NATHALIA FONSECA BOIANI

NATHALIA FONSECA BOIANI

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Avaliação da toxicidade aguda e dos efeitos da irradiação com feixe de elétrons em misturas de compostos farmacêuticos
2022 - BOIANI, NATHALIA F.
Atualmente uma vasta gama de contaminantes vêm sendo detectados no meio hídrico, os produtos farmacêuticos merecem atenção especial, pois representam mistura complexa de contaminantes no ambiente, podendo causar efeitos deletérios a biota. Esses compostos possuem alta produção, utilização, descarte incorreto, chegando a rede coletora de esgoto através principalmente, da excreção humana e de residuos da indústria farmaceutica e agropecuária. Em águas superficiais, contribuem na alteração do padrão de qualidade das águas e redução da biodiversidade de organismos aquáticos, afetando tanto os ecossistemas quanto a saúde humana. As técnicas convencionais de tratamentos de efluentes são insuficientes na remoção desses compostos e seus metabólitos, sendo assim, buscam-se técnicas avançadas capazes de reduzir esses resíduos nas águas. O processo de irradiação por feixe de elétrons vem mostrando resultados satisfatórios na degradação dos compostos farmacêuticos, podendo ser utilizado como alternativa ou complemento aos processos de tratamento de efluentes. O objetivo deste trabalho foi a avaliação ecotoxicológica de quatro compostos farmaceuticos, isolados e em diferentes misturas (binárias, ternárias e quaternárias), bem como a aplicação da irradiação por feixe de elétrons, como proposta de tratamento para a redução dos efeitos tóxicos. Foram realizados ensaios com o antidepressivo Fluoxetina, o β-bloqueador Propranolol, o antibiótico Sulfadiazina e o estimulante Cafeína, individuais e combinados, antes e após o processo de irradiação. Os organismos-teste utilizados foram o microcrustáceo Daphnia similis e a bactéria Vibrio fischeri. A avaliação de risco através da concentração prevista sem efeito (PNEC), e a interação das misturas binárias (MixTox) também foram abordados no presente estudo. Os resultados dos ensaios de toxicidade para efeitos agudos dos fármacos individuais indicaram possível risco de sua presença para a biota aquática, quanto ao Propranolol e a Cafeína. Nas análises das interações toxicológicas das misturas binárias, foi identificado sinergismo para a mistura de Fluoxetina com Propranolol, e antagonismo para a mistura de Fluoxetina com Sulfadiazina e com a Cafeína. A irradiação por feixe de elétrons foi eficaz na redução da toxicidade dos compostos combinados. Na mistura binária de Fluoxetina com o Propranolol, a eficiência de remoção da toxicidade foi de 80% para D. similis e 30% para V. fischeri, nas doses de 2,5 e 5,0 kGy. A mistura de Fluoxetina com Sulfadiazina apresentou valores entre 20-30% de redução da toxicidade para ambos os organismos e doses aplicadas. Os resultados da mistura de Fluoxetina com Cafeína apresentaram eficiência de remoção da toxicidade de 45% para D.similis e 30% para V.fischeri, nas doses aplicadas. Nas misturas ternárias, a eficiência de remoção de toxicidade foi de 40% e 55% para V. fischeri, e de 25% e 35% para D. similis, respectivamente nas doses de 2,5 e 5,0 kGy. Na mistura quaternária a redução da toxicidade chegou a 80% para V. fischeri versus 60% para D. similis, na dose de 5,0 kGy; e em 40%, para ambos os organismos, na dose de 2,5 kGy. Houve o decaimento da absorbância em todos os comprimentos de onda característicos das amostras, indicando que o processo de irradiação foi eficiente na degradação dos compostos, porém baixa eficiência de remoção de carbono orgânico total, indicando que não houve mineralização significativa das amostras irradiadas.
