponde a uma concentração molar de 0,125 mol/litro. Considerando o volume de soluções produzidas e a quantidade de rejeito gerado, estratégias para descontaminação e destinação final foi objeto de avaliações buscando mitigar despesas com seu descarte. Os resíduos de brometo de etídio devem ser submetidos a tratamento e disposição final específico conforme estabelecido na Resolução CONAMA Nº 358/2005 para substâncias tóxicas. Por serem resíduos desta classe, não devem ser descartados no lixo comum ou na pia. O trabalho avalia alguns procedimentos para o tratamento e desinfecção das formas de utilização do brometo de etídio, de sorte a evitar a contaminação por esta substância, tanto para os usuários dos laboratórios, bem como do pessoal de apoio e ainda em sua destinação final. Em termos práticos o que se deseja é fornecer aos usuários desta substância um procedimento químico/fotoquímico para a desinfecção/descarte com o menor risco possível.

Material e métodos

Foi preparada uma solução aquosa de EtBr 2,5 x 10-5 mol/litro, partindo da solução mãe de brometo de etídio (10mg/ml) da invitrogen®. Os espectros de absorção na região do U.V.-Vis., foram obtidos com um Espectrômetro Cary 50 e os espectros de emissão por um Espectrofluorímetro Edinburgh FLS980. [figura 2] A literatura (CCS-UFRJ, 2011) oferece um conjunto considerável de tratamentos para desinfecção e descarte das várias formas em que a substância é utilizada. A seguir são citados alguns destes procedimentos: 1) Descontaminação por adsorção em carvão ativo de solução de BE em concentração inferior ou igual a 10 μg/mL (BENSAUDE, O. 1988). 2) Descontaminação por adsorção em resina Amberlite XAD-16 de solução de BE em concentração inferior ou igual a 100 μg/mL (LUNN,G.; SANSONE,E.,G., 1987). 3) Descontaminação de solução de BE em concentração inferior ou igual a 0,5 mg/mL por reação de inativação química com ácido hipofosforoso e nitrito de sódio (LUNN,G.; SANSONE,E.,G., 1987). 4) Descontaminação de solução de BE em concentração de 10 mg/mL por reação de inativação química com permanganato de potássio (QUILLARDET, P.;HOFNUNG, O. 1988). Considerando algumas observações feitas durante as análises e em materiais entreguem para destinação final, foi avaliado também a proposta que se segue: Descontaminação por inativação usando radiação Ultra Violeta ou radiação solar.

Resultado e discussão

A análise dos métodos propostos envolveu: custo para execução, habilidade dos técnicos, risco durante e depois do procedimento, tempo demandado para a execução e forma de destinação final. Assim, dos tratamentos acima citados temos: 1) Este método destinado a soluções diluídas de BrEt é eficiente, de baixo custo e não oferece maior risco, já que o corante é retido no carvão e enviado para destinação final desta forma. 2) Permite a descontaminação de soluções mais concentradas. É muito mais caro que o anterior, exige alguma habilidade do operador e a forma de descarte é semelhante ao anterior. 3) Se a solução for mais concentrada, deve ser diluída com em água até alcançar a concentração de 0,5 mg/ml (1,25 x 10-3 mol/litro). É um processo redutivo, onde o corante é desativado (destruído?). Exige razoável habilidade para execução. 4) Este protocolo se destina à soluções muito concentradas de brometo de etídio e requer muito cuidado e habilidade na sua execução. É um processo oxidativo onde o corante é desativado (destruído?). Nas propostas acima nada pode ser dito quanto a toxidez dos produtos formados. A indicação da desativação se dá tão somente pela perda da atividade luminescente. Na inativação usando radiação Ultra Violeta ou radiação solar, os géis e as soluções são expostos a estas radiações sem maiores cuidados, exceto quanto ao contato físico. Vale lembrar que nos géis a revelação é feita sob radiação ultra violeta, o que aumenta consideravelmente a energia envolvida e o número de espécies no estado excitado, fomentando a atividade fotoquímica, desativando assim mais rapidamente o EtBr.

figura 01-Brometo de etídio

fórmula química do brometo de etídio.

figura 02-espectros do EtBr

espectro de absorção e de emissão do EtBr.

Conclusões

A análise das propostas de “descontaminação” das várias formas de utilização do EtBr, em particular no que se refere ao descarte final, fica claro que o único critério para o lançamento no esgoto comum é a atividade luminescente. É possível ter esta interpretação a partir da Resolução CONAMA 358/2005. Se este argumento for aceito, e os dos dados de absorção na região UV-vis e de emissão em 630 nanômetros, a simples exposição dos géis de agarose e as soluções (em meio básico) à radiação solar é suficiente para o tratamento destes resíduos.

Agradecimentos

A PROEX-UFF pela concessão das bolsas de Iniciação Científica.

Referências

(1) http://www.ccs.ufrj.br/images/biosseguranca/FICHA_BROMETO_DE_ETIDIO.pdf
(2) Bensaude, O. Ethidium bromide and safety – readers suggest alternative solutions. Letters to editors. Trends in Genetics 4 (4): 90, 1988;
(3) Lunn, G.; Sansone, E.B. Ethidium bromide: destruction and decontamination of solutions. Analytical Biochemistry 162: 453-458, 1987;
(4) Quillardet, P.; Hofnung, O. Ethidium bromide and safety - readers suggest alternative solutions. Trends in Genetics 4 (4): 89-90, 1988;
(5) Resolução CONAMA nº 358, DE 29 DE ABRIL DE 2005 (DOU nº 84, de 4 de maio de 2005, Seção 1, páginas 63-65);

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