ÁREA: Química Ambiental
TÍTULO: OTIMIZAÇÃO DA OXIDAÇÃO DO ANTIBIÓTICO AMOXICILINA UTILIZANDO O REAGENTE DE FENTON.
AUTORES: LONGHIN,S.R. (PG)1 E DE SOUZA, J.R.(PQ)2
1PóS-GRADUAçãO: INSTITUTO DE QUíMICA-UNB/PROFESSORA: UCG/CEFETGO (SRLS@UCG.BR), 2PROFESSOR PESQUISADOR: INSTITUTO DE QUíMICA-UNB
RESUMO: Uma grande variedade de POA estão sendo estudados como pré-tratamento para efluentes de formulações de penicilinas. O presente trabalho avalia a degradação do antibiótico amoxicilina (AMX), grupo das penicilinas, pelo POA Fenton (Fe2+/H2O2), em diferentes concentrações iniciais de Fe2+ e H2O2 durante um período de 150 min. A reação de Fenton (Fe2+/H2O2) tem alto poder oxidante devido a geração de radicais •OH, capaz de oxidar uma grande variedade de compostos orgânicos. A DQO foi o parâmetro selecionado para acompanhar a performance do POA Fenton. As condições ótimas foram encontradas para [Fe2+]= 4,0 mmol L-1 e [H2O2] = 80,0 mmol L-1. O processo foi investigado em pH< 4. A remoção de DQO atingiu 78%.
PALAVRAS CHAVES: processo fenton , oxidação de amoxicilina, efluente farmacêutico
INTRODUÇÃO: A indústria farmacêutica brasileira se utiliza da formulação como processo para produção de fármacos. Este gera uma quantidade e qualidade de efluentes que depende do processo operacional. Estes efluentes caracterizam-se não só pela quantidade produzida como também pela sua baixa biodegradabilidade e toxicidade devido às substâncias que compõem as formulações dos medicamentos. Efluentes do processamento de antibióticos são particularmente importantes devido a alta concentração de compostos químicos refratários que podem levar a uma total inibição do sistema de lodo ativado e causar efeitos tóxicos(WOLLENBERG,2000 e KÜMMERER,2000). Para este tipo de indústria há a necessidade de um pré-tratamento químico dos efluentes antes de sua descarga no sistema de tratamento por lodo ativado(ARSLAN-ALATON e GURSES,2004). O POA que utiliza íons Fe(II) e H2O2, Regente de Fenton, se mostra com uma nova tecnologia para o tratamento de efluentes industriais. Os radicais OH• produzidos podem oxidar uma diversidade de compostos orgânicos. Além disso não causam danos significativos ao ambiente(LU,2005). A manutenção do pH
MATERIAL E MÉTODOS: A AMX (C16H19N3O5S.3H2O) utilizada foi fornecida por uma indústria farmacêutica de Goiânia – GO, todos os demais reagentes químicos utilizados: H2SO4, Ag2SO4, K2Cr2O7, HOOCC6H4COOK , H2O2, FeSO4.7H2O, foram de grau analítico. A degradação da AMX foi realizada utilizando o reagente de Fenton (Fe2+/H2O2), sob agitação constante, durante o período de 150 min e as amostras para determinação da DQO foram coletadas a cada 30 min. Para as determinações de DQO utilizou-se a metodologia 520C- refluxo fechado, colorimétrico, do Standard Methods of Water and Wastewater, 20o ed, 1999. A digestão foi feita no Termodigestor VELP modelo ECO16 e as leituras de absorvância em 600 nm foram realizadas no espectrofotômetro UV-Vis GBC modelo 911A utilizando-se cubeta de quartzo de caminho ótico de 10 mm.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A fim de avaliar o potencial de degradação da AMX 2,86 10-3 M pelo reagente de Fenton, a remoção de DQO foi avaliada por um período de 150 min. A concentração de H2O2 foi estudada no intervalo de 20 mM a 80nM e a de FeSO4 de 2 mM a 8 mM.
A figura 1 a seguir apresenta os resultados obtidos para estes estudos.
Figura 1: Degradação de Solução de AMX 2,86 10-3 M, (a) 20,0 mM H2O2 e 2,0 mM FeSO4, (b) 40,0 nM H2O2 e 4,0 mM FeSO4, (c) 60,0 mM H2O2 e 6,0 mM FeSO4, (d) 80,0 mM de H2O2 e 8,0 mM FeSO4, (e) 80,0 mM H2O2 e 4,0 mM de FeSO4
Observou-se que o rendimento variou de 47% em (a) a 78% em (e).
CONCLUSÕES: Os resultados obtidos mostram que o melhor rendimento para a degradação com reagente de Fenton de uma solução de AMX com DQO inicial de 1.460 mg O2 L-1 foi obtido para 4,0 mM de Fe2+ e 80,0 mM de H2O2 . Nas condições de reação otimizada, observou-se uma redução de DQO de 47% aos 30 min, 62% aos 60 min, 72% aos 90 min e 78% aos 150 min. A redução obtida para a DQO indica que o método é adequado como pré-tratamento químico para a substância AMX antes da descarga do efluente da produção da mesma em estação de lodo ativado.
AGRADECIMENTOS:IQUEGO/GO, FUNPE-UnB
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA:APHA/AWWA/WPCF, Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 20th ed, APHA/AWWA/WPCF, Washington, DC, USA, 1998.
ARSLAN-ALATON, I e GURSES, F. 2004. Photo-Fenton and phtoo-Fenton-like oxidation of procaine penicillin G formulation effluent. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 165, 165-175.
CASERO, I., SICILIA, D., RUBIO, S. e PÉREZ--BENDITO, D. 1997. Chemical degradation of aromatics amines by Fenton’s reagent, Water Research, 31, 1985-1995.
KÜMMERER, K, AL-AHMD,A. e MERSCH-SUNDERMANN, V. 2000. Biodegradability of some antibiotics, elimination of the genotoxicity and affection of wastewater bacteria in a simple test. Chemosphere, 40, 701-710.
Lu, M., CHANG, Y., CHEN Y. e HUANG, Y. 2005. effect of chloride ions on the oxidation of aniline by Fenton’s reagent, Journal Evironment Management, 75, 177-182.
WOLLENBERG, L., HALLING-SØRENSEN, B. e KUSK, K.O. 2000. Acute and chronic toxicity of veterinary antibiotics to Daphinia magna, 40, 723-730.