11º Encontro Nacional de Tecnologia Química
Realizado em Tereseina/PI, de 11 a 13 de Setembro de 2019.
ISBN 978-85-85905-26-2

TÍTULO: DETERMINAÇÃO DE ESTRUTURAS ANÁLOGAS DO ANTIBIÓTICO FLORFENICOL EM CARNE DE PEIXE UTILIZANDO EXTRAÇÃO EM FASE SÓLIDA MOLECULARMENTE IMPRESSA (MISPE)

AUTORES: Silva, L.G.P. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO MARANHÃO) ; Fernandes, R.M.T. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO MARANHÃO)

RESUMO: Intensificaram-se por todo o mundo os sistemas de aquicultura onde muitos desses cultivos de pescados caracterizam-se por um elevado número de espécies num determinado volume. Para gestão dos pescados e controle de possíveis doenças nesses espaços aquáticos são intensamente utilizados os antimicrobianos florfenicol e seus análogos (cloranfenicol e tianfenicol), que aplicados por via oral através de rações, apresentam vantagens na atividade contra bactérias. Para determinar esses antimicrobianos presentes em carne de peixe evitando contaminação por parte do consumo, procuram-se métodos analíticos mais precisos, isso pode ser conseguido através dos Polímeros de Impressão Molecular (MIP´s) junto à técnica de Extração em Fase Sólida (SPE).

PALAVRAS CHAVES: Antimicrobianos; Polímeros ; Impressão Molecular

INTRODUÇÃO: Os antimicrobianos são antibióticos administrados para gestão e saúde do animal. Percebe-se que devido ao importante papel na aquicultura, cresceu o uso desses medicamentos na sociedade (CABELLO, 2006; SARMAH et al, 2006). Estes medicamentos são administrados através de rações podendo resultar na inserção de antimicrobianos no ambiente pela lixiviação da ração não consumida, por partículas não absorvidas no estrume ou resíduos de animais aquáticos (ROBINSON et al, 2007) resultando possivelmente em efeitos ecológicos adversos. Outro problema derivado dos medicamentos na aquicultura industrial é a presença de antimicrobianos residuais em produtos comercializados de peixes e crustáceos. O florfenicol é um desses antimicrobianos e possui análogos (cloranfenicol e tianfenicol). Para a determinação dessas substâncias presentes em carne de peixe procuram- se métodos analíticos mais eficientes, permitindo um ganho de seletividade e sendo de grande interesse; isto pode ser conseguido através de materiais conhecidos como Polímeros de Impressão Molecular (MIP, do inglês, Molecularly Imprinted Polymers) junto à técnica de Extração em Fase Sólida (SPE) mais seletivas. Este processo recebe o nome de MISPE e essa técnica consiste em aperfeiçoar as condições de condicionamento e carregamento do cartucho de SPE empacotado com o MIP; otimizar o solvente utilizado na lavagem do cartucho, posteriormente eluir a molécula de interesse dos sítios seletivos presentes no MIP. As vantagens dos MIP´s em relação aos materiais biológicos incluem facilidade de síntese, baixo custo dos reagentes, estabilidade por longos períodos, resistência a condições drásticas e capacidade de reutilização do material após a limpeza (TARLEY et al., 2005; MAHONY et al., 2005).

MATERIAL E MÉTODOS: O processo geral de síntese de um MIP consistiu na escolha da molécula de cloranfenicol utilizada como molécula molde (MM), para que ocorresse uma interação com as moléculas de monômeros funcionais (MF) por meio de ligações covalentes ou não covalentes. Adicionou-se um reagente de ligação cruzada etileno glicol dimetacrilato (EDGMA), que forma uma matriz polimérica rígida. A reação foi iniciada após a adição de um iniciador radicalar, o 2,2 azo-bis-iso-butironitrila (AIBN). Após a polimerização, a molécula molde foi removida da matriz polimérica por dissolução ou evaporação (quando são analitos voláteis), revelando sítios de ligação (cavidades) que são complementares ao tamanho e forma do analito, as quais são capazes de reter seletivamente a molécula molde e/ou substâncias com estrutura semelhante a ele presente numa amostra complexa, como uma solução preparada da carne de peixe. A capacidade seletiva do polímero foi avaliada em relação a um material não seletivo chamado de NIP, este serve com método de comprovação de análise e foi sintetizado da mesma forma que o MIP, porém sem a presença da molécula molde, consequentemente, sem sítios específicos de ligação. A caracterização química dos polímeros foi feita por microanálise elementar, infravermelho com transformada de Fourier e ressonância magnética nuclear. Já as morfológicas foram obtidas através de microscopia de varredura eletrônica, porosimetria de sorção de nitrogênio e porosimetria de intrusão de mercúrio. Todas as condições otimizadas foram ser aplicadas igualmente tanto no MIP quanto para o NIP, verificando-se o potencial de seletividade dos polímeros, em adsorver a substância florfenicol e seus antimicrobianos quimicamente modificados (cloranfenicol e tianfenicol).

