6º Encontro Nacional de Tecnologia Química
Realizado em Maceió/AL, de 28 a 30 de Agosto de 2013.
ISBN: 978-85-85905-04-0

TÍTULO: LIBERAÇÃO CONTROLADA DE ÁCIDO 2,4-DICLOROFENOXIACÉTICO (2,4-D) ANCORADO EM MICROESFERAS DE QUITOSANA.

AUTORES: Martins, C.V.C. (IFGOIANO) ; Silva, A.M. (IFGOIANO) ; Dias, I.M. (IFGOIANO) ; Andrade, R.D.A. (IFGOIANO)

RESUMO: A quitosana e biopolímero que é obtido através da desacetilação da quintina via hidrolise básica com grande aplicabilidade na indústria e como material adsortivo de contaminantes. O ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4 D) é um herbicida usado no meio agrícola utilizado em plantas de folhas largas sem prejudicar o crescimento de plantas com folhas finas.Propõem-se então a utilização de microesferas de quitosana para a liberação controlada do herbicida ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D). Nesse trabalho foi possível observar que as microesferas podem ser consideradas um material eficiente na liberação controlada de ácido 2,4- diclorofenoxiacético (2,4D), pois, o herbicida é liberado em faixas de pH bem especificas estando estes ancorados na superfície do biopolímero.

PALAVRAS CHAVES: LIBERAÇÃO CONTROLADA; QUITOSANA; BIOPOLÍMERO

INTRODUÇÃO: A tecnologia de liberação controlada busca uma maior eficiência no controle das plantações, a fim de que a toxidade seja diminuída, no entanto apresente um maior tempo de duração, tornando então o herbicida ideal para aplicação, combatendo as plantas daninhas sem que haja prejuízo para as demais plantas de cultivo. Quitosana é um polissacarídeo derivado da quitina (copolímerode β-(1→4)-D- glucosamina e β-(1→4)-N-acetil-D-glucosamina), que é encontrada em abundância na natureza, principalmente em carapaça de crustáceos. Devido ao caráter básico, atribuído à presença do grupamento amina nas unidades repetidas, e à sua biodegradabilidade, esses dois polímeros vem despertando bastante interesse de cientistas e tecnólogos, que têm descoberto diversas aplicações, especialmente na área biomédica. Na presença de soluções aquosas diluídas de ácidos, a quitosana comporta-se como polieletrólito, causando o surgimento de interações repulsivas eletrostáticas entre os grupos amino ionizados ao longo da cadeia polimérica. Assim, para caracterizar o comportamento desse polímero em solução, é importante selecionar o sistema de solvente mais apropriado, de forma a eliminar os efeitos iônicos. (CANELLA, K.M.N.de C, et al., 2001). A acido 2,4-diclorofenoxiacético, conhecido por 2,4-D, é utilizado controle pós- emergente de ervas daninhas, sendo muito usado nas culturas de trigo, arroz, milho, sorgo e principalmente cana-de-açúcar, em reflorestamentos, acostamentos de estradas, caminhos de jardim, na manutenção de ferrovias e nas áreas das linhas de alta tensão. elétrica.(MOURA, A.O, 2008).

MATERIAL E MÉTODOS: Este presente trabalho foi conduzido no laboratório QuiMERA Team no IFGoiano- Campus Rio Verde e todos os reagentes usados possuíam grau analítico PA. Produção das Microesferas de Quitosana: A produção das microesferas de quitosana seguiu o método proposto por (PRADO et al 2010), onde preparou-se uma solução de ácido acético concentração de 5% V/V e a esta solução adicionou-se 5 gramas de quitosana em pó, agitou-se até a completa solubilização da quitosana. Colocou-se a solução num sistema de produção de microesferas onde a solução de ácido de quitosana é gotejada em uma solução de NaOH a 10% sob agitação constante. Para o controle da morfologia das microesferas a pressão do ar usado no sistema foi controlado a um valor de 16251 psi. Após produzidas das microesferas lavou-se com água destilada até a neutralidade (pH = 7), logo em seguida colocou-se em acetona para facilitar a secagem, a qual ocorre a temperatura ambiente. Ancoramento do herbicida ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) na matriz sólida (microesferas de quitosana): para o ancoramento da molécula do herbicida nas microesferas de quitosana realizou-se seguinte procedimento: em um béquer de 50 mL pesou-se 0,003 gramas de 2,4-D e 0,1003 gramas de microesferas de quitosana, adicionou-se 10 mL de água destilada, esta solução acidificou-se até pH 2 com acido clorídrico concentrado e colocado sob agitação constante em agitador magnético por 36 horas. Titulação Condutimétrica : a titulação foi executada através da adição de uma solução de NaOH concentração igual a 0,01 Mol por litro padronizada na solução de microesferas de quitosana/2,4-D. Os dados da variação anotou-se a variação do pH e plotou-se numa tabela do OringLab 8.0, para tratamentos estatístico e plotagem do gráfico.

RESULTADOS E DISCUSSÃO: A figura 1 mostra as microesferas produzidas apresentaram morfologia bem homogênea e com área superficial bem reduzidas, com tamanhos de até 20 µm como observa-se na figura 1 na análise de microscopia eletrônica de varredura. Este resultado demonstra a eficiência do método de produção proposto por PRADO et al. A figura 2 mostra a relação pH versos condutividade, onde é possível observar um comportamento bem característico de titulações com materiais ancorados ou adsorvidos em superfícies poliméricas, onde a variação de pH induz a mudança na condutividade e consequêntemente a liberação controlada do material ancorado. Os pontos onde tem-se a variação de condutividade ocorreram em 6,06 mS/cm3 em pH 2,08; 5,24 mS/cm3 em pH 2,25; 4,38 mS/cm3 em pH 2,59; 3,92 mS/cm3 em pH 6,91 e 5,57 mS/cm3 em pH 11,79 correspondem aos pontos de liberação do 2,4D da superfície do biopolímero.

Figura 1

MEV (microscopia eletrônica de varredura) da microesferas de quitosana

Figura 2

Titulação Condutimétrica

CONCLUSÕES: As microesferas de quitosana produzidas aumentaram muito sua área superficial para o ancoramento sendo que estas tiveram tamanhos medidos por MEV (microscopia eletrônica de varredura), onde alcançaram diâmetros de até 20 µm.Foi possível observar que as microesferas podem ser consideradas um material eficiente na liberação controlada de ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4D), pois, o herbicida é liberado em faixas de pH bem especificas. Isso indica que esse material pode se tornar uma tecnologia eficiente no uso agrícola para aplicação de ácido 2,4- diclorofenoxiacético (2,4D).

AGRADECIMENTOS: Ao IFgoiano Campus Rio Verde, Grupo de pesquisa QuiMERA Team liderado pelo professor MSc. Rômulo Davi Albuquerque Andrade, pela confiança e auxílio.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ALMEIDA, C. M. Sistema de baixo custo para a produção de microesferas de quitosana. Analytica. Vol. 44, p. 62-67, 2010.
CANELLA, K.M.N.de C. GARCIA, R.B. Caracterização de quitosana por cromatografia de permeação em gel–influência do método de preparação e do solvente Química Nova, Vol. 24, No. 1, 13-17, 2001.
PRADO, A. G. S, PESCARA, I. C, ALBUQUERQUE, R. D. A, HONORATO, F. N, MOURA, A.O, Sintese e aplicação de magadiita na liberação controlada de herbicidas. Tese de Mestrado. Universidade de Brasília. Brasília, 2008.