Projetos de Pesquisa

Predição e priorização de fármacos nos estados de São Paulo e da Paraíba visando o desenvolvimento de estratégias de monitoramento e remoção em meio aquoso (PRIOFARMA SP-PB)

Financiamento: FAPESP (Auxílio Regular 2022/08358-0)

Descrição: A poluição por fármacos é preocupação mundial pelos efeitos deletérios oriundos da presença dessas substâncias no meio ambiente, principalmente em ecossistemas aquáticos, onde são frequentemente e crescentemente reportadas. Muitos fármacos apresentam ação antiparasitária, inseticida e inibidoras de organismos patogênicos, mas também afetam espécies-chave em ecossistemas e promovem resistência antimicrobiana. Outros são disruptores endócrinos, agentes imunomoduladores e neurológicos, interagindo com diversos organismos, afetando seu desenvolvimento em diferentes estágios do ciclo de vida. Emergem ainda outras questões complexas, como os efeitos deletérios decorrentes de seus derivados - produtos de degradação e metabólitos - e de ações sinergéticas advindas de interações entre diferentes substâncias (fármacos e não fármacos) sobre os organismos vivos. Monitorar e controlar fármacos no meio ambiente traz implicações diretas e indiretas ao alcance de diversos Objetivos para o Desenvolvimento Sustentável estabelecidos pela Organização Mundial de Saúde, tais como: a) Água Potável e Saneamento; b) Saúde e bem-estar; c) Vida na água; d) Vida terrestre; d) Cidades e comunidades sustentáveis e, e) Consumo e produção sustentável. A maioria dos trabalhos que visa identificar, monitorar e remover fármacos dispersos no meio ambientes não se baliza em uma estratégia de lógica de mercado para estabelecer as moléculas-alvo, levando ao consumo de tempo e recursos para desenvolver métodos analíticos e de tratamento que nem sempre se destinam as substâncias efetivamente relevantes no prejuízos à vida. O presente projeto empregará dados de comercialização de fármacos nos diferentes municípios dos estados de São Paulo e da Paraíba, fornecidos por empresa parceira que atua em inteligência de mercado, associados a dados físico-químicos, toxicológicos, farmacocinéticos e de tratamento de água e esgoto para definir moléculas-alvo de estudo em etapas de: 1) Predição de quantitativos de substâncias farmacêuticas possivelmente presentes em corpos hídricos, e 2) Priorização das moléculas que deverão ser alvo de estudo em cada estado. As predições e as priorizações serão realizadas para sete classes terapêuticas, nomeadamente: i) analgésicos, antipiréticos e antitérmicos; ii) hormônios; iii) antineoplásicos e agentes imunomoduladores; iv) antibióticos; v) antidepressivos, vi) anti-hipertensivos e; vii) antidiabéticos. A proposição dos estudos de predição e priorização para ambos os Estados se fundamenta em suas diferenças socioeconômicas e culturais, que levam a realidades distintas de acesso ao consumo de medicamentos, seja por limitações financeiras e de prescrição médica, devido a qualidade e disponibilidade de atendimento, ou hábitos regionais. Como etapa 3 será realizada a verificação das moléculas definidas como moléculas-alvo através de análise de corpos hídricos representativos de cada estado. Na etapa 4 serão realizados estudos de fotoestabilidade em meio aquoso das moléculas-alvo definidas para identificar os principais produtos de degradação, obtendo-se informações sobre substâncias delas derivadas que possam ser de interesse para estudos toxicológicos e de monitoramento ambiental. Na etapa 5 serão desenvolvidos métodos analíticos para monitoramento das moléculas-alvo estabelecidas e de estratégias para sua remoção do meio aquoso. Visando contribuir com seu uso efetivo e com a economia do Brasil, os métodos serão preferencialmente de custo menor que os de referência e envolverão princípios de Bieconomia e Economia Circular, com o cuidado de atender a acurácia necessária. Os dados de predição e priorização serão difundidos para a comunidade acadêmica e gestores públicos, visando contribuir para pesquisas e elaboração de políticas públicas relativas à questão.

