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OBJETIVO GERAL
METODOLOGIA
RESULTADOS
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PERSPECTIVAS
Serviço Público Federal
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DESCARTE POR INVALIDEZ
- Controlado: Coleta e Incineração.
- Não – Controlado: lixo doméstico > lixões e ou
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DOXORRUBICINA
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CLASSIFICAÇÃO - ANTIBIÓTICOS
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BEIJNEN, J.H.; VAN DER HOUWEN, O. A. G. J.; UNDERBERG, W. J. M.; International Journal of Pharmaceutics; , 1986; 32, 2–3;1...
H.E.J. Hendriks, B.F.M. Kuster, G.B. Marin Journal of Molecular Catalysis, Volume 93, Issue 3, 27 October 1994, Pages 317-...
VANTAGENS
-Eficiência em diversos tipos
de câncer.
-Abundância no mercado.
- Custo relativamente baixo.
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• Incidência de Câncer [1]
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Serviço Público Federal
Ministério da Educação
Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS (...
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Serviço Público Federal
Ministério da Educação
Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
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HOMEM V.; SANTOS L.; Journal of Environmental Management, Volume 92, Issue 10, October 2011, Pages 2304-2347.
-140 Trabalh...
Total 140
POAs 82
~59%
POAs 88
~63%
HOMEM V.; SANTOS L.; Journal of Environmental Management, Volume 92, Issue 10, October...
OBJETIVO GERAL
- Estudo e aplicação de processos
oxidativos avançados homogêneos na
degradação e mineralização do
antineop...
METODOLOGIA
- Assepsia e Soluções
- Fundamentos de análises de Espectroscopia UV-Vis e
análises de soluções de Doxorrubina...
-REATOR TUBULAR (Capacidade
de 1 L)
-TUBO QUARTZO
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vapor de mercúrio de média
pressão 125 W sem...
UV
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bancada
Philozon
O2 =1L min-1
O3 =15μg mL-1
∅ = 1L h-1
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peristáltica
Fluxo 1mL min-1
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Bomba peristáltica
Fluxo 1mL min-1
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Ozonizador de
bancada
Philozon
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O3 =15μg mL-1
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UV/O3/H2O2...
AMOSTRAGEM
120 minutos
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01 – 05 min
02 – 10 min
03 – 15 min
04 – 20 min
05 – 25 min
06 – 30 min
07 – 45 min
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Cada espécie molecular é capaz de absorver suas próprias freqüências características da
radiação eletromagnética.
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transmitância (T) é obtida.
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Principais Componentes para Espectrofotômetros UV-Vis
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Serviço Público Federal
Ministério da Educação
Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
COMPORTAMENTO EM DIFERENTES pHs
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3mL de amostras + 5 mL de solução de
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meio ácido avolumado para 10mL com água
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Serviço Público Federal
Ministério da Educação...
[TOC = mg/L]
AnalytiK Jena
modelo: Multi
N/C 2100
Amostra
250 μL
Analytik Jena AG; Fundamentals, Instrumentation and Techn...
DETERMINAÇÃO DO COT
- PREPARO DE UMA CURVA DE CALIBRAÇÃO.
-DETERMINAÇÃO CARBONO INORGÂNICO
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-DTERMINAÇÃO DE CARBONO T...
RESULTADOS
Serviço Público Federal
Ministério da Educação
Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
Espectro de absorção Doxorrucina ~25 mg/L mais excipientes lactose manitol
SKOOG, WEST, HOLLER, CROUCH,; Fundamentos de Qu...
Deslocamento
Batocrômico
Espectros de Absorção de solução de ~12,5 mg/L Cloridrato de
Doxorrubicina mais excipientes lacto...
DEGRADAÇÃO
Relação de absorbância da amostra final (A) pela absorbância da amostra inicial (A0) demonstrando o decaimento ...
Processo foto-Fenton – pH ~3
Complexo
Doxorrubicina e
Fe3+ .
ESPECTROS DE ABSORÇÃO DAS AMOSTRAS OBTIDAS NO PROCESSO
DE DEG...
Serviço Público Federal
Ministério da Educação
Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
Relação da quantidade d...
Espectros de absorção e Curva de Calibração utilizada para determinação
da concentração de peróxido de hidrogênio residual...
PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO RESIDUAL UV/ UV/O3/H2O2
UV/O3/H2O2
REAÇÕES FOTO-FENTON HOUVE CONSUMO TOTAL DE H2O2
Serviço Público ...
POA TEMPO
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mg . L-1
[H2O2]
mMol
%Degrad. mg . L-1 COT0 % Mineralização
UV 120 10 - 65 ~52 5
UV/O3 120 10 - >95 ~...
