Validação de metodologias de extração e quantificação de pesticidas, diuron, clorpirifós e metil paration em águas subterrâneas em região de cultura de soja, utilizando QuEChERS/HPLC-UV

Pós-graduação em Química - IQ

Remoção de metil paration e atrazina em reatores de bancada com fungos

Neste estudo foi avaliada a remoção de metil paration - inseticida e atrazina - herbicida presentes em água, em reatores de bancada, com fungos. A pesquisa foi dividida em quatro etapas: operação em batelada com metil paration e micélio fúngico, com e sem glicose; teste de toxicidade em placas com Aspergillus niger AN400; operação em batelada com os pesticidas atrazina e metil paration e esporos de Aspergillus niger AN400, com e sem glicose; e operação em reatores de leito fixo e fluxo ascendente. Na primeira etapa, a remoção de metil paration foi de 97% nos reatores sem glicose e 94% nos reatores com glicose com 32 dias de reação. Na operação em batelada, com esporos, um modelo cinético de primeira ordem representou bem a velocidade de decaimento de metil paration nesta fase, principalmente, nos reatores que continham glicose. Para os experimentos sem adição de glicose, a constante cinética foi de 0,063 ± 0,005/h, enquanto que para os experimentos com glicose a constante foi de 0,162 ± 0,014/h. Dessa forma, a adição de glicose resultou efetivamente em aumento na velocidade de conversão do inseticida. Na fase experimental, com atrazina e esporos de Aspergillus niger AN400, a presença do substrato primário (glicose) não teve influência na remoção de atrazina, sendo que os percentuais de remoção foram muito próximos aos percentuais encontrados nos reatores sem glicose. O estudo cinético, nessa fase com atrazina e esporos, revelou que para os experimentos sem a adição de glicose, o valor da velocidade de conversão de atrazina (RATZo) foi de 0,023/d, enquanto que para os experimentos com glicose (RATZo) foi 0,022/d. Portanto, a adição de glicose parece não ter influenciado significativamente a velocidade de remoção do herbicida por Aspergillus niger AN400. O teste de toxicidade demonstrou que metil paration e atrazina não inibiram o crescimento do fungo nas várias concentrações testadas, inclusive nas mais elevadas, que foram 60 mg/L e 25 mg/L para metil paration e atrazina, respectivamente. No reator de leito fixo a remoção de metil paration foi de 40% com 12 h de tempo de detenção hidráulica, e 0,5 g glicose/L. Porém, quando a concentração de glicose foi duplicada a remoção de metil paration diminuiu para 35%. Neste reator o pH se manteve na faixa ácida 3,4 a 5,2, considerada ideal para os fungos. Os resultados encontrados mostram a viabilidade dos fungos para remoção desses pesticidas, considerados persistentes no ambiente.

Monitoramento e avaliação do risco de contaminação por pesticidas em água superficial e subterrânea na região de Guaíra

O objetivo deste trabalho foi determinar os níveis de ocorrência de pesticidas em água, tendo em vista preservar a água de contaminação por esses produtos na região de Guaíra, SP. A hipótese foi que o uso intensivo de pesticidas nessa região propiciaria a contaminação das águas superficiais e subterrâneas por seus resíduos. Para a caracterização das propriedades, das características e da dinâmica da água do solo, foi selecionada a Fazenda Macaúba por possuir relevo e solos característicos da região. Aproximadamente 80% da área da fazenda é constituída por Latossolo Vermelho distroférrico típico (LVdf), profundo. As áreas cultivadas apresentam um horizonte superficial (Ap) completamente desprovido de sua estrutura natural e, abaixo deste, um horizonte compactado, ambos frutos das práticas agrícolas. Durante dois anos e meio realizou-se o monitoramento do Ribeirão do Jardim que abastece a cidade de Guaíra, bem como de um de seus afluentes e da água subterrânea proveniente do Aqüífero Guarani, à procura de pesticidas. A água superficial foi coletada de 21em 21 dias e a subterrânea, no início e no final do período monitorado (dois anos e meio). Os produtos monitorados, trifluralina, endosulfan, lambda cialotrina, dicofol (4,4 diclorobenzofenona), captan, metil paration, clorotalonil e clorpirifós, foram selecionados a partir de um levantamento dos pesticidas utilizados em quatro áreas agrícolas localizadas na bacia do Ribeirão do Jardim e em razão da efetividade de um método de análise de resíduos múltiplos para sua quantificação. Os resultados analíticos indicaram que não houve contaminação da água subterrânea, mas que ocasionalmente houve contaminação direta das águas de superfície. A não-contaminação da água subterrânea deve-se principalmente às características dos Latossolos, como sua grande espessura, sua textura argilosa e sua grande capacidade de armazenamento de água.

Remoção de compostos orgânicos de águas por ultra e nanofiltração em membranas poliméricas

Os recursos hídricos superficiais e subterrâneos tem-se mostrado contaminados, cada vez mais freqüentemente, por substâncias orgânicas e inorgânicas, em nível de traços, prejudicando os seus usos mais nobres, por exemplo, abastecimento público. Este estudo teve por finalidade principal verificar a eficiência de rejeição por membranas poliméricas, de alguns compostos orgânicos tipo, naftaleno, carbofurano, tricloroetileno (TCE) e metil paration, em baixas concentrações. Empregou-se testes hidrodinâmicos de filtração, tipo "dead-end", com taxa de aplicação média de 13,16 m3.m-2.h-1 através das membranas comerciais de características distintas, uma de ultra (UE-50) e duas de nanofiltração (XN-40 e TS-80). Avaliou-se, também, a preparação de água contaminada para a filtração por membranas, através do prétratamento por oxidação do carbofurano em meio líquido, usando um desinfetante padrão, o hipoclorito de sódio. Após a oxidação desde composto, testes hidrodinâmicos de filtração foram realizados para verificar, também, a eficiência de rejeição dos sub-produtos. Por fim, foram realizados testes de envelhecimento das membranas que poderiam ser atacadas pelos compostos orgânicos em solução aquosa. Todos os ensaios foram realizados à temperatura de 25 oC, empregando pressão de filtração de 4 atm. Os compostos orgânicos foram detectados por várias técnicas, principalmente cromatografia gasosa e líquida, sequenciada por espectrometria de massas. Para acompanhar o envelhecimento das membranas, em seis meses de uso, foi empregada microscopia de força atômica, através da medição de porosidade e de rugosidade superficiais. Em termos médios, nas três faixas de concentrações testadas, o metil paration foi o composto mais eficientemente removido pelas membranas em todos os testes realizados, com 59,82 % de rejeição pela membrana UE-50, 43,97 % pela membrana XN-40 e 56,12 % pela TS-80. O TCE foi rejeitado 28,42 %, 23,87 % e 21,42 % pelas membranas UE-50, XN-40 e TS-80, respectivamente. O naftaleno, foi rejeitado 20,61 %, 14,85 % e 12,63 % pelas membranas UE-50, XN-40 e TS-80, respectivamente. Para o carbofurano, a percentagem de rejeição pelas membranas UE-50, XN-40 e TS-80 foi, respectivamente, de 4,51 %, 4,88 % e 2,92 %. Dentre todas as membranas testadas, a membrana de polisulfona UE-50, de ultrafiltração, produziu a melhor eficiência na rejeição de metil paration, tricloroetileno e naftaleno, com 59,82 %, 28,43 % e 20,61 % de rejeição, na ordem. A membrana de poliamida-uréia TS-80, de nanofiltração, proporcionou maior rejeição (56,12 %) que a membrana de poliamida XN-40, de nanofiltração (43,97 %), para o metil paration. Ao contrário, a membrana XN-40 mostrou uma rejeição maior (23,87 %) que a TS-80 para o tricloroetileno (21,42 %). Para o naftaleno, a membrana XN-40 também mostrou uma rejeição (14,85 %) maior que a TS-80 (12,63 %). A eficiência de rejeição do carbofurano foi a menor de todos os compostos ensaiados, independente da membrana. Se for assumido que a membrana de ultra deverá ser seguida pela de nanofiltração, a eficiência conjunta UE-50 + XN-40 será, em termos médios, para o naftaleno, carbofurano, tricloroetileno e metil paration, respectivamente, 32,24%, 9,19%, 45,60% e 77,44%. Para o conjunto UE-50 + TS-80 será de: 30,64%, 7,29%, 43,92% e 83,51%, não havendo diferenças estatisticamente significantes entre os dois conjuntos. Nos testes de pré-tratamento por oxidação do carbofurano, observou-se a formação do carbofurano hidrolisado e mais dois sub-produtos principais, SP-1 e SP-2, que foram rejeitados, 47,85 % e 92,80 %, respectivamente, pela membrana XN-40. Na verificação das perdas das características morfológicas pelo uso prolongado das membranas, sob ataque de compostos orgânicos em baixa concentração ("envelhecimento") verificou-se que a rugosidade (0, 3 e 6 meses) e a porosidade (0, 3 e 6 meses) foram consideravelmente alteradas. A porosidade da membrana XN-40 aumentou 42,86% e a da membrana TS-80 aumentou 34,57%, quando imersas por 3 meses. A rugosidade das membranas XN-40 e TS-80 nos testes de imersão por 3 meses, aumentou 5,37% e 291% respectivamente. Nos testes de imersão em 6 meses, o aumento da porosidade das membranas XN-40 e TS-80 foi de 29,67% e 18,52% respectivamente, enquanto que a rugosidade aumentou 25,27% e 155% para as mesmas. Conclui-se que membranas de nanofiltração poliméricas necessitam de prétratamentos para rejeitar, com segurança, e colocar dentro dos padrões de potabilidade, águas contaminadas com os compostos orgânicos tipo testados e que seu uso prolongado irá afetar as suas características de rejeição dos contaminates.

