TÍTULO: Influência da Agregação de Paracetamol na sua Adsorção em Bagaço de Cana-de-Açúcar.
AUTORES: BELISÁRIO, M. (UFES) ; PIERO, P. B. D. (IFES) ; GALAZZI, R. M. (IFES) ; RIBEIRO, A. V. F. N. (IFES) ; SILVA, A. R. (IFES) ; RIBEIRO, J. N. (UFES)
RESUMO: Poluentes fármacos são constantemente detectados em águas, em especial o paracetamol, ativo altamente hepatotóxico. Devido a isso muitos estudos buscam o desenvolvimento de métodos eficientes para sua total remoção, dentre os mais estudados, destaca-se a adsorção por bioadsorventes, principalmente com o bagaço de cana-de-açúcar (BCA). Alguns desses estudos demonstraram que a formação de agregados moleculares pode influenciar na porcentagem de adsorção do poluente. O objetivo deste trabalho foi verificar a influência da agregação do paracetamol na sua adsorção em BCA. Avaliou-se a agregação das moléculas de paracetamol e fez-se o estudo de adsorção. Os resultados obtidos sugeriram que a formação de agregados de paracetamol pode interferir negativamente na adsorção deste fármaco pelo BCA.
PALAVRAS CHAVES: agregação do paracetamol, adsorção, bagaço de cana-de-açúcar.
INTRODUÇÃO: Poluentes fármacos são constantemente detectados em águas de abastecimento e representam um grande risco para a saúde pública 1. Dentre as classes de medicamentos que mais poluem destacam-se os antiinflamatórios e analgésicos, em especial o paracetamol, um fármaco hepatotóxico que em doses excessivas pode ocasionar necrose hepática, nefrotoxicidade e complicações gastrintestinais 2.
Considerando que os métodos convencionais utilizados em estações de tratamento de água não são capazes de eliminar completamente o paracetamol, faz-se necessário o desenvolvimento de metodologias adequadas para remoção deste fármaco em estações de tratamento 3. Dentre os processos de descontaminação o que mais se destaca, por ser um método eficiente e econômico é a adsorção por bioadsorventes. Este método, além de remover poluentes da água, permite o reaproveitamento de resíduos agroindustriais, evitando o impacto ambiental provocado pelo acúmulo dos mesmos. O bagaço de cana-de-açúcar tem sido um dos resíduos mais estudados para uso como bioadsorvente devido a sua boa capacidade adsortiva, grande disponibilidade e baixo custo 4. Vários estudos revelam que este e outros adsorventes são capazes de reter quantidades consideráveis de poluentes químicos 4, 5, 6. No entanto, foi verificado que concentrações elevadas do poluente podem resultar em agregação do mesmo, modificando as interações entre poluente e adsorventes e reduzindo a eficiência do processo adsortivo 1, 7. Logo, o objetivo deste trabalho foi verificar a influência da agregação do paracetamol na sua adsorção em bagaço de cana-de-açúcar.
MATERIAL E MÉTODOS: Preparo do Material Adsortivo
O Bagaço de cana-de-açúcar (BCA) foi obtido junto a empresas de beneficiamento de cana-de-açúcar do estado do Espírito Santo. A lavagem de BCA foi feita em água pH 7,0 e a secagem em estufa a 60°C. Posteriormente o BCA foi triturado e peneirado em peneira com diâmetro inferior a 1,19 mm. Em seguida o material foi armazenado em recipiente hermeticamente fechado, para posterior uso.
Avaliação da Agregação de Paracetamol
Para esta etapa foram preparadas soluções aquosas contendo paracetamol nas concentrações 1; 5; 20; 40; 60; 80 e 100 µM. Em seguida foram obtidas as intensidades de fluorescências de paracetamol (Comprimento de Onda exc. = 240 nm, Comprimento de Onda em.= 313 nm), presente nas diferentes soluções, empregando-se espectrofluorímetro Perkin Elmer modelo LS55. Posteriormente foram obtidas intensidades de fluorescências de soluções aquosas contendo paracetamol 60 µM em diferentes porcentagens do surfactante Tween 20 (0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 10; 20; 30 e 40 %) (v/v).