CONCLUSÕES PRELIMINARES
- Dentre os POAs testados
- UV/ O3 15mg h-1/ H2O2 30 mM com duração de
150 minutos para solução de...
PREVISÕES
NOVOS TESTES PARA OTMIZAÇÃO DO POA FOTO-FENTON
-Concentração de Fe2+ .
-Concentração inicial e consumo de peróxi...
AGRADECIMETOS
Serviço Público Federal
Ministério da Educação
Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
Prfº Drº ...
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Estudo de aplicação de processos oxidativos avançados na degradação do antineoplásico Doxorrubicina em fórmula comercial

  1. 1. Aplicação dos Processos Oxidativos Avançados na degradação do medicamento antineoplásico Doxorrubicina Mestrando:Diego Roberto Vieira Guelfi Orientador: Pfrº Dr. Valdir Souza Ferreira Co-orientadora: Drª Marly Eiko Osugi Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  2. 2. INTRODUÇÃO OBJETIVO GERAL METODOLOGIA RESULTADOS CONCLUSÕES PRELIMINARES PERSPECTIVAS Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  3. 3. Resíduos fármacos no meio-ambiente O desenvolvimento populacional agrega inúmeros fatores e necessidades, que contribuem para cogeração e acúmulos de resíduos resultando na alteração dos ecossistemas naturais em que são inseridos. Disponível em: http://www.indexmundi.com/g/g.aspx?v=21&c=xx&l=pt habitantes - Aumento Produção - Aumento Consumo - Aumento Resíduos - Aumento Necessidade Tratamento Resíduos BESSE J.-P.; LATOUR J.-F.; GARRIC J.; Environment International, Volume 39, Issue 1, February 2012, Pages 73-86 Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  4. 4. RESÍDUOS FÁRMACOS CLASSIFICAÇÃO ANVISA Manual de gerenciamento de resíduos de serviços de saúde / Ministério da Saúde, Agência Nacional de Vigilância Sanitária. – Brasília : Ministério da Saúde, 2006. ISBN 85-334-1176-6 Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  5. 5. - Incineração Desvantagens pós-incineração: organofluorados, organoclorados, óxidos de enxofre, óxidos de nitrogênio, metais pesados, dioxinas e furanos, particulados, cinzas e escórias. Manual de gerenciamento de resíduos de serviços de saúde / Ministério da Saúde, Agência Nacional de Vigilância Sanitária. – Brasília , 2006. ISBN 85-334-1176-6. Gonçalvez F. K.; Oshima-Franco Y.; O descarte de medicamentos vencidos e os aspectos toxicológicos da incineração; Disponível em: http://www.unimep.br/phpg/editora/revistaspdf/saude12art08.pdf. Alvarenga L. S. V.; Nicoletti M. A.; Descarte Doméstico de medicamentos e algumas considerações sobre o impacto ambiental decorrente. Revista Saúde – UNG, ;4; 2010, Guarulhos - SP TRATAMENTO SUGERIDO Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  6. 6. DESCARTE POR INVALIDEZ - Controlado: Coleta e Incineração. - Não – Controlado: lixo doméstico > lixões e ou Aterros Sanitários > Meio-ambiente. Descarte indevido negligenciado: Cacoal-RN, Junho de 2012, em um depósito da prefeitura vários lotes de medicamentos de classes como analgésicos e medicamentos controlados, os medicamentos seriam incinerados. Disponível em: http://g1.globo.com/ro/rondonia/noticia/2012/06/mp-encontra- medicamentos-vencidos-na-garagem-da-prefeitura-de-cacoal.html Em Julho de 2010, aproximadamente 1 tonelada de medicamentos vencidos em um lixão no município de Santa Quitéria-CE, descongestionantes nasais e remédios de combate a úlcera e hipertensão. De acordo com informações os medicamentos foram deixados em um local onde foram queimados a céu aberto e posteriormente soterrados com entulho por servidores públicos da Prefeitura . Disponível em http://verdesmares.globo.com/tvdiario/noticiapalavra.asp?codigo=297313&modulo= 587 Setembro de 2011 em Cidade Satélite Natal-RN, foram encontrados 50 caixas de medicamentos contraceptivos em um terreno baldio. Os medicamentos não haviam superado o prazo de validade e constavam de amostras