Removal/degradation of antibiotic for veterinary use by the use of manganese oxide nanostructures

Com o desenvolvimento populacional os medicamentos estão cada vez mais comuns e maiores quantidades deles chegam ao meio ambiente, podendo causar impactos ambientais graves, em especial os antibióticos que podem levar à resistência bacteriana. Sendo assim, a comunidade científica voltou sua atenção nas últimas décadas para a quantificação desses compostos em matrizes ambientais a fim de inspirar uma legislação que imponha o controle das quantidades lançadas aos ecossistemas. Outra preocupação é gerar alternativas para remover ou degradar tais analitos de forma segura e de fácil emprego em estações de tratamento, por exemplo. Para esse fim, um material que vem ganhando destaque é o óxido de manganês do tipo birnessita. Por isso, este trabalho buscou avaliar o uso de birnessita para degradar o antibiótico trimetoprim em água. Foram avaliados os efeitos do pH, temperatura, concentração de trimetoprim para uma mesma quantidade de birnessita e a presença/ausência de oxigênio no meio reacional. Os resultados obtidos mostram que a reação só ocorre em quantidades significativas em pH igual a 2, alcançando 53% em 10 minutos de reação a 25 °C. A temperatura da solução interferiu diretamente na cinética da reação, chegando a 69% de degradação no mesmo tempo. Ao avaliar o efeito da concentração, os resultados mostraram que quanto maior a quantidade de trimetoprim maiores são as porcentagens obtidas. Entretanto, a reação se estabiliza em valores menores de degradação quanto maior a quantidade do fármaco. Por fim, a utilização de nitrogênio permitiu a degradação de 73% do fármaco em 10 minutos de reação, alcançando o máximo de 99,7%. Diante do exposto a degradação de trimetoprim em água utilizando birnessita mostrou-se prática e eficiente.With population growth, medicines are increasingly common and larger quantities of them reach the environment and can cause serious environmental impacts, especially antibiotics that can lead to bacterial resistance. Thus, the scientific community has turned its attention in the last decades for the quantification of these compounds in environmental matrices in order to inspire legislation that imposes the control of the quantities released to the ecosystems. Another concern is to generate alternatives to remove or degrade such analytes safely and easily in treatment plants, for example. To this end, a material that has been gaining prominence is manganese oxide of the birnessite type. Therefore, this work sought to evaluate the use of birnessite to degrade the antibiotic trimethoprim in water. The effects of pH, temperature, trimethoprim concentration for the same quantity of birnessite and the presence / absence of oxygen in the reaction medium were evaluated. The results show that the reaction only occurs in significant amounts at pH equal to 2, reaching 53% in 10 minutes of reaction at 25 ° C. The temperature of the solution interfered directly with the kinetics of the reaction, reaching 69% degradation at the same time. When evaluating the effect of the concentration, the results showed that the higher the amount of trimethoprim, better is the percentages obtained. However, the reaction stabilizes at lower degradation values the higher the amount of the drug. Finally, the use of nitrogen allowed the degradation of 73% of the drug in 10 minutes of reaction, reaching a maximum of 99.7%. In view of the above, the degradation of trimethoprim in water using birnessite proved to be practical and efficient.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio