Realizado em Maceió/AL, de 28 a 30 de Agosto de 2013.
ISBN: 978-85-85905-04-0
TÍTULO: LIBERAÇÃO CONTROLADA DE ÁCIDO 2,4-DICLOROFENOXIACÉTICO (2,4-D) ANCORADO EM MICROESFERAS DE QUITOSANA.
AUTORES: Martins, C.V.C. (IFGOIANO) ; Silva, A.M. (IFGOIANO) ; Dias, I.M. (IFGOIANO) ; Andrade, R.D.A. (IFGOIANO)
RESUMO: A quitosana e biopolímero que é obtido através da desacetilação da quintina via
hidrolise básica com grande aplicabilidade na indústria e como material adsortivo
de contaminantes. O ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4 D) é um herbicida usado no
meio agrícola utilizado em plantas de folhas largas sem prejudicar o crescimento
de plantas com folhas finas.Propõem-se então a utilização de microesferas de
quitosana para a liberação controlada do herbicida ácido 2,4-diclorofenoxiacético
(2,4-D). Nesse trabalho foi possível observar que as microesferas podem ser
consideradas um material eficiente na liberação controlada de ácido 2,4-
diclorofenoxiacético (2,4D), pois, o herbicida é liberado em faixas de pH bem
especificas estando estes ancorados na superfície do biopolímero.
PALAVRAS CHAVES: LIBERAÇÃO CONTROLADA; QUITOSANA; BIOPOLÍMERO
INTRODUÇÃO: A tecnologia de liberação controlada busca uma maior eficiência no controle das
plantações, a fim de que a toxidade seja diminuída, no entanto apresente um
maior tempo de duração, tornando então o herbicida ideal para aplicação,
combatendo as plantas daninhas sem que haja prejuízo para as demais plantas de
cultivo.
Quitosana é um polissacarídeo derivado da quitina (copolímerode β-(1→4)-D-
glucosamina e β-(1→4)-N-acetil-D-glucosamina), que é encontrada em abundância na
natureza, principalmente em carapaça de crustáceos. Devido ao caráter básico,
atribuído à presença do grupamento amina nas unidades repetidas, e à sua
biodegradabilidade, esses dois polímeros vem despertando bastante interesse de
cientistas e tecnólogos, que têm descoberto diversas aplicações, especialmente
na área biomédica. Na presença de soluções aquosas diluídas de ácidos, a
quitosana comporta-se como polieletrólito, causando o surgimento de interações
repulsivas eletrostáticas entre os grupos amino ionizados ao longo da cadeia
polimérica. Assim, para caracterizar o comportamento desse polímero em solução,
é importante selecionar o sistema de solvente mais apropriado, de forma a
eliminar os efeitos iônicos. (CANELLA, K.M.N.de C, et al., 2001).
A acido 2,4-diclorofenoxiacético, conhecido por 2,4-D, é utilizado controle pós-
emergente de ervas daninhas, sendo muito usado nas culturas de trigo, arroz,
milho, sorgo e principalmente cana-de-açúcar, em reflorestamentos, acostamentos
de estradas, caminhos de jardim, na manutenção de ferrovias e nas áreas das
linhas de alta tensão. elétrica.(MOURA, A.O, 2008).
MATERIAL E MÉTODOS: Este presente trabalho foi conduzido no laboratório QuiMERA Team no IFGoiano-
Campus Rio Verde e todos os reagentes usados possuíam grau analítico PA.
Produção das Microesferas de Quitosana: A produção das microesferas de quitosana
seguiu o método proposto por (PRADO et al 2010), onde preparou-se uma solução de
ácido acético concentração de 5% V/V e a esta solução adicionou-se 5 gramas de
quitosana em pó, agitou-se até a completa solubilização da quitosana. Colocou-se
a solução num sistema de produção de microesferas onde a solução de ácido de
quitosana é gotejada em uma solução de NaOH a 10% sob agitação constante. Para o
controle da morfologia das microesferas a pressão do ar usado no sistema foi
controlado a um valor de 16251 psi. Após produzidas das microesferas lavou-se
com água destilada até a neutralidade (pH = 7), logo em seguida colocou-se em
acetona para facilitar a secagem, a qual ocorre a temperatura ambiente.
Ancoramento do herbicida ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) na matriz sólida
(microesferas de quitosana): para o ancoramento da molécula do herbicida nas
microesferas de quitosana realizou-se seguinte procedimento: em um béquer de 50
mL pesou-se 0,003 gramas de 2,4-D e 0,1003 gramas de microesferas de quitosana,
adicionou-se 10 mL de água destilada, esta solução acidificou-se até pH 2 com
acido clorídrico concentrado e colocado sob agitação constante em agitador
magnético por 36 horas.
Titulação Condutimétrica : a titulação foi executada através da adição de uma
solução de NaOH concentração igual a 0,01 Mol por litro padronizada na solução
de microesferas de quitosana/2,4-D. Os dados da variação anotou-se a variação do
pH e plotou-se numa tabela do OringLab 8.0, para tratamentos estatístico e
plotagem do gráfico.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A figura 1 mostra as microesferas produzidas apresentaram morfologia bem
homogênea e com área superficial bem reduzidas, com tamanhos de até 20 µm como
observa-se na figura 1 na análise de microscopia eletrônica de varredura. Este
resultado demonstra a eficiência do método de produção proposto por PRADO et al.
A figura 2 mostra a relação pH versos condutividade, onde é possível observar um
comportamento bem característico de titulações com materiais ancorados ou
adsorvidos em superfícies poliméricas, onde a variação de pH induz a mudança na
condutividade e consequêntemente a liberação controlada do material ancorado. Os
pontos onde tem-se a variação de condutividade ocorreram em 6,06 mS/cm3 em pH
2,08; 5,24 mS/cm3 em pH 2,25; 4,38 mS/cm3 em pH 2,59; 3,92 mS/cm3 em pH 6,91 e
5,57 mS/cm3 em pH 11,79 correspondem aos pontos de liberação do 2,4D da
superfície do biopolímero.
Figura 1
MEV (microscopia eletrônica de varredura) da
microesferas de quitosana
Figura 2
Titulação Condutimétrica
CONCLUSÕES: As microesferas de quitosana produzidas aumentaram muito sua área superficial para
o ancoramento sendo que estas tiveram tamanhos medidos por MEV (microscopia
eletrônica de varredura), onde alcançaram diâmetros de até 20 µm.Foi possível
observar que as microesferas podem ser consideradas um material eficiente na
liberação controlada de ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4D), pois, o herbicida é
liberado em faixas de pH bem especificas. Isso indica que esse material pode se
tornar uma tecnologia eficiente no uso agrícola para aplicação de ácido 2,4-
diclorofenoxiacético (2,4D).
AGRADECIMENTOS: Ao IFgoiano Campus Rio Verde, Grupo de pesquisa QuiMERA Team liderado pelo
professor MSc. Rômulo Davi Albuquerque Andrade, pela confiança e auxílio.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ALMEIDA, C. M. Sistema de baixo custo para a produção de microesferas de quitosana. Analytica. Vol. 44, p. 62-67, 2010.
CANELLA, K.M.N.de C. GARCIA, R.B. Caracterização de quitosana por cromatografia de permeação em gel–influência do método de preparação e do solvente Química Nova, Vol. 24, No. 1, 13-17, 2001.
PRADO, A. G. S, PESCARA, I. C, ALBUQUERQUE, R. D. A, HONORATO, F. N, MOURA, A.O, Sintese e aplicação de magadiita na liberação controlada de herbicidas. Tese de Mestrado. Universidade de Brasília. Brasília, 2008.