grátis. Disponível em: http://tribunadonorte.com.br/print.php?not_id=192221 Na região de São José do Rio Preto – SP; foram encontrados as margens de uma rodovia federal 137 caixas de medicamentos vencidos, dentre eles a maioria eram medicamentos ginecológicos como cremes e géis, bem como anti-inflamatórios, suplementos de Ferro e ansiolítico fitoterápico. Disponível em: http://www.diarioweb.com.br/novoportal/noticias/Estradas/87317,,Remedios+ven cidos+sao+descartados+na+BR153.aspx. Em agosto de 2011 em Terezópolis - RJ a Delegacia de Repressão aos Crimes contra a Saúde Pública encontrou cerca de 7mil caixas de medicamentos vencidos entre eles anti-inflamatórios, vermífugos em situação irregular de armazenagem. Segundo o delegado que dirigiu o caso os produtos seriam ainda distribuídos as unidades de saúde do município. Disponível em: http://correiodobrasil.com.br/teresopolis-medicamentos-vencidos-serao- destruidos/287814/ Ainda foi colocado pelo presidente da ANVISA imprecisdescartados no Brasil de forma inão no monitoramento da quantidade de medicamentos correta, embora estima-se em 34mil toneladas por ano , a imprecisão deste dado dificulta o desenvolvimento de soluções que possam resolver o inconveniente.Disponível em: http://www12.senado.gov.br/noticias/jornal/edicoes/2012/05/11/ Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  7. 7. DEZOTTI e BILA; (2003) – Dados referentes a levantamentos bibliográficos da década de 90 Bila, D. M.; Dezotti, M.; Quím. Nova; 2003; 26(4): 523-530 -Histórico de incidência de fármacos no ambiente aquático; -Influência dos fármacos em baixas concentrações em bactérias, plantas, e outras espécies aquáticas como peixes e pequenos crustáceos. -Perspectiva de concentrações em efluentes de diferentes países Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  8. 8. Substância Classe Efluente Concentração Ano Ident. Ác. Clofíbrico Analgésico 1; 2 0,02 à 1μg/L 1999 Bezafibrato Antilipêmicos 1; 2; 3 0,025 à 1,2 μg/L 1999 Diclofenaco Anti-inflamatório 2 0,02 à 0,06 μg/L 1999 Indometacina Anti-inflamatório 1 0,95 μg/L 1999 17 β-Estradiol Hormônio 1 0,021μg/L 1999 17 α-Etinilestradiol Hormônio 1 0,005 μg/L 1999 1- Esgoto Doméstico 2– Água Superficial 3 – Efluente de ETE Bila, D. M.; Dezotti, M.; Quím. Nova; 2003; 26(4): 523-530 BRASIL Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  9. 9. ROTAS COMUNS DE DESCARTE DE FÁRMACOS Fármacos Descarte por invalidez Aterros Sanitários; lixões; Incineração; Ambiente Descarte dos resíduos humanos (Esgoto Doméstico) Estações de Tratamento de esgoto Corpos Aquáticos; Ambiente BILA, D. M.; DEZOTTI, M.; Quím. Nova; 2003; 26(4): 523-530 BESSE J.-P.; LATOUR J.-F.; GARRIC J.; Environment International, Volume 39, Issue 1, February 2012, Pages 73-86 JHONSON A. C.; JÜRGENS M. D.; WILLIAMS R. J.; KÜMMERER K.; KORTENKAMP A.;SUMPTER J. P.; Journal of Hydrology, Volume 348, Issues 1–2, 1 January 2008, Pages 167-175 Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  10. 10. Anticolinérgicos Anticoagulantes Antifúngico Corticoesteróide Cardiovasculares Dermatológico Antibióticos Antibacterianos Antivirais Relaxantes musculares Psicotrópicos Analgésicos Anti-Histamínicos Antitússicos Antiasmáticos Antineoplásicos VARIEDADES DE FÁRMACOS Formulário terapêutico nacional 2008: Rename 2006 / Ministério da Saúde, Secretaria de Ciência, Tecnologia e Insumos Estratégicos, Departamento de Assistência Farmacêutica e Insumos Estratégicos. – Brasília : Ministério da Saúde, 2008. Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  11. 11. Almeida, V. L. de; Leitão, A.; Reina, L. del C. B.; Montanari, C. A.; Donnici, C. L.; Lopes, M. T. P.; Quím. Nova; 2005; 28(1): 118-129 -Classificação de agentes antineoplásicos -Mecanismos de ação -Classificação de diferentes tipos de neoplasias -Tratamentos quimioterápicos -Aplicação específica DONNICI et. al. (2005) Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  12. 