Degradação do Ibuprofeno por Fotocatálise com TiO₂ e avaliação dos Efeitos Agudos dos Subprodutos.

Abstract

O descarte de fármacos pelo processo produtivo ou após o consumo é alarmante, devido desregularem o sistema endócrino de humanos e animais, mesmo em concentrações baixas, como μg L-¹ e ng L-¹. A presença constante de fármacos no ambiente evidencia que os atuais sistemas de tratamento de efluentes não promovem a remoção desses compostos. O ibuprofeno (IBF), por exemplo, tem sido frequentemente detectado em ambientes aquáticos. O IBF influencia a via da enzima ciclooxigenase, que por sua vez é responsável pela produção de eicosanóides, importantes reguladores da reprodução de vertebrados e invertebrados. Como efeitos em animais relatam-se: o atraso na eclosão de ovos, variação do nº de ovos e de eventos de desova em peixes. Dada a importância ecológica dos efeitos do IBF e a sua frequente ocorrência no ambiente, este trabalho teve como objetivo geral degradar esse composto usando a fotocatálise com TiO₂ na presença de luz UV. Estudaram-se também um método para solubilização do ibuprofeno em solução aquosas, assim como uma metodologia para análise do composto por cromatográfica líquida de alta eficiência (CLAE). Foram avaliados ainda, a influência do pH, tempo de reação, proporção substrato/catalisador sobre a eficiência de degradação do IBF; a mineralização de IBF e toxicidade aguda dos produtos de degradação para a Daphnia similis. O IBF é rapidamente removido pela fotocatálise, sendo que a concentração de 20 mg L-¹ de TiO₂ propiciou a maior taxa de remoção, em comparação com as outras concentrações utilizadas 4,0; 6,0; 8,0 e 10 mg L-¹. O pH ótimo para a remoção do IBF foi o de valor 8, devido nessa condição não haver respulsão eletrostática entre as cargas do catalisador e do substrato. A aeração contribuiu para o aumento da eficiência da fotocatálise, especialmente nos primeiros 15 min de reação. Essa oxidação adicional foi promovida pelas espécies radicalares de oxigênio, na banda de condução do semicondutor TiO₂. O método elaborado e validado para determinação e quantificação de IBF pode ser reproduzido com facilidade, sem a necessidade do uso de solução tampão. Demonstrou ser viável também, utilizando-se a água de nascente como solvente, sem provocar qualquer interferência sobre a análise, ou seja, sem o chamado efeito de matriz. A análise de carbono orgânico dissolvido de amostras após tratamento evidencia uma mineralização incompleta do IBF, ou seja, 53% de transformação do IBF em água e gás carbônico. Infere-se a formação de subprodutos durante o processo de fotocatálise aplicado, que parecem ser mais tóxicos do que o composto original, como constatado pelo efeito de toxicidade aguda na espécie Daphnia similis. Este foi maior nos 60 min de tratamento, causando a mortalidade de 80% dos organismos-teste. A eficiência da fotocatálise variou utilizou-se como solvente a água de nascente e a água deionizada, resultando, respectivamente, em taxas de remoção de IBF menor que 20% e 100%, nas mesmas condições de reação. Logo, a aplicação de fotocatálise na remoção do ibuprofeno é viável, porém, experimentos mais voltados à identificação, quantificação, degradação e toxicidade dos subprodutos gerados são necessários para uma avaliação química e ecológica mais completa.