Tesis presentada a la Universidad de Chile para optar al grado de Magíster en Química área de Especialización en Química Ambiental y Memoria para optar al Título de Químico / Con el objeto de buscar alternativas de producción más amigables con el medio ambiente, y evitar el deterioro de los ecosistemas, la producción silvoagropecuