Efeito de ácidos fúlvicos e nitrato na fotodegradação do metoprolol

Abstract

O metoprolol é um beta-bloqueador utilizado no tratamento de várias doenças como hipertensão, arritmias, angina do peito, glaucoma e outros distúrbios rela-cionados com o sistema cardiovascular. Devido ao seu elevado consumo e baixa biodegradabilidade em particular nas estações de tratamento de águas residuais, (ETARs) torna-se importante conhecer o seu comportamento no meio ambiente. Uma das principais vias de degradação de contaminantes em águas naturais é a fotodegradação pela luz solar, a qual pode ser fortemente influenciada pelas subs-tâncias húmicas e os iões nitrato. Assim, o objetivo deste trabalho é o estudo da fotodegradação do metoprolol em água e na presença de sensibilizadores, nomeadamente ácidos fúlvicos, e iões nitrato. Para este estudo foram utilizados ácidos fúlvicos extraídos do Rio Vouga. Após uma primeira etapa para a escolha das melhores condições de análise do metoprolol por HPLC-UV, foram efetuados estudos de fotodegradação do meto-prolol em solução aquosa, usando um simulador de luz solar. A seguir, estudou-se o efeito da presença de ácidos fúlvicos e iões nitrato nas soluções. Verificou-se que a fotodegradação direta do metoprolol é praticamente nula ao fim de 48 horas de irradiação, no entanto as substâncias húmicas funcionam como fotossensibili-zadores acelerando a degradação. Os resultados experimentais ajustaram-se satisfatoriamente a uma cinética de pseudo - primeira ordem. Foi possível detetar por HPLC-UV a formação de três produtos de degradação do metoprolol. A fim de identificar a via pela qual as substâncias húmicas promovem a degrada-ção do metoprolol em soluções aquosas, foram utilizados sequestradores especí-ficos de 1O2 e radicais ·OH, verificando-se que a principal via de ação das subs-tâncias húmicas envolve o 1O2, formado na presença das mesmas, sob ação da luz solar. No entanto, os radicais ·OH estão também envolvidos. No que diz respeito à influência do nitrato, verificou-se que acelerava a fotodegra-dação do metoprolol, mas o seu efeito é muito menos acentuado do que o efeito das substâncias húmicas.

Metoprolol is a beta-blocker used for treatment of various diseases such as hypertension, arrhythmia, angina, glaucoma and other diseases related to cardiovascular system. Due to its high consumption and low biodegradability especially in sewage treatment plants (STPs), it is important to know its be-havior in the environment. One of the main degradation pathways of contami-nants in natural waters is the photo-degradation by sunlight. In natural waters, humic substances and ions (nitrate) may play an important role in the photo-degradation of contaminants. The objective of this work is the study of photo-degradation of metoprolol in water and in the presence of sensitizers including fulvic acid, and nitrate ions. After a first step for choosing the best conditions of analysis of metoprolol by HPLC-UV, metoprolol photo-degradation studies were made in aqueous solu-tion, using a sunlight simulator. Next, the effects of the presence of fulvic ac-ids and nitrate ion in the solution were studied. For this purpose fulvic acids extracted from River Vouga were used. It was found that the direct photo-degradation of metoprolol is practically zero after 48 hours of irradiation. However, humic substances act as photosensi-tizes accelerating the degradation. The experimental results were satisfactori-ly fitted to pseudo-first order kinetics. It was possible to detect by HPLC-UV the formation of three degradation products. In order to identify the route by which the humic substances promote the degradation of metoprolol in aque-ous solutions specific scavengers of 1O2 and ·OH radicals were used and it was verified that the main pathway of action of the humic substances involves 1O2, formed in their presence, under sunlight. However, ·OH radicals are also involved. In what concerns the effect of nitrate, it was observed that it promotes the photo-degradation of metoprolol, but its effect is much less notorious than the effect the humic substances.