İsmet Bey’in IV. Yasama Yılı Meclis Faaliyetleri

Quantificação da enrofloxacina residual

O método analítico empregado na determinação da enrofloxacina apresenta uma boa precisão e linearidade, é simples, rápido e não necessita de grandes quantidades de reagentes, sendo eficaz na determinação do fármaco mesmo na presença de H2O2 e Fe+2,

e é aplicável no pH utilizado para os ensaios. Este método apresenta um limite de detecção e quantificação de 0,4 e 1 mg/L de enrofloxacina, respectivamente, e a cor conferida à solução permanece estável por até 3 minutos após a adição de FeCl3 à

amostra.

Determinação espectrofotométrica de íon ferroso

O método para a quantificação do íon ferroso se mostrou sensível e eficaz, não sofrendo interferência dos íons férricos, do peróxido de hidrogênio, da enrofloxacina ou de seus produtos de oxidação, podendo ser empregado durante os ensaios para a quantificação do Fe+2 _{presente no meio, apesar de ser um método que necessita de um}

intervalo de tempo para que a reação entre o íon ferroso e a ortofenatrolina ocorra.

Solubilidade da enrofloxacina

Através do ensaio de solubilidade, verificou-se que a enrofloxacina é solúvel em solução aquosa, apesar de necessitar de aproximadamente 5 horas para sua total solubilização, sem que seja feita a adição de qualquer reagente para o ajuste do pH.

148 Estabilidade da solução aquosa de enrofloxacina

Os ensaios nos quais se avaliou a estabilidade da solução aquosa de enrofloxacina demonstraram que a solução deste fármaco é fotossensível, significando que sofre interferência da ação luminosa, necessitando ser protegida da luz durante o período requerido para a sua solubilização (5 horas). Estando ao abrigo da luz e completamente dissolvida, a solução aquosa do fármaco pode ser armazenada em geladeira e utilizada em um prazo de 3 dias.

Ensaios preliminares

Apesar das dificuldades encontradas durante a execução dos ensaios preliminares, como a adaptação do método analítico e a determinação da quantidade ideal de agente redutor (metabissulfito de sódio) a ser adicionada para a degradação parcial do agente oxidante, os resultados obtidos foram satisfatórios, pois consegui-se realizar a quantificação da enrofloxacina sem a interferência do metabissulfito de sódio, além de se verificar que a enrofloxacina é suscetível à oxidação química promovida pelo processo Fenton, ainda que não seja possível o consumo total do fármaco, ou seja, não se atingiu uma concentração residual igual a 0.

Determinação da proporção H2O2/Na2S2O5

Ainda que tenham sido encontradas dificuldades com relação à eliminação do peróxido de hidrogênio, conseguiu-se desenvolver uma metodologia eficiente para as condições utilizadas. Após uma série de testes envolvendo diversas proporções diferentes entre o peróxido de hidrogênio e o metabissulfito de sódio, concluiu-se que utilizando-se uma quantidade de metabissulfito de sódio de 2,5 (m/m) vezes maior que a quantidade inicial de peróxido de hidrogênio, é possível quantificar a enrofloxacina sem a interferência do agente redutor (que promove um rápido desaparecimento da coloração amarelada conferida à amostra pelo FeCl3). Com relação ao método analítico

empregado na quantificação do peróxido de hidrogênio, conclui-se que é um método rápido e simples, contudo, é mais suscetível a erros, pois depende de uma análise visual para a determinação do ponto final, ao passo que o método espectrofotométrico não depende desta análise.

149 Ensaios do planejamento experimental

Através dos ensaios realizados conforme o planejamento estatístico DCCR, pode-se verificar que o parâmetro que mais influencia na eficiência do processo de degradação da enrofloxacina pelo processo Fenton é a concentração de íon ferroso, o que está de acordo com a análise ANOVA realizada para os dados do planejamento, na qual somente os coeficientes referentes a este parâmetro eram significativos. Isto também foi evidenciado pela análise da influência de cada variável nas concentrações residuais de enrofloxacina e COT.

Nos ensaios realizados paralelamente aos do planejamento experimental, ou seja, aqueles nos quais se tinha apenas a enrofloxacina e íons ferrosos, observou-se que o Fe+2 não reage com o fármaco, pois a concentração de enrofloxacina não variou com o tempo, só foram observadas oscilações provenientes de erro experimental na análise espectrofotométrica. Nos ensaios contendo apenas peróxido de hidrogênio e íons ferrosos, ao se quantificar o peróxido de hidrogênio, verificou-se que a concentração do agente oxidante diminuía com o tempo, porém, não de forma significativa se comparado à queda apresentada na presença de enrofloxacina.

Estudo ao redor da condição mais favorável

Esperava-se determinar a condição ótima a partir da superfície de resposta gerada com base nos dados do planejamento estatístico, o que não foi possível, bem como as outras tentativas de se determinar tais condições partindo-se da equação do modelo, evidenciando que o modelo gerado não se adequou aos dados experimentais. Com isso, optou-se por fazer um estudo paramétrico com base no melhor resultado experimental obtido através do planejamento DCCR que apresentou a menor concentração residual final de enrofloxacina (concentração residual final de enrofloxacina de 10,3 mg/L, concentração inicial de Fe+2 de 28,3 mg/L, concentração inicial de H2O2 de 738 mg/L e temperatura de 31,9ºC) com o objetivo de buscar

condições operacionais ainda mais favoráveis. Deste modo, estudou-se separadamente a influência de cada variável da reação, ou seja, concentração inicial de Fe+2, concentração inicial de H2O2 e temperatura, mantendo-se duas variáveis constantes e

variando-se a terceira.