12. Estimativa 2012 : incidência de câncer no Brasil / Instituto Nacional de Câncer José Alencar Gomes da Silva, Rio de Janeiro : Inca, 2011. ISBN 978- 85-7318-194-4 (versão eletrônica). Perspectivas 518.510 casos novos de câncer nos anos 2012 / 2013 INCA (2011) Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  13. 13. DOXORRUBICINA Almeida, V. L. de; Leitão, A.; Reina, L. del C. B.; Montanari, C. A.; Donnici, C. L.; Lopes, M. T. P.; Quím. Nova; 2005; 28(1): 118-129. Estimativa 2012 : incidência de câncer no Brasil / Instituto Nacional de Câncer José Alencar Gomes da Silva, Rio de Janeiro : Inca, 2011. ISBN 978-85-7318-194-4 (versão eletrônica). INCA (2011) Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  14. 14. Doxorrubicina (Comercialmente Adriamicina): Antineoplásico/ Antibiótico glicosídico natural. Obtenção: isolado de culturas de um tipo de fungo; 1968; Itália. Ação: Inibição dos processos de Tradução e transcrição do ADN. ARCAMONE, P.; CANSSINELLI, G.; FRANCESCHI, G.; OREZZI, P.; MONDELLI, R.;Tetrahedron Letters; 1968; 9, 30;3353-3356. Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  15. 15. CLASSIFICAÇÃO - ANTIBIÓTICOS TETRACICLINA BEIJNEN, J.H.; VAN DER HOUWEN, O. A. G. J.; UNDERBERG, W. J. M.; International Journal of Pharmaceutics; , 1986; 32, 2–3;123-131. ARCAMONE, P.; CANSSINELLI, G.; FRANCESCHI, G.; OREZZI, P.; MONDELLI, R.;Tetrahedron Letters; 1968; 9, 30;3353-3356. UNDERBER (1986) DOXORRUBICINA TETRACICLINAS Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  16. 16. BEIJNEN, J.H.; VAN DER HOUWEN, O. A. G. J.; UNDERBERG, W. J. M.; International Journal of Pharmaceutics; , 1986; 32, 2–3;123-131 KOSTORYZ E. L., YOURTEE D. M.; Mutation Research 490 (2001) 131–139 ALGUMAS PROPRIEDADES QUÍMICAS -Solubilidade em água 2g . L-1. -Possui absorção de luz visívelna região visível característica do grupo antraquinona (Meio aquoso pH <8 λmáx abs =479nm) -Capacidade de complexar com íons metálicos di e tri valentes (λmáx abs = 610nm). - Valores mais altos da constantes de foto degradação em pHs alcalinos. Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  17. 17. H.E.J. Hendriks, B.F.M. Kuster, G.B. Marin Journal of Molecular Catalysis, Volume 93, Issue 3, 27 October 1994, Pages 317-335 FÓRMULA COMERCIAL RUBIDOX (Bergamo) - Pó liofilizado. -Ampola contendo 50 mg de Cloridrato de Doxorrubicina mais excipientes lactose e manitol. - Aplicação intravenosa. Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  18. 18. VANTAGENS -Eficiência em diversos tipos de câncer. -Abundância no mercado. - Custo relativamente baixo. -Outras aplicações como testes biológicos. -Fluorescência permite observação/rastreamento em Microscopia de Fluorescência. DESVANTAGENS -Uso crônico permite o desenvolvimento de cardiomiopatia. -Complexo com Fe3+ causa mutagenicidade de microorganismos. Disponível em: http://www.cienciasdasaude.famerp.br/racs_ol/Vol-12-2/9.pdf Disponível em: http://www4.anvisa.gov.br/base/visadoc/BM/BM[26011-1-0].PDF. Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  19. 19. • Incidência de Câncer [1] • Utilização de Antineoplásicos (Doxorrubicina) [2] • Cogeração de resíduos Tóxicos [3, 4, 5] • Contaminação Meio Ambiente [3, 4, 5] [1] Estimativa 2012 : incidência de câncer no Brasil / Instituto Nacional de Câncer José Alencar Gomes da Silva, Rio de Janeiro : Inca, 2011. ISBN 978-85-7318-194-4 (versão eletrônica). [2] Almeida, V. L. de; Leitão, A.; Reina, L. del C. B.; Montanari, C. A.; Donnici, C. L.; Lopes, M. T. P.; Quím. Nova; 2005; 28(1): 118-129 [3] Bila, D. M.; Dezotti, M.; Quím. Nova; 2003; 26(4): 523-530. [4] Johnson A. C.; Jürgens M. D.; Williams R. J.; Kümmerer K.; Kortenkamp A.; Sumpter J. P.; Journal of Hydrology, Volume 348, Issues 1–2, 1 January 2008, Pages 167-175. [5] Besse J.-P.; Latour J.-F.; Garric J.; Environment International, Volume 39, Issue 1, February 2012, Pages 73-86. Serviço Público Federal Ministério da Educação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul DESENVOLVIMENTO DE PROPOSTAS ALTERNATIVAS DE TRATAMENTO DE RESÍDUOS FÁRMACOS ANTINEOPLÁSICOS - DOXORRUBICINA