Avaliação da adsorção
Nesta etapa foram preparadas soluções aquosas contendo paracetamol 1; 5; 20; 40; 60; 80 e 100 µM. Tais soluções foram colocadas em contato com 1g de BCA durante 60 min. e em seguida o sistema foi mantido sob agitação magnética a 200 rpm durante 20 min. Após agitação a soluções foram filtradas e a quantidade de paracetamol, presente no filtrado, foi monitorada em 250 nm, empregando-se um espectrofotômetro UV/Vis Biospectro SSP 220 (200 – 800 nm).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Avaliação da Agregação de Paracetamol:
Geralmente, as estruturas agregadas tendem se formar à medida que se aumenta a concentração de um dado composto. Tais agregados suprimem a fluorescência, o que explica porque compostos que tendem a se agregar, não apresentam aumento na intensidade de fluorescência proporcional ao aumento da concentração 8. A Figura 1 revela que a fluorescência de paracetamol (em 313 nm) aumenta, à medida que se aumenta a sua concentração. No entanto a mesma tende a declinar a partir da concentração de 20 µM, atingindo considerável decréscimo em 100 µM. Este evento, aliado ao fato de que a fluorescência de paracetamol 60 µM aumenta com o aumento da porcentagem de surfactante (Fig. 2), evidencia a ocorrência de agregados de paracetamol. Cabe ressaltar que o surfactante promove a monomerização de paracetamol, acarretando maior fluorescência 8.
Avaliação da adsorção:
Os dados obtidos revelam que o aumento na concentração de paracetamol resulta em decaimento na porcentagem de adsorção do mesmo em BCA (Fig. 3). Cestari et al., 2007; demonstraram que a agregação diminui a eficiência na adsorção de alguns corantes em sílica aminopropilica. No entanto, foi demonstrado, também, que o aumento da temperatura do meio e a adição de surfactante, melhora a eficiência do processo adsortivo. Resultados semelhantes foram encontrados por Hari et al., 2005, que verificaram um aumento na eficiência da adsorção de paracetamol e outros fármacos em bioadsorventes. Isto provavelmente ocorre devido ao fato da temperatura e surfactante promoverem a monomerização das moléculas dos poluentes melhorando as interações entre os mesmos e o adsorvente. Este trabalho sugere que a agregação pode ter sido o fator que interferiu negativamente na adsorção de paracetamol em BCA.
CONCLUSÕES: Os resultados obtidos sugerem que a agregação das moléculas de paracetamol pode influênciar negativamente na adsorção desse fármaco pelo bagaço de cana-de-açúcar. Demonstrando que as interações entre monômeros de paracetamol e o BCA são mais eficientes que as interações entre os agregados de paracetamol e o BCA.
AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem as instituições IFES e UFES e as agências de financiamento CNPq e FUNCEFETES.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: 1 HARI, A. et al. Effects of pH and Cationic and Nonionic Surfactants on the Adsorption of Pharmaceuticals to a Natural Aquifer Material. Environ. Sci. Technol. , 39, 2592-2598, 2005.
2 RUBENSTEIN J H, LAINE L. Systematic review: the hepatotoxicity of non-steroidal anti-inflammatory drugs. Aliment Pharmacol Ther, v. 20, p.373–380, 2004.
3 ROBERTS, P. H.; BERSUDER, P. Analysis of OSPAR priority pharmaceuticals using high-performance liquid chromatography-electrospray ionization tandem mass spectrometry. Journal of Chromatography A, 1134, p.143–150, 2006.
4 GUPTA, V.K. et al. Removal of lindane and malathion from wastewater using bagasse fly ash --- a sugar industry waste. Water Research 36, p. 2483-2490, 2002.
5 NAIYA,T. K. et al. Saw dust and neem bark as low-cost natural biosorbent for adsorptive removal of Zn(II) and Cd(II) ions from aqueous solutions. Chemical Engineering Journal 148, 68–79, 2009.
6 VIMONSES, V. et al. Adsorption of congo red by three Australian kaolins. Applied Clay Science 43, 465–472, 2009.
7 CESTARI A. R. et al. Aggregation and adsorption of reactive dyes in the presence of an anionic surfactant on mesoporous aminopropyl silica. Journal of colloid and interface science, vol. 309, no2, pp. 402-411, 2007.
8 RIBEIRO J. N. Avaliação da atividade fotodinamica de porfirinas para uso em terapia fotodinâmica. Tese (Doutorado) Instituto de Química, Universidade Estadual de Campinas. São Paulo, 2005.
