NATHALIA FONSECA BOIANI
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Tese IPEN-doc 29741 Avaliação da toxicidade aguda e dos efeitos da irradiação com feixe de elétrons em misturas de compostos farmacêuticos2022 - 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.Artigo IPEN-doc 29145 Toxicity removal of pharmaceuticals mixtures through electron beam irradiation2022 - 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.Artigo IPEN-doc 25766 Electron beam irradiation of textile effluents and non-ionic ethoxylated surfactant for toxicity and color removal2019 - BORRELY, S.I.; SILVA, L.G.A.; DEL SOLE, S.V.; GARCIA, V.S.G.; BOIANI, N.F.; ROSA, J.M.Textile industry has an expressive scenario in the world economy and Brazil is the 5th in the textile production. By 2015, Brazilian textile production represented US $ 39.3 billion, accounting for more than 1.8 million tons of fabric. The effluents from textile industry are highlighted by quantity of wastewater discharged and variety of substances (dyes, bleaching agents, surfactants, salts, acids, among others). Such compounds often prove to be toxic to aquatic biota. This present study aims to assess toxicity of whole effluents, before and after irradiation (by electron beam accelerator, EBI). In addition, the reduction of the effluent color after irradiation is also very important. Daphnia similis and Vibrio fischeri were the biological systems applied for toxicity evaluations. Previous results demonstrated the surfactant as the main toxic compound, in the untreated and irradiated forms, EC 50 = 0.44 ppm ± 0.02 (untreated); EC 50 = 0.46 % ± 0.07 (irradiated). The irradiation was effective for reducing color of the effluent, starting from 0.5 kGy. EB irradiation may be proposed as an alternative treatment for the final effluent from textile processing, mainly for reuse purposes.Dissertação IPEN-doc 23004 Remoção da toxicidade do fármaco propranolol e de sua mistura com cloridrato de fluoxetina em solução aquosa empregando irradiação com feixe de elétrons2016 - BOIANI, NATHALIA F.A saúde do meio ambiente vem sendo comprometida devido ao descarte incorreto de produtos e seus subprodutos. Dentre os contaminantes emergentes encontram-se os fármacos, causadores de problemas ambientais por serem descartados no meio ambiente através dos efluentes. As técnicas convencionais de tratamento são insuficientes na remoção de diversos fármacos, por apresentarem resíduos resistentes e baixa biodegradabilidade. Sendo assim os processos oxidativos avançados vêm sendo estudados como alternativa para o tratamento de diferentes tipos de efluentes. O objetivo desse trabalho foi aplicar o processo de irradiação com feixe de elétrons para reduzir os efeitos tóxicos do propranolol, e de sua mistura com cloridrato de fluoxetina, em solução aquosa. Foram realizados ensaios ecotoxicológicos com o fármaco propranolol, e de sua mistura com o cloridrato de fluoxetina, utilizando como organismos-teste o microcrustáceo Daphnia similis, e a bactéria Vibrio fischeri. Observamos que o organismo D. similis mostrou-se mais sensível as amostras de fármacos quando comparado à bactéria V.fischeri. Após serem submetidas ao tratamento com radiação ionizante, todas as doses aplicadas para o propranolol e a mistura, mostraram significativa redução de toxicidade, tendo como organismo-teste D. similis. Para a bactéria V. fischeri apenas na dose de 5,0 kGy foi verificada a redução da toxicidade para o fármaco propranolol. Quanto à mistura dos fármacos, apenas as doses de 2,5 e 5,0 kGy apresentaram eficiência de remoção da toxicidade. A dose 5,0 kGy mostrou-se a melhor, apresentando redução de 79,94% para D. similis, e 15,64% para V. fischeri, quando expostas ao fármaco propranolol. Quanto à mistura, apresentou 81,59% e 26,93%, para D.similis e V.fischeri, respectivamente.