Aplicação de processo oxidativo avançado para degradação de fármacos antidepressivos de meios aquáticos : avaliação da toxicidade residual

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Cruz, Mylena Spina, 1989-
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: [s.n.]
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Processo oxidativo avançado
Degradação de fármacos
Antidepressivos
Fluoxetina
Peroxidação
Toxicidade
Advanced oxidation process
Pharmaceutical degradation
Antidepressants
Fluoxetine
Peroxidation
Toxicity
ODS: 6. Água potável e saneamento
Link de acesso: https://hdl.handle.net/20.500.12733/32944
Resumo: Orientador: José Roberto Guimarães
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O estudo foi realizado com antidepressivos nos níveis de concentração próximos em que esses compostos são detectados em matrizes de água ambiental. As técnicas de extração em fase sólida online aliada à cromatografia de alta eficiência e espectroscopia de massas foram utilizadas para quantificar os analitos durante os estudos de degradação. O processo UV/H2O2 foi capaz de degradar bupropiona e fluoxetina em água ultrapura, usando 0,042 mmol L-1 de H2O2 e 1,9 kJ de irradiação UV-C. No entanto, o escitalopram, que apresentou o caráter mais recalcitrante entre os antidepressivos estudados, necessitou quantidades de oxidante e irradiação UV-C dez vezes maiores para atingir os mesmos níveis de degradação. Os metabólitos primários dos antidepressivos foram identificados como os principais produtos de degradação gerados pelo processo UV/H2O2, e eles persistiram na solução mesmo quando o composto principal foi degradado. A toxicidade residual da solução foi avaliada para organismos de dois níveis tróficos diferentes, e observou-se que o processo UV/H2O2 reduziu a toxicidade da solução para microalgas Raphidocelis subcapitata após 30 minutos de reação. Por outro lado, a toxicidade da solução residual aumentou ao longo do tempo de reação para a bactéria marinha Vibrio fischeri, que teve 48,3% de sua bioluminescência inibida após 60 minutos de reação. Assim, os resultados evidenciaram que a toxicidade contra organismos de diferentes níveis tróficos e o monitoramento dos produtos de degradação formados são aspectos importantes a serem considerados quanto à segurança da solução tratada e à otimização do processo de tratamentoAbstract: Photoperoxidation (UV/H2O2) was used to degrade three of the most consumed antidepressant pharmaceuticals worldwide — bupropion, escitalopram, and fluoxetine — in ultrapure water, tap drinking water, surface water, and reclaimed water. The study was performed with antidepressants at concentration levels close to those typically detected in the environmental water matrices. The online solid-phase extraction technique combined with high-performance liquid chromatography and mass spectrometry were used to quantify the analytes during degradation studies. The UV/H2O2 process was able to degrade bupropion and fluoxetine in ultrapure water, using 0.042 mmol L-1 of H2O2 and 1.9 kJ of UV-C irradiation. However, escitalopram, which had the most recalcitrant character among the studied antidepressants, required tenfold higher amount of oxidant and UV-C irradiation to achieve the same degradation levels. The primary metabolites of the antidepressants were identified as the main degradation products generated by the UV/H2O2 process, and they persisted in the solution even after the parent compound was degraded. The solution’s residual toxicity was evaluated using two organisms from different trophic levels, and it was observed that UV/H2O2 process reduced the solution’s toxicity to Raphidocelis subcapitata microalgae after 30 minutes of reaction. On the other hand, the residual toxicity of the solution increased over the reaction time to the marine bacteria Vibrio fischeri, which had up to 48.3% of its bioluminescence inhibited after 60 minutes of reaction. Thus, the results highlighted that the toxicity towards organisms from different trophic levels and the monitoring of the degradation products formed are important aspects to consider regarding the safety of the treated solution and the optimization of the treatment processAbertoDoutoradoSaneamento e AmbienteDoutora em Engenharia CivilCAPES001[s.n.]Guimarães, José Roberto, 1958-Nogueira, Raquel Fernandes PupoFadini, Pedro SérgioTonetti, Adriano LuizRamos, BrunoUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e UrbanismoPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASCruz, Mylena Spina, 1989-20252025-03-28T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (93 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/32944CRUZ, Mylena Spina. Aplicação de processo oxidativo avançado para degradação de fármacos antidepressivos de meios aquáticos: avaliação da toxicidade residual. 2025. 1 recurso online (93 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo, Campinas, SP. Disponível em: 20.500.12733/32944. Acesso em: 29 set. 2025.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1506352Cover: https://repositorio.unicamp.br/capa/capa?codigo=1506352porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2025-09-26T12:40:03Zoai::1506352Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2025-09-26T12:40:03Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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