Degradação do fármaco cloridrato de metformina através do uso combinado de processos oxidativos avançados eletroquímicos e clássicos

Abstract

O aumento do consumo de medicamentos, intensificado pela pandemia de COVID 19, impulsionou a automedicação e a maior geração de efluentes farmacêuticos. Os poluentes orgânicos persistentes (POP), como o fármaco cloridrato de metformina, afetam o meio ambiente e a saúde. Desse modo, processos oxidativos avançados clássicos (POA) e eletroquímicos (POAE) são aplicados como tratamentos alternativos para degradação destes. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi desenvolver eletrodo de grafite impregnado com magnetita para ser empregado como ânodo e assim realizar o estudo combinado de POA empregando o processo eletro Fenton (EF) prosseguido pelo foto-Fenton (FF) para degradar o fármaco cloridrato de metformina. Diante disso, o maior percentual de degradação (95,22 %) foi alcançado após 45 min de EF seguido de mais 30 min de FF. Tal resultado foi obtido ao utilizar o ânodo desenvolvido e grafite puro como cátodo, cloreto de sódio como eletrólito (0,1 mol·L-1), 30 A‧cm-2 e 3 cm de distância entre os eletrodos. A partir da caracterização do catalisador na superfície do eletrodo, pode-se verificar a estabilidade térmica do eletrodo de grafite, da magnetita e do eletrodo impregnado. Além disso, a técnica FT-IR permitiu identificar bandas próximas a 3600 cm-1, 1700 cm-1 que caracterizam a presença de água e 558 cm-1 que está associada as ligações Fe-O. Nas micrografias de MEV foi verificado que a superfície do eletrodo de grafite apresenta porosidade de forma irregular. De forma complementar, as análises feitas por MEV/EDS permitiram verificar a presença de ferro (Fe) (42,7%) e oxigênio (O) (31,5%) na superfície do eletrodo, indicando a presença do catalisador. A determinação de teor de Fe resultou em 60,18 ± 0,47 mg·L-1 para o eletrodo, 0,08 ± 0,02 mg·L-1 para a solução inicial e 0,24 ± 0,01 mg·L-1 para a solução final. Além disso, os dados do acompanhamento cinético apresentaram ajuste satisfatório a modelos de pseudo-primeira ordem. Ainda no estudo cinético foi quantificada 2,3 mg∙L-1 de H2O2 e 25,40 mg∙L-1 de cloro livre no sistema. Os ensaios de toxicidade permitiram inferir que ao longo do tratamento o perfil de toxicidade resultou como não tóxico para a cebola amarela e tóxico para a de couve-brócolis.