Toxicidade aguda e avaliação de riscos ecológicos de fármacos pertencentes a diferentes classes detectados em ambientes aquáticos
2021 - TOMINAGA, F.K.; BOIANI, N.F.; GARCIA, V.S.G.; SILVA, T.T.; LEO, P.; BORRELY, S.I.
Avaliação da toxicidade da mistura de fármacos submetidos a irradiação por feixe de elétrons
2021 - BOIANI, N.F.; SILVA, T.T.; TOMINAGA, F.K.; GARCIA, V.S.G.; BORRELY, S.I.
Toxicity removal of pharmaceuticals mixtures through electron beam irradiation
2022 - BOIANI, N.F.; TOMINAGA, F.K.; BORRELY, S.I.
Contamination of the aquatic environment by pharmaceuticals is becoming a global phenomenon of growing concern. Pharmaceuticals are partially metabolized, resulting in the excretion and release of residual into sewage, unaltered or metabolites. The wastewater treatment plants are not designed to eliminate these compounds, leading the residues into the aquatic environment. Besides, pharmaceuticals are not detected individually but as a complex mixture. Advanced oxidative processes have been applied as an alternative or complement to conventional sewage treatment processes, aiming the degradation and removal of toxic pollutants. The objective of this study was to evaluate the toxicity removal of mixtures of pharmaceuticals subjected to electron beam treatment. The aqueous solutions of each pharmaceutical were diluted in ultra-pure water and prepared in three pharmaceuticals combinations: Propranolol + Fluoxetine + Sulfadiazine; Propranolol + Fluoxetine + Diclofenac; Acetylsalicylic acid + Fluoxetine + Metformin). Electron Beam Accelerator was applied for the irradiations and the absorbed doses were 2.5-5.0 kGy. Acute toxicity tests with Daphnia similis were performed to evaluate the toxicity, before and after irradiation.. The data analyzed showed toxicity removal efficiency around 80% for the mixture of Propranolol, Fluoxetine and Diclofenac; 75% for the mixture of Propranolol, Fluoxetine and Sulfadiazine; and 30% for the mixture of Acetylsalicylic acid, Fluoxetine and Metformin. According to the literature, this is a viable technology for the removal of toxicity from pharmaceuticals, and the results demonstrated the potential of electron beam irradiation in reducing the toxicity of pharmaceutical from different classes.
Avaliação da toxicidade de surfactantes não iônico e aniônico submetidos a tratamento por feixe de elétrons
2021 - GARCIA, VANESSA S.G.; TOMINAGA, FLAVIO K.; BOIANI, NATHALIA F.; SILVA, THALITA T.; ROSA, JORGE M.; BORRELY, SUELI I.
Electron beam irradiation of combined pharmaceuticals
2021 - BOIANI, NATHALIA F.; GARCIA, VANESSA S.G.; BORRELY, SUELI I.
There are serious evidences that justify the search for treatment technologies or processes combination for the improvement of decomposition for dozens of pharmaceuticals in wastewaters. Electron beam irradiation may play an important role in this scenario and relatively low doses have been reported for such purposes. The aim of the present study was to evaluate the toxic response of the crustacean Daphnia similis exposed to individual and combined pharmaceuticals, before and after electron beam irradiation treatment. Several experimental trials of an acute immobilization test were performed with a mixture of pharmaceuticals composed of fluoxetine hydrochloride (Prozac®), and propranolol. Single pharmaceuticals were first tested separately. Toxicity of binary mixture was then assessed using five concentrations and five percentages of each substance in the mixture (0, 25, 50, 75, and 100%). Acute EC50% values ranged from 5.0 to 7.4 for fluoxetine and from 11.3 to 13.7 for propranolol. In mixture, values ranged from 6.4 to 9.8. Fluoxetine was more toxic than propranolol for D.similis. The different pharmaceuticals concentrations employed in a mixture showed no difference in toxicity values. When electron beam irradiation was applied, approximately 80% of acute effects were reduced at 5 kGy, and the mixture containing a higher percentage of fluoxetine, also showed a greater reduction of toxicity.