  20. 20. Serviço Público Federal Ministério da Educação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS (POAs) VANTAGENS -Uma vez determinado o POA mais eficiente DEGRADA MATERIA ORGÂNICA em H2O e CO2 ou produtos menos tóxicos. -Não é seletivo (DESINFECÇÃO). -Cinética de degradação relativamente rápida. -Baixo consumo de reagentes. DESVANTAGEM -BAIXAS CONCENTRAÇÕES < 5 g.L-1 -BAIXAS VAZÕES -MANUTENÇÃO DOS REATORES
  21. 21. Andreozzi, R.; Caprio, V.; Insola, A.; marotta R.; Catalysis Today; 1999; 53;1; 51-5. Serviço Público Federal Ministério da Educação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS (POA´S) - COMBINAÇÃO DE DIFERENTES AGENTES OXIDANTES *PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO (H2O2) *OZÔNIO (O3) *ÍONS METÁLICOS (Fe2+, Fe3+,Mn2+,Cu2+) *RADIAÇÃO ULTRA VIOLETA (UV) Homogêneos (Isolados ou Combinados) *TiO2, ZnO (Fotoativas em Suspensão /suportados) Fotocatálise Heterogênea
  22. 22. ILDA SALMÁZIO; Aplicação da espctrometria de massas com ionização electrospray no monitoramento de processos oxidativos avançados de interesse ambiental: degradação de fármacos , avaliação de sistemas oxidativos e oxidação do buprofeno.; Tese de Doutorado; UFMG; 2007; Belo Horizonte – MG. Serviço Público Federal Ministério da Educação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul SALMÁZIO (2007) -GERAÇÃO DE RADICAIS HIDROXILAS(●OH), PEROXILAS (●OOH), SUPERÓXIDOS (O2 - ●) DENTRE OUTRAS ESPÉCIES ALTAMENTE REATIVAS E NÃO SELETIVAS
  23. 23. Serviço Público Federal Ministério da Educação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul FORMAS DE INTERAÇÃO DOS RADICAIS HIDROXILAS COM COMPOSTOS ORGÂNCIOS Abstração de hidrogênio ●OH + CH3 COCH3  ● CH2COCH3 + H2O Adição de ●OH ●OH + C6H6  ● C6H6OH Transferência de elétron ●OH + Fe2+OH- + Fe3+ ILDA SALMÁZIO; Aplicação da espctrometria de massas com ionização electrospray no monitoramento de processos oxidativos avançados de interesse ambiental: degradação de fármacos , avaliação de sistemas oxidativos e oxidação do buprofeno.; Tese de Doutorado; UFMG; 2007; Belo Horizonte – MG. Reações devem ocorrer em cascata transformando a matéria orgânica em H2O e CO2, ou menos tóxicos
  24. 24. H2O2 2 ●OH (λ 200-300nm) ●OH + H2O2 ●OOH + H2O ●OOH + H2O2 ●OH + H2O + O2 - ●OOHH2O2 + O2 ANDREOZZI, R.; CAPRIO, V.; INSOLA, A.; MAROTTAR.; Catalysis Today; 1999; 53;1; 51-5. SCHEK, C. K.; FRIMMEL, F. H.; Water Research, 1995; 29; 10; 2346-2352. OCAMPO-PÉREZ R.,., SÁNCHEZ-POLO M., RIVERA-UTRILLA J., RAMOS-LEYVA R.; Chemical Engineering Journal; 165; 2012; 581-588 Serviço Público Federal Ministério da Educação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO
  25. 25. O3 + H2O H2O2 (λ 200-300nm) 2O3 + H2O2  2●OH + 3O2 HO- + O3  HO ● + O3 ●- ANDREOZZI, R.; CAPRIO, V.; INSOLA, A.; MAROTTAR.; Catalysis Today; 1999; 53;1; 51-5. SCHEK, C. K.; FRIMMEL, F. H.; Water Research, 1995; 29; 10; 2346-2352. LI K., YEDILER A., YANG M., SCHULTE-HOSTEDE S., WONG H. M.; Chemosphere, 2008, 473-478. GARCIA-AC A., BROSÉUS R., VINCENT S., BARBEAU B., PRÉVOST M. , SUAVÉ S.; Chemosphere,79, 11,2010, 1056-1063 OZÔNIO Me2+ + O3  MeO2+ + O2 MeO2+ + H2O  Me3+ + ●OH + OH- R2C=CR2 + O3  RCHO ; R2CO; RCOOR Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  26. 26. ANDREOZZI, R.; CAPRIO, V.; INSOLA, A.; MAROTTAR.; Catalysis Today; 1999; 53;1; 51-5. SKOUMAL M., CABOT P.L., CENTELLAS F., ARIAS C., RODRÍGUEZ R. M., GARRIDO J. A., BRILLAS E.; Applied Catalysis B: Environmental66,; 3-4; 2006; 399-406 Serviço Público Federal Ministério da Educação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul ÍONS METÁLICOS – Fe2+ Fe2+ + H2O2  Fe3+ + OH- + •OH Fe3+ + H2O Fe2+ + H+ + •OH Fe3+ + H2O2 ↔ H+ + FeOOH2+ FeOOH2+  ●OOH + Fe2+