Electrochemical feasibility study of methyl parathion determination on graphite-modified basal plane pyrolytic graphite electrode

A low-cost electrochemical method was developed for the determination of trace-level of methyl parathion (MP) based on the properties of graphite-modified basal plane pyrolytic graphite electrode (graphite-bppg). A combination of graphite-bppg with square-wave voltammetric (SWV) analysis resulted in an original, sensitive and selective electrochemical method for determination of MP pesticide in drinking water. The electrode was constructed and the electrochemical behavior of MP was studied. Immobilization is achieved via film modification from dispersing graphite powder in deionized water and through pipeting a small volume onto the electrode surface allowing the solvent to volatilize. The strong affinity of the graphite modifier for the phosphorous group of the MP allowed the deposition of a significant amount of MP in less than 60 seconds. The cyclic voltammetric results indicate that the graphite-bppg electrode can enhance sensitivity in current intensity towards the quasi-reversible redox peaks of the products of the cathodic reduction of the nitro group at negative potential (peak I = 0.077 V and peak II = –0.062 V) and that the cathodic irreversible peak (peak III = –0.586 V) in comparison with bare bppg electrode and is also adsorption controlled process. Under optimized conditions, the concentration range and detection limit for MP pesticide are respectively 79.0 to 263.3 mmol L-1 and 3.00 mmol L-1. The proposed method was successfully applied to MP determination in drinking water and the performance of this electrochemical sensor has been evaluated in terms of analytical figures of merit.

Resposta cortisolêmica e sensibilidade ao hormônio adrenocorticotrófico (ACTH) de jundiá (Rhamdia quelen) em exposição sub-letal a agrotóxicos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Chitinase and peroxidase activity in different stages of eucalypt leaves after inoculation with Puccinia psidii and acibenzolar-S-metil

Chitinase and peroxidase activity in different stages of eucalypt leaves after inoculation with Puccinia psidii and acibenzolar-S-metil To elucidate some biochemical processes during infection in the pathosystem Puccinia psidii x eucalyptus, the defense metabolism in different-stage leaves was compared between rust-resistant and susceptible clones, respectively. In addition, chitinase and peroxidase activities were assayed. Each treatment consisted of 4 replicates, in a completely randomized design: 2 clones, inoculated and not inoculated with P. psidii; sprayed with acibenzolar-S-methyl (ASM) and distilled water; and represented by the 1(st) leaf pair (size equivalent to 1/5 total leaf development), 2(nd) pair (2/5 total development), and 4(th) pair (4/5 total leaf length). Leaves were harvested in 4 periods: 0, 24, 72 and 96 hours after inoculation. Results indicated that ASM treatment or P. psidii action led to higher chitinase and peroxidase activity level but did not alter the expression of these activities in developed leaves (4(th) pair) during the experiment. Alterations in enzyme levels after inoculation were only observed in developing leaves (1(st) and 2(nd) pairs), which suggests that the response to infection was concomitant to chitinase and peroxidase synthesis. The highest increases in enzymatic activities were observed in resistant clones at 72 hours after inoculation and in susceptible ones previously treated with ASM and later inoculated with the pathogen.

Esterilidad individual en Rhodnius prolixus Stal. tratados con metepa (oxido de tris (1-(2 metil) aziridinil) fosfuro), y accion del mismo sobre Trypanosoma cruzi

Se analizan los factores que interfieren en la esterilidad inducida químicamente en R. Prolixus mediante aplicaciones tópicas en distintas dosis de metepa. Se sugiere profundizar el estudio de la susceptibilidad individual para conocer la composición de la población frente al quimioesterilizante y la probable aparición de resistencia. Se investiga además la acción del metepa sobre T. cruzi en triatominos infectados experimentalmente, obteniéndose resultados negativos.

Avaliação de três esquemas terapêuticos com o antimoniato de N-metil-glucamina no tratamento da leishmaniose visceral no estado do Pará, Brasil

Avaliaram-se, de forma retrospectiva, três esquemas terapêuticos à base do antimoniato de N-metil-glucamina (Glucantime) usados no tratamento de 43 casos autóctones de leishmaniose visceral (Estado do Pará), observados em crianças de 1 a 12 anos de idade, no período de 1985 a 1990. Dos 43 casos, 28 (grupo A) foram tratados com 40 mg/SbV/kg administrados IV a intervalos de 48 hs, em séries de 15 doses (esquema I); 8 (grupo B) receberam 40mg/SbV/kg administrados IV diariamente, durante 15 dias (esquema II), e 7 (grupo C) receberam 20 mg/SbV/kg administrados IV diariamente, durante 15 dias (esquema III). Considerando que o controle de cura da doença foi essencialmente clínico, admitiu-se que o esquema III representaria a melhor opção terapêutica, em razão de: a) ter promovido taxa de cura equivalente aos esquemas que usaram o dobro dessa dose, b) a relação custo-benefício desse esquema torna-o menos dispendioso, c) pode ser usado durante período mais prolongado, com menor risco de produzir efeitos de toxicidade, e d) não existem, a nível local (Pará), relatos de casos de resistência da doença associados ao uso desse esquema.

Avaliação comparativa da eficácia e toxicidade do antimoniato de N-metil-glucamina e do Estibogluconato de Sódio BP88® no tratamento da leishmaniose cutânea localizada

Foi realizado ensaio clínico randomizado simples cego para comparar a eficácia e a toxicidade do estibogluconato de Na+ (ES) e o antimoniato de N-metil glucamina, o Glucantime®(GL). Sessenta e três pacientes foram distribuídos em um dos dois grupos: 32 pacientes foram tratados com GL e 31 pacientes com o ES. Ambos os grupos receberam 15mg Sb+5/kg/dia durante 20 dias. A toxicidade foi avaliada através do ECG, dosagens de uréia, creatinina, TGO, TGP, fosfatase alcalina, amilase, e lipase, avaliados antes do tratamento, nos dias 10 e 20 do tratamento, e 90 dias após o término do mesmo. No grupo tratado com GL 81% (26/32) dos pacientes curaram, comparados com 77% (24/31) no grupo do ES. Um paciente em cada grupo não respondeu ao tratamento. TGO, TGP, amilase, e lipase foram mais elevadas no grupo que usou o ES (p < 0,05). Concluiu-se que, a eficácia de ambos os tratamentos foram similares, apesar da maior toxicidade observada no grupo tratado com ES.

Estudo comparativo da eficácia de isotionato de pentamidina administrada em três doses durante uma semana e de N-metil-glucamina 20mgSbV/kg/dia durante 20 dias para o tratamento da forma cutânea da leishmaniose tegumentar americana

Setenta e nove pacientes com leishmaniose tegumentar americana, forma cutânea, foram divididos em dois grupos: o grupo experimental (I), formado por 38 pessoas que receberam isotionato de pentamidina, 4mg/kg/dia, três aplicações, IM, durante uma semana, e o grupo controle (II), formado por 41 doentes tratados com N-metilglucamina, 20mgSbV/kg/dia por 20 dias, EV. Foram identificados, por técnica de anticorpos monoclonais, 21 isolados com predominância de Leishmania (Viannia) braziliensis. Encontrou-se cura clínica em 71,05% do grupo experimental e 73,17% do grupo controle (p=0,47). Alterações de ECG foram mais freqüentes utilizando antimonial pentavalente, com significância (p<0,05). O tratamento com a pentamidina mostrou eficácia semelhante quando comparado ao antimonial e apresenta vantagens como duração reduzida de tratamento e baixa toxicidade cardiológica.

Estudo comparativo entre miltefosina oral e antimoniato de N-metil glucamina parenteral no tratamento da leishmaniose experimental causada por Leishmania (Leishmania) amazonensis

Vinte e cinco camundongos infectados com Leishmania amazonensis foram tratados com antimoniato de N-metil glucamina e miltefosina oral. Critérios: medidas das patas, pesquisa de amastigotas e culturas após-tratamento. Miltefosina: 2,43mm e glucamina 3,46mm (p=0,05). Miltefosina: esfregaços e culturas negativos. Glucamina: 2 esfregaços positivos e culturas positivas (p<0,05). Concluímos que miltefosina foi semelhante à glucamina.

Síntesi de siRNAs (short interfering RNAs) modificats amb nucleobases 5-metil i 5-propinil pirimidíniques i avaluació de la seva activitat in vitro en cultius cel•lulars i de la seva estabilitat en sèrum humà. Disseny de siRNAs dirigits a la inhibició de l'expressió de mutacions de l'oncogen K-ras.

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la Stanford University, EEUU, entre 2007 i 2009. El present projecte es basa 1) en la síntesi de cadenes d'ARN dirigides a la inhibició de l'expressió gènica per un mecanisme d'ARN d'interferència (siRNAs o short interefering RNAs) i 2) en l'avaluació de l'activitat in vitro d'aquests oligonucleòtids en cultius cel•lulars. Concretament, la meva recerca ha estat enfocada principalment a l'estudi de cadenes de siRNA modificades amb nucleobases 5-metil i 5-propinil pirimidíniques. Es tractava d'avaluar l'efecte que exerceixen els factors estèrics en el major groove (solc major) dels siRNAs sobre la seva activitat biològica. En aquest sentit, he dut aterme síntesi de fosforamidits de nucleòsis pirimidínics modificats a la posició C-5 de la nucleobase. A continuació he incorporat aquestes unitats nucleosídiques en cadenes d'ARN emprant un sintetitzador d’ADN/ARN i he estudiat l'estabilitat dels corresponents dúplexs d'ARN mitjançant experiments de desnaturalització tèrmica. Finalment he dut a terme experiments d'inhibició de l'expressió gènica en cèl.lules HeLa per tal d'avaluar l'activitat biològia d'aquests siRNAs modificats. Els resultats d'aquests estudis han posat de manifest que la presència de grups voluminosos com el propinil a l'extrem 5' del dúplex de siRNA (definit per la cadena guia o antisense) influeix de forma molt negativa en la seva activitat biològica. En canvi, grups menys voluminosos com el metil hi influeixen positivament, de manera que algunes de les cadenes sintetitzades han resultat ser més actives que els corresponents siRNAs naturals (wild type siRNAs). A més, aquest tipus de modificació contribueix positivament en l'estabilitat de cadenes de siRNA en sèrum humà. Aquest treball ha estat publicat (Terrazas, M.; Kool, E.T. "Major Groove Modifications Improve siRNA Stability and Biological Activity" Nucleic Acids Res. 2009, in press).