Uso combinado de processos físico-fotoeletroquímicos para remoção de substâncias que conferem gosto e odor em água potável

Financiamento: FAPESP (Acordos de Cooperação / SABESP - Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo / SABESP - PITE - Chamada de Propostas 2020/1226-3)

Descrição: Um dos grandes problemas enfrentados pelas estações de tratamento de água (ETA) é a presença de substâncias que conferem gosto e odor (G&O) de mofo e terra à água, sendo esta a causa da maioria das reclamações dos consumidores e consideradas indicadores de qualidade da água potável. As principais substâncias responsáveis por esse sabor estranho são geosmina (GSM) e 2-metilisoborneol (MIB), produzidos pelas algas azuis (cianobactérias) e actinomicetos. No Brasil, a primeira correlação dos resultados de GSM e MIB em águas foi publicada em 2005, a qual apresentou resultados significativos da detecção destes compostos em água potável. Dados coletados pela SABESP entre 2014 a 2016 e comparados com os anos de 2002 e 2004 apresentaram uma queda significativa nos valores médios de GSM e MIB, sendo esta queda devido a presença de protocolo de aplicação de algicidas (pesticidas utilizados na eliminação de cianobactérias azuis ou verdes em corpos aquáticos). No entanto, a presença e detecção destes compostos ainda é evidenciada (em concentrações da ordem de 10 ng L-1), necessitando de tecnologias otimizadas que visem atender aos padrões de potabilidade exigidos pelo Ministério da Saúde (MS), uma vez que os métodos de tratamento convencionais empregados nas ETA (coagulação, sedimentação e filtração) são considerados ineficientes na remoção desses dois compostos. Nesse contexto, este projeto propõe o uso combinado de processo físico-fotoeletroquímico para a remoção de substâncias que conferem sabor e odor à água potável, a fim de obter um sistema de tratamento de baixo custo, eficiente e de fácil operação em larga escala. Para isso, serão realizados estudos separados de otimização em escala piloto dos seguintes processos: adsorção empregando carvão ativado de biomassa de resíduo de levedura, membranas filtrantes e processo fotoeletroquímico usando eletrodos nanoestruturados ativados pela luz visível, e na forma combinada: adsorção seguido de processo fotoeletroquímico e membranas filtrantes seguido de processo fotoeletroquímico. Estimativa dos custos de implantação do processo de maior eficiência em estações de tratamento de água serão realizados a partir dos parâmetros cinéticos e operacionais obtidos nos ensaios em escala piloto.

Remoção de fármacos de águas e efluentes por adsorventes e nanocompósitos produzidos a partir de resíduos de biomassas

Financiamento: FAPESP (Auxílio Regular 2020/14419-7)

Descrição: O acesso à água limpa e segura e ao saneamento básico são direitos fundamentais dos seres humanos. Em contrassenso, corpos hídricos vêm sendo mundialmente destituídos de sua qualidade pelo mau uso dos recursos naturais, provocando escassez de água, seja por quantidade disponível ou por deterioração de sua qualidade. No que concerne à qualidade, esforços para desenvolvimento de novas tecnologias e processos que contribuam para o tratamento de águas e efluentes têm sido empreitados pela comunidade científica no intuito de garanti-la. Nesta tarefa, é interessante que tais tecnologias e processos desenvolvam-se na perspectiva da Bioeconomia Circular, que visa atribuir valor comercial a resíduos de processos agroindustriais. Dentre os inúmeros contaminantes frequentemente reportados em corpos hídricos, os fármacos são particularmente preocupantes devido sua toxicidade, persistência, formação de produtos de degradação, contribuição para o surgimento de microrganismos resistentes (bactérias, fungos, vírus) e possibilidade de ação sobre o sistema endócrino dos seres vivos, inclusive quando presentes em baixíssimas concentrações. Processos de tratamento de água e efluentes em larga escala não contemplam de forma eficaz a remoção de tais substâncias, necessitando de desenvolvimento de tecnologias, rápidas, de baixo custo e que permitam alcançar resultados mais satisfatórios de remoção de fármacos do meio aquoso. O presente projeto propõe: 1) a predição e priorização de antibióticos e antineoplásicos a serem monitorados e removidos da água, tendo a bacia hidrográfica da represa Guarapiranga (São Paulo, Brasil) como ambiente de referência, baseado nos quantitativos de fármacos comercializados nos municípios que a compõem e nos parâmetros físico-químicos e toxicológicos das moléculas dos fármacos preditos e priorizados, e 2) Desenvolvimento e emprego de adsorventes e nanocompósitos produzidos a partir de resíduos de biomassas provenientes do setor agroindustrial para a remoção das moléculas farmacêuticas preditas e priorizadas de água. 

Determinação de metais pesados em produtos tradicionais fitoterápicos por técnicas analíticas alternativas empregando princípios da Química Verde

Nesse projeto propõe-se a desenvolver metodologias analíticas alternativas empregando a eletroforese capilar (CE) associada a técnicas de pré-concentração on-line (stacking e sweeping) e off-line empregando os preceitos de química verde, tais como as microextrações e a extração em ponto nuvem (CPE), na determinação de metais pesados em PTF notificados comercializados no Brasil.