  27. 27. HOMEM V.; SANTOS L.; Journal of Environmental Management, Volume 92, Issue 10, October 2011, Pages 2304-2347. -140 Trabalhos de processos de tratamento para mais de 30 diferentes tipos de drogas em diferentes matrizes. - Destaca a utilização de POAs no período de 2000 - 2010 Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  28. 28. Total 140 POAs 82 ~59% POAs 88 ~63% HOMEM V.; SANTOS L.; Journal of Environmental Management, Volume 92, Issue 10, October 2011, Pages 2304-2347. Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  29. 29. OBJETIVO GERAL - Estudo e aplicação de processos oxidativos avançados homogêneos na degradação e mineralização do antineoplásico Doxorrubicina obtido na fórmula comercial Rubidox. (Cloridrato de Doxorrubicina mais excipientes lactose e manitol). Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  30. 30. METODOLOGIA - Assepsia e Soluções - Fundamentos de análises de Espectroscopia UV-Vis e análises de soluções de Doxorrubina em diferentes pH´s E peróxido de hidrogênio residual. - determinação de carbono orgânico total. - Processos de Degradação UV; H2O2/UV; O3/UV e O3/H2O2/UV diferentes concentrações de peróxido e tempo de reação. - Processos de degradação foto-Fenton em diferentes concentrações de peróxido de hidrogênio. Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  31. 31. -REATOR TUBULAR (Capacidade de 1 L) -TUBO QUARTZO -FONTE RADIAÇÃO (lâmpada de vapor de mercúrio de média pressão 125 W sem bulbo protetor da (PHILIPS, HPL-N) -TUBO AMOSTRAGEM -1 LITRO SOLUÇÃO -CAMARA DE RESFRIAMENTO (REFLUXO ÁGUA ~15°C) -AGITADOR MAGNÉTICO -ALOJADO EM UMA CAIXA ( Inibir Radiação UV) MONTAGEM Tubos Falcon ~10 mL CAVICCHIOLI, Andrea and GUTZ, Ivano Gebhardt Rolf. O uso de radiação ultravioleta para o pré-tratamento de amostras em análise inorgânica. Quím. Nova [online]. 2003, vol.26, n.6, pp. 913-921. ISSN 0100-4042. Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  32. 32. UV Ozonizador de bancada Philozon O2 =1L min-1 O3 =15μg mL-1 ∅ = 1L h-1 Bomba peristáltica Fluxo 1mL min-1 [H2 O2] 40mL Água Deionizada UV/H2O2UV/ O3 Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  33. 33. Bomba peristáltica Fluxo 1mL min-1 [H2 O2] Ozonizador de bancada Philozon O2 =1L min-1 O3 =15μg mL-1 ∅ = 1L h-1 UV/O3/H2O2 foto-Fenton Bomba peristáltica Fluxo 1mL min-1 0,27 . 10-3 Mol FeSO4 . 7H2O [H2 O2] Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  34. 34. AMOSTRAGEM 120 minutos 00 – 00 min 01 – 05 min 02 – 10 min 03 – 15 min 04 – 20 min 05 – 25 min 06 – 30 min 07 – 45 min 08 – 60 min 09 – 75 min 10 – 90 min 11 – 105 min 12 – 120min 00 – 00 min 01 – 05 min 02 – 10 min 03 – 15 min 04 – 20 min 05 – 25 min 06 – 30 min 07 – 50 min 08 – 70 min 09 – 90 min 10 – 110 min 11 – 130 min 12 – 150min 150 minutos UV, UV/O3, UV/H2O2, UV/O3/H2O2 foto-Fenton 150 minutos -01 – DOX 00 – 00 minDOX + Fe2+ 01 – 05 min 02 – 10 min 03 – 15 min 04 – 20 min 05 – 25 min 06 – 30 min 07 – 50 min 08 – 70 min 09 – 90 min 10 – 110 min 11 – 130 min 12 – 150min 13 14 N2 Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  35. 35. Cada espécie molecular é capaz de absorver suas próprias freqüências características da radiação eletromagnética. A energia é transferida para a molécula e resulta em um decréscimo da intensidade da radiação eletromagnética incidente. (SKOOG, et al, 2006) FUNDAMENTO DE ESPECTROFOTOMETRIA UV-VIS SKOOG, WEST, HOLLER, CROUCH,; Fundamentos de Química Analítica, Tradução da 8ª Edição norte-americana, Editora Thomson, São Paulo-SP, 2006. Serviço Público Federal Ministério da Educação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  36. 