RESULTADOS E DISCUSSÃO: Como pode ser observado na Tabela 1, não houve grandes diferenças nas quantidades de cloranfenicol adsorvida pelos diferentes polímeros: MIP-1, MIP- 2, MIP-3 e MIP-4. Também não houve grande diferença ao mudarmos o solvente de reconhecimento. Desta forma, foi escolhido o polímero sintetizado utilizando tetrahidrofurano como solvente porogênico (MIP-3). Em seguida, a adsorção do cloranfenicol nos polímeros MIP-3 e NIP-3 foram verificadas variando-se a concentração das soluções do analito, preparadas em acetonitrila, meio escolhido para o reconhecimento molecular. As isotermas de adsorção obtidas são mostradas na Figura 1. Observando-se as isotermas mostradas na Figura 1, pode-se verificar que ambas ainda não atingiram a região de saturação. Os polímeros impressos tendem a possuir áreas superficiais maiores do que os polímeros de controle. Porém, como ambos polímeros apresentaram volume de poro semelhante, pode-se afirmar que essa maior área superficial se dá pelo fato do polímero impresso apresentar um menor diâmetro de poro. Sugerindo assim que a molécula molde apresenta uma certa influência no crescimento da partícula durante a polimerização. A adsorção do cloranfenicol (figura 1) nos polímeros impresso e não impresso mostrou-se de forma similar, não apresentando até o último ponto estudado, uma nítida preferência da molécula molde pelo polímero impresso. Necessitando que estes estudos sejam continuados.

Figura 1

Isotermas de adsorção do cloranfenicol pelos polímeros MIP-3 e NIP-3.

Tabela 1

Quantidade de cloranfenicol (mmol L-1) adsorvida nos polímeros MIP-1, MIP-2, MIP-3 e MIP-4, usando como solventes de reconhecimento ACN, DCM e MeOH.

CONCLUSÕES: O polímero não impresso apresentou sítios de ligação considerados não específicos, que permitiram a adsorção do cloranfenicol. Os polímeros impresso (lavado, ou seja, sem a molécula molde) e não impresso apresentaram as mesmas características espectrais (espectroscopia no infravermelho e ressonância nuclear magnética no estado sólido). Os polímeros MIP-3 e NIP-3 foram capazes de sorver a molécula de cloranfenicol contida em meios com polaridades diversas. Este método é viável para a determinação e separação da molécula de florfenicol e seus análogos, mas pode ainda passar por melhorias.

AGRADECIMENTOS: À Universidade Estadual do Maranhão em parceria com a UNICAMP e Universidade Federal do Tocantins. À Professora Raquel Fernandes. Ao programa PIBIC/UEMA.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: CABELLO, F.C.; Heavy use of prophylactic antibiotics in aquaculture: a growing problem for human and animal health and for the environment, Environmental Microbiology, 2006, 8, 1137-1144.

MAHONY, J.O.; NOLAN, K.; SMYTH, M.R.; MIZAIKOFF, B.; Molecularly imprinted polymers- potential and challenges in analytical chemistry, Analytica Chimica Acta, 2005, 534, 31-39.


LAI, J.; NIESSNER, R.; KNOPP, D.; Benzo[a]pyrene imprinted polymers: synthesis, characterization and SPE application in water and coffee samples, Analytica Chimica Acta, 2004, 522, 137-144.

MAIER, N.M.; BUTTINGER, G.; WELHARTIZKI, S.; GAVIOLI, E.; LINDNER, W.; Molecularly imprinted polymer-assisted sample clean-up of ochratoxin A from red wine: merits and limitations, Journal of Chromatography B, 2004, 804, 103-111.

ROBINSON, I.; JUNQUA, G.; COILLIE, R.V.; THOMAS, O.; Trends in the detection of pharmaceutical products, and their impact and mitigation in water and wastewater in North America, Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2007, 387, 1143-1151.

SAMUELSEN, O.B.; BERGH, O.; ERVIK, A.; Pharmacokinetics of florfenicol in cod Gadus morhua and in vitro antibacterial activity against Vibrio anguillarum, Diseases of Aquatic Organisms, 2003, 56, 127-133.

SARMAH, A.K.; MEYER, M.T.; BOXALL, A.B.A.; A global perspective on the use, sales, exposure pathways, occurrence, fate and effects of veterinary antibiotics (VAs) in the environment, Chemosphere, 2006, 65, 725-759.

TARLEY, C.R.T.; SOTOMAYOR, M.P.T.; KUBOTA, L.T.; Polímeros Biominéticos em Química Analítica. Parte 1: Preparo e Aplicações de MIP (“Molecularly Imprinted Polymers”) em Técnicas de Extração e Separação, Química Nova, 2005, 28, 1076-1086.