Degradação de cloridrato de doxiciclina pelo processo Fenton - Borghi, Alexandre Augusto (2013)
O aumento no consumo de antibióticos por seres humanos e animais tem elevado a sua concentração na sua forma inalterada ou de seus metabólitos, que chegam às estações de tratamento de efluentes, onde os tratamentos convencionais são incapazes de degradar estas moléculas, sendo liberadas diretamente nos corpos d\'água receptores. A liberação destas moléculas no meio ambiente tem proporcionado a seleção de organismos patogênicos resistentes, capazes de transmitir geneticamente esta característica a seus descendentes. Este trabalho tem como objetivo o estudo da degradação da molécula de cloridrato de doxiciclina, por ser um antibiótico de largo espectro da família das tetraciclinas, através do processo Fenton. Foram determinados neste trabalho as influências da temperatura, concentração inicial de peróxido de hidrogênio, concentração inicial de íon ferroso e do pH sobre a concentração residual de cloridrato de doxiciclina, concentração residual de peróxido de hidrogênio, concentração de íon ferroso e de carbono orgânico total (COT) em função do tempo de reação. Os métodos analíticos empregados foram baseados em espectrofotometria, análise instrumental para a determinação do carbono orgânico total (COT), titulometria e cromatografia líquida (CLAE) com detectores de UV e de massa. Testes preliminares mostraram que as melhores condições operacionais de temperatura, concentrações de íon ferroso e de peróxido de hidrogênio estariam ao redor de CFe2+ = 62,5 mg/L, CH2O2 = 500 mg/L e T = 20ºC. Estas condições foram utilizadas como ponto central do planejamento fatorial do tipo Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR). Os resultados do planejamento tratados com o software Statistica® mostraram que as condições operacionais para a menor concentração residual de fármaco (0 mg/L) e redução de 40,9% da carga orgânica em solução deveriam estar ao redor de concentração de íon ferroso, CFe2+ = 25 mg/L, concentração de peróxido de hidrogênio, CH2O2 = 611 mg/L e temperatura = 35ºC, das quais a variável CH2O2 apresentou a maior importância estatística. Ao redor destas condições foi feita uma análise paramétrica para se verificar as influências individuais da temperatura, CFe2+, CH2O2 e da relação CFe2+/ CH2O2. Também foi testada a citotoxicidade dos resíduos gerados. Este estudo mostrou que a variável de maior importância sobre o processo foi a concentração de peróxido de hidrogênio, que tem relação direta com a razão CFe2+/ CH2O2 apresentado melhores resultados quando esta é mantida igual a 0,16. Houve melhora acentuada na mineralização da matéria orgânica com a inserção de microbolhas de ar, obtendo assim redução de até 44% da matéria orgânica em relação à concentração inicial de carbono orgânico de 55 mg/L. Apesar da baixa mineralização obtida pelo estudo, o processo Fenton se mostrou promissor na degradação do cloridrato de doxiciclina, devido principalmente ao fato de os resíduos de degradação não possuírem ação inibitória sobre o organismo teste Escherichia coli e nem citotoxicidade sobre as células L-929, evidenciando que as propriedades antibióticas da molécula foram inativadas, inibindo a capacidade de promover a resistência bacteriana a este antibiótico.