36. Os sinais P0 e P são identificados pelos foto sensores do aparelho e uma relação de transmitância (T) é obtida. Lambert-Beer: A atenuação depende da concentração (c) das moléculas absorventes e da extensão do caminho (b) no qual ocorre a absorção em determinado λ representada pela constante de absortividade molar (ε) = Absorbância (A). SKOOG, et al, 2006 SKOOG, WEST, HOLLER, CROUCH,; Fundamentos de Química Analítica, Tradução da 8ª Edição norte-americana, Editora Thomson, São Paulo-SP, 2006. Serviço Público Federal Ministério da Educação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  37. 37. Principais Componentes para Espectrofotômetros UV-Vis 37 SKOOG, et a, 2006 SKOOG, WEST, HOLLER, CROUCH,; Fundamentos de Química Analítica, Tradução da 8ª Edição norte-americana, Editora Thomson, São Paulo-SP, 2006. Disponível em: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAfIGEAK/espectrometros-espectrofotometros Serviço Público Federal Ministério da Educação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul FEIXE DUPLO
  38. 38. Serviço Público Federal Ministério da Educação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul COMPORTAMENTO EM DIFERENTES pHs DEGRADAÇÃO -MONITORAR O DECRÉSCIMO DA CONCENTRAÇÃO DO CROMÓFORO (DOXORRUBICINA) RELAÇÃO DE ABSORBÂNCIAS EM λ = 479nm COM O TEMPO DE REAÇÃO. DETERMINAÇÃO DE PERÓXIDO RESIDUAL -MONITORAR A QUANTIDADE DE PERÓXIO DE HIDROGÊNIO RESIDUAL PELO METODO DE FORMAÇÃO DE PERÓXOVANÁDIO. HITACHI modelo U-3000 (LP5), utilizando-se cubetas de quartzo de 1,0 cm de caminho óptico. ESPECTROFOTÔMETRO UTILIZADO
  39. 39. 3mL de amostras + 5 mL de solução de metavanadato de amônio 0,06 mol L-1 em meio ácido avolumado para 10mL com água deionizada. Leituras de absorbância em 452,2 λ nm VO3- + 4H+ + H2O2  VO2 3+ + 3H2O Serviço Público Federal Ministério da Educação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul DETERMINAÇÃO DE PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO RESIDUAL
  40. 40. VISCOG. ,CAMPANELLA L., NOBILI V., Microchemical Journal 79 (2005) 185– 191 Serviço Público Federal Ministério da Educação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul DETERMINAÇÃO DE CARBONO ORGÂNICO TOTAL (COT) - ANÁLISE QUANTITATIVA DO TEOR DE CARBONO ORGÂNICA CONTIDA EM ÁGUAS (ÍNDICE DE QULIDADE). - É RECOMENDADA ATRAVÉS DE NORMAS E REGRAS DE PADRONIZAÇÃO PELOS PRINCIPAIS ÓRGÃOS DE CONTROLE AMBIENTAL. EX: -AGENCIA DE PROTEÇÃO AMBIENTAL AMERICANA -COMITE EUROPEU DE NORMALIZAÇÃO -MÉTODO UTILIZADO : COMBUSTÃO CATALITICA - INFRAVERMELHO
  41. 41. [TOC = mg/L] AnalytiK Jena modelo: Multi N/C 2100 Amostra 250 μL Analytik Jena AG; Fundamentals, Instrumentation and Techniques of Sum Parameter Analysis 07745 Jena / Germany TIC = Total Inorganic Carbon (Carbono inorgânico Total) TC = Total Carbon (Carbono Total) NDIR detector = Non-dispersive Infra-red detector (Detector não dispersivo de infra-vermelho) FUNCIONAMENTO DO ANALISADOR Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  42. 42. DETERMINAÇÃO DO COT - PREPARO DE UMA CURVA DE CALIBRAÇÃO. -DETERMINAÇÃO CARBONO INORGÂNICO (TIC) -DTERMINAÇÃO DE CARBONO TOTAL (TC) -CALCULO DO TOC TOC = TC - TIC Analytik Jena AG; Fundamentals, Instrumentation and Techniques of Sum Parameter Analysis 07745 Jena / Germany Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  43. 43. RESULTADOS Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  44. 