De acordo com os resultados obtidos para os ensaios que avaliavam a influência da concentração inicial de íon ferroso, verificou-se que o uso de concentrações entre 10

150 e 35 mg/L resultaram, aproximadamente, na mesma eficiência de degradação e valores muito próximos de concentração residual de enrofloxacina e de COT residual.

No estudo da influência da concentração inicial de peróxido de hidrogênio, verificou-se que não há variação significativa na concentração residual de enrofloxacina para concentrações iniciais de H2O2 entre 262 e 1000 mg/L, porém, os resultados de

COT residual foram menores para concentrações iniciais de H2O2 entre 500 e 900 mg/L,

indicando que para concentrações maiores que 900 mg/L pode haver o sequestro de radicais hidroxila por parte do peróxido de hidrogênio, fazendo com que a eficiência da reação diminua.

Verificou-se que a temperatura não influencia significativamente a oxidação da enrofloxacina pelo processo Fenton. Deste modo, a variável que exerce maior influência na degradação do fármaco é a concentração inicial de Fe+2, o que também foi evidenciado na análise estatística feita através do software Statistica®.

Consumo de íon ferroso durante a reação de Fenton

Com os testes realizados para se determinar o consumo do íon ferroso adicionado no inicio da reação, observou-se que após 30 minutos, este reagente já havia sido quase totalmente convertido em íon férrico, o que explicaria a grande diminuição na concentração de enrofloxacina durante os primeiros 60 minutos de reação.

Verificação da influência do pH

Com relação ao estudo da influência do pH, não se observou variações significativas nos resultados obtidos. Contudo, de acordo com estudos encontrados na literatura, a enrofloxacina é mais reativa em pH fisiológico (pH 7) ou levemente básico (até pH 9), onde o fármaco está, predominantemente, na forma iônica de íon dipolar (zwitteriônica), e nos valores de pH estudados a enrofloxacina está na forma catiônica. Porém, para o processo Fenton homogêneo, esta faixa de pH (7-9) é impraticável, uma vez que a faixa de operação mais efetiva é em pH próximo a 3. Além disso, em pH básico, pode ocorrer a hidrólise de Fe+2 ou Fe+3, ocasionando a precipitação desses compostos, acarretando a paralisação da reação de oxidação, em consequência da não produção de radicais hidroxila devido à indisponibilidade de íon ferroso solúvel para reagir com o peróxido de hidrogênio.

151 Ensaio de longa duração

Durante o ensaio de longa duração, notou-se que ocorria a deposição de um composto de coloração amarelada no agitador mecânico, no fundo e nas laterais do béquer, onde a enrofloxacina poderia estar presente sob a forma complexada ou adsorvida no lodo gerado (composto amarelado), devido à sua grande afinidade com o lodo. Isso pode explicar os baixos valores de COT obtidos durante este ensaio, em comparação com os outros estudos realizados. Além disso, como foi mencionado anteriormente, nos primeiros estágios da reação de oxidação de fluoroquinolonas, são gerados subprodutos recalcitrantes que inibiriam a degradação promovida pelo processo Fenton.

Influência da concentração inicial de peróxido de hidrogênio e de íon ferroso mantendo-se constante a proporção Fe+2/H2O2

No estudo em que se avaliou a influência da concentração inicial de H2O2

mantendo-se a proporção Fe+2/H2O2 constante, concluiu-se que se for mantida a

proporção molar entre o Fe+2 e o H2O2 constante, mas variando-se as quantidades

utilizadas de ambos os reagentes na mesma razão (metade ou dobro de cada um), não há impacto significativo na eficiência da oxidação química da enrofloxacina.

Influência da relação Fe+2/H2O2

Através dos ensaios realizados para o estudo da influência do uso de diferentes valores da proporção Fe+2/H2O2, observou-se que para as proporções 1 e 2 mol Fe+2/mol

H2O2 obtém-se resultados inferiores àqueles obtidos com as proporções de 0,0233, 0,1 e

0,5 mol Fe+2/mol H2O2, indicando que pode haver um excesso de íons ferrosos em

relação ao peróxido de hidrogênio, acarretando o sequestro de radicais hidroxila pelo Fe+2.

Influência da adição de ar ao meio reacional

No estudo da adição de ar através de bombeamento no meio reacional, verificou- se que não há qualquer contribuição no incremento da eficiência da oxidação da enrofloxacina, para as condições reacionais estudadas, indicando que a oxigenação do meio provocada pela agitação mecânica é suficiente para saturar o meio reacional com oxigênio, o qual também participa das reações do processo Fenton.

152 Portanto, com base nos ensaios realizados, é possível afirmar que o método utilizado é válido e se prova eficiente para a oxidação da enrofloxacina, mas não é muito eficiente na mineralização do fármaco, pois, conforme a literatura, o processo Fenton é eficiente nos primeiros estágios da oxidação das fluoroquinolonas, dando origem a compostos recalcitrantes, que inibem o prosseguimento da reação. Além disso, como o anel quinolônico permanece intacto, os produtos de degradação ainda retém a atividade antimicrobiana, podendo favorecer o surgimento de cepas bacterianas resistentes a estes fármacos. Como sugere a literatura, seria mais indicado o emprego de processos oxidativos avançados nos quais fosse possível a utilização de pH neutro ou levemente básico, de modo a oxidar a molécula de enrofloxacina sob a forma de íon dipolar, que é a sua forma mais reativa, podendo alcançar níveis maiores de oxidação.