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Imagem ilustrativa de Rio em Urubici (Imagem de cassianotartari por Pixabay)

Uma pesquisa realizada no Programa de Pós-graduação em Química da UFSC, considerado com nível de excelência na última avaliação da Capes, está desenvolvendo um método inovador para identificar um veneno de uso proibido nas águas. A proposta da pesquisadora Marília Reginato de Barros, orientada pela professora Cristiane Luisa Jost, é utilizar um material novo, composto de titânia-sílica, para possibilitar a identificação de um agrotóxico altamente perigoso na água.

O pentaclorofenol (PCP), conhecido também como ‘pó da China’, é utilizado para tratamento de madeira e em lavouras de tabaco, podendo provocar câncer, além de causar depressão por afetar o sistema nervoso central. Ao decidir estudá-lo, a pesquisadora também tinha o objetivo de fazer uma denúncia, alertando a sociedade para os riscos dos agrotóxicos.

Parte dos resultados da tese, em fase final de elaboração, foram publicados no Microchimica Acta, periódico de alto impacto da Springer Nature, uma das editoras mais relevantes do mundo. O estudo A high-performance electrochemical sensor based on a mesoporous sílica/titania material and cobalt(II) phthalocyanine for sensitive pentachlorophenol determination apresenta um método eletroquímico e discute a necessidade de metodologias confiáveis para identificação de um poluente orgânico persistente.

No estudo, Marília explica seu método, que consistiu em utilizar novos materiais de titânia-sílica. A titânia é naturalmente encontrada em rochas e sedimentos e tem um bom grau de homogeneidade, sendo usualmente aplicada em diversas áreas tecnológicas. A sílica também possui propriedades físicas e químicas que garantem bons resultados em aplicações tecnológicas, com qualidades voltadas à estabilidade e resistência térmica e mecânica. “Com a incorporação de grupamentos orgânicos nesses materiais de titânia-sílica novas propriedades são adicionadas a estes materiais”, explica a pesquisadora.

A pesquisa trabalha justamente com a investigação desta nova possibilidade, usando a eletroquímica para determinar a quantidade de agrotóxico nas águas. “Os resultados apresentaram apreciável sensibilidade, estabilidade e limite de detecção dentro das faixas previstas na legislação brasileira de proteção ambiental”, aponta o resumo do estudo. “Isso explica a necessidade de metodologias confiáveis ​​para esse poluente orgânico persistente”.

O estudo confirma que o novo método eletroanalítico é eficiente para ser aplicado em protocolos de rotina. “As descobertas ajudarão a determinar o PCP em outras amostras ambientais relevantes”. Na primeira etapa do trabalho, Marília sintetizou e caracterizou os novos materiais de titânia-sílica. Na segunda parte descrita no artigo, discutiu a aplicação da proposta, que é viável em várias frentes, mas no caso do estudo se concentrou no escopo desenvolvido pelo Laboratório de Plataformas Eletroquímicas, o Ampere.

“Utilizamos um método eletroanalítico, com um sensor quimicamente modificado com esse material que produzi: uma pasta de grafite junto com o material, que é condutor”, explica Marília. A ideia do método é responder qual a quantidade de pentaclorofenol na água. Para isso, foram realizados testes com amostras fortificadas – quando o pesquisador simula a contaminação – extraída na região de Urubici, próximo a uma plantação orgânica de tabaco.

“O pentaclorofenol é considerado um dos poluentes prioritários no mundo. Ele é muito tóxico, carcinogênico e houve casos de apreensão na última década. Há regiões em que seu uso foi relacionado a casos de suicídio, porque ele afeta o sistema nervoso central”, explica Marília. Ela também usou na análise amostras fortificadas coletadas na Lagoa da Conceição, que costuma apresentar resíduos que são quimicamente semelhantes ao veneno.

De acordo com a pesquisadora, em 2021 foi disponibilizado pelo Ibama o último boletim anual de produção, importação, exportação e vendas de agrotóxicos no Brasil, que contabilizou um total de 686.349,87 tonelada de ingredientes ativos legalmente comercializados. Como o método eletroquímico tem sido bem sucedido na identificação dos materiais desse tipo, Marília decidiu usar o conhecimento e revertê-lo também em um alerta. “Foi encontrada uma aplicação, uma aplicação potente. Mas o meu objetivo com a tese também é problematizar isso, a normalização e a liberação de agrotóxicos”, diz.

Amanda Miranda/Jornalista da Agecom/UFSC

Pesquisadoras estudam identificação do herbicida a partir da eletroquímica (Fotos: Amanda Miranda)

O herbicida fluometuron, usado para controlar pragas em gramíneas, como a cana de açúcar, e também em plantações de algodão, também pode causar impactos ambientais e à saúde humana se ministrado em doses excessivas. Seu potencial de atingir águas subterrâneas e outros organismos já foi registrado, assim como se identificou uma lacuna de dados sobre os seus efeitos tóxicos. Essas características e a falta de uma legislação brasileira para lidar com o assunto tem chamado a atenção de cientistas – inclusive de uma equipe da UFSC que desenvolveu um método para identificar a presença do herbicida na água e no sangue de forma rápida, eficaz e barata.

A equipe coordenada pela professora Cristiane Luisa Jost utiliza a eletroquímica para oferecer um método que, além de utilizar equipamentos portáteis e de fácil manuseio, também é mais barato e sustentável. Um artigo, fruto da pesquisa da doutoranda Kelline Alaide Pereira Sousa, foi publicado na revista Electrochimica Acta, uma das mais prestigiadas e de maior impacto do campo.

Em Electrochemical, theoretical, and analytical investigation of the phenylurea herbicide fluometuron at a glassy carbon electrode, assinado também pelos pesquisadores Franciele de Matos Morawski, Carlos Eduardo Maduro de Campos, Renato Luis Tamme Parreira, Maurício Jeomar Piotrowski e Glaucio Régis Nagurniak, a equipe propõe um estudo inédito e com insights teóricos sobre o comportamento do composto quando em contato com um eletrodo.

“O objetivo, de uma forma geral, foi desenvolver um método analítico para atender a uma legislação”, explica a professora, reiterando que as técnicas da eletroquímica podem ser utilizadas para identificar muitas substâncias tóxicas. Para a investigação específica do fluometuron, a orientanda, Kelline, utilizou o background dos estudos da colega Franciele, que já vinha analisando herbicidas da classe fenilureia. “O que nos interessou também foi o fato de o fluometuron nunca ter sido determinado por eletroquímica”, explica Kelline.
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O grupo de pesquisa “Ampere – Laboratório de Plataformas Eletroquímicas”, vinculado ao Departamento de Química da UFSC, recebeu distinção como um dos dois que mais enviou e apresentou trabalhos no evento online “II Fronteiras em Eletroquímica e Eletroanalítica: avanços realizados por jovens mulheres cientistas”, que buscou dar visibilidade às mulheres da área. 

No evento, a aluna  Rayane Bueno Goularte recebeu o prêmio de pôster destaque apresentado por alunas de pós-graduação e/ou doutoras pela Royal Society of Chemistry (voucher de 50 libras), dentre 100 trabalhos enviados por grupos do país e do exterior. O trabalho “Determination of non-steroidal anti-inflamatory using a glassy carbon electrode modified with palladium nanoparticles” foi orientado pela professora Cristiane Luisa Jost e tem também como autores João Paulo Winiarski e Eloah Latocheski, igualmente do Programa de Pós-Graduação em Química da UFSC.