44. Espectro de absorção Doxorrucina ~25 mg/L mais excipientes lactose manitol SKOOG, WEST, HOLLER, CROUCH,; Fundamentos de Química Analítica, Tradução da 8ª Edição norte-americana, Editora Thomson, São Paulo-SP, 2006. Strekal, N.; german, A.; Gachko, G.; Maskevich, A.; J. Mol. Struct.2001, 563 Λ máx abs. 479nm Faixa Espectral visível Faixa UltraVioleta Próximo atividade óptica desta molécula esta relacionada a estrutura 1,4-dihidroxiantraquinona (antraquinona), que possui hidroxilas ligadas a anéis ressoantes responsáveis pelas transições π→π*envolvendo duplas de carbono carbonila e o grupo C−OH Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  45. 45. Deslocamento Batocrômico Espectros de Absorção de solução de ~12,5 mg/L Cloridrato de Doxorrubicina mais excipientes lactose e manitol em diferente pH´s. Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  46. 46. DEGRADAÇÃO Relação de absorbância da amostra final (A) pela absorbância da amostra inicial (A0) demonstrando o decaimento da absorção no λ 479nm características do medicamento para os processos: a) UV; b) UV/O3 (15 mg h-1); c)  UV/H2O2 20 mmol L-1 ; d)  UV/O3 (15 mg h-1)/ H2O2 20 mmol L-1, com duração de 120 min. Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  47. 47. Processo foto-Fenton – pH ~3 Complexo Doxorrubicina e Fe3+ . ESPECTROS DE ABSORÇÃO DAS AMOSTRAS OBTIDAS NO PROCESSO DE DEGRADAÇÃO FOTO-FENTON. Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  48. 48. Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul Relação da quantidade de carbono orgânico total obtido durante o processo de mineralização pela quantidade de carbono orgânico total obtido da solução inicial (COT/ COT0) durante os processos: a) UV; b)  UV/O3 (15 mg h-1); c)  UV/H2O2 20 mmol L-1; d)  UV/O3 (15 mg h-1)/ H2O2 20 mmol L-1, com duração de 120 min. MINERALIZAÇÃO COT0 ~52mg . L-1
  49. 49. Espectros de absorção e Curva de Calibração utilizada para determinação da concentração de peróxido de hidrogênio residual por absorbância em mmol L-1, utilizando λmáx 452,5 nm. Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul DETERMINAÇÃO DE PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO RESIDUAL [H2O2] mMol . L-1
  50. 50. PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO RESIDUAL UV/ UV/O3/H2O2 UV/O3/H2O2 REAÇÕES FOTO-FENTON HOUVE CONSUMO TOTAL DE H2O2 Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  51. 51. POA TEMPO Min. [DOX] mg . L-1 [H2O2] mMol %Degrad. mg . L-1 COT0 % Mineralização UV 120 10 - 65 ~52 5 UV/O3 120 10 - >95 ~52 10 UV/H2O2 120 10 20 >95 ~52 20 UV/O3/H2O2 120 10 20 >95 ~52 30 UV/O3/H2O2 150 10 20 >95 ~52 30 UV/O3/H2O2 150 10 30 >95 ~52 50 UV/O3/H2O2 150 25 30 >95 ~130 50 UV/O3/H2O2 150 50 30 >95 ~260 25 UV/O3/H2O2 150 50 5 >95 ~260 10 UV/O3/H2O2 150 50 10 >95 ~260 <5 UV/O3/H2O2 150 50 15 >95 ~260 <5 UV/O3/H2O2 150 50 25 >95 ~260 <5 foto-Fenton 150 50 20 90 ~260 45 foto-Fenton 150 50 30 100 ~260 85 Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  52. 52. CONCLUSÕES PRELIMINARES - Dentre os POAs testados - UV/ O3 15mg h-1/ H2O2 30 mM com duração de 150 minutos para solução de 10mg cloridrato de Doxorrubicina mais excipientes (>95% degradação e 50% mineralização). - Foto-Fenton utilizando 30 mM com duração de 150 minutos para solução de 50mg cloridrato de Doxorrubicina mais excipientes (100% degradação e 85% mineralização) Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  53. 53. PREVISÕES NOVOS TESTES PARA OTMIZAÇÃO DO POA FOTO-FENTON -Concentração de Fe2+ . -Concentração inicial e consumo de peróxido de hidrogênio -Estequiometria do Complexo Fe-DOX. TESTE ACTNOMETRIA DETERMINAR CINÉTICAS TESTE DE CITOTOXICIDADE DOS PRODUTOS DA DEGRADAÇÃO. Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  54. 54. AGRADECIMETOS Serviço Público Federal Ministério da Educação Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul Prfº Drº Valdir Souza Ferreira Drª Marly Eiko Osugi Rodrigo Pereira Cavalcante Lucas Rocha Sandin Professores, amigos e colegas do Departamento de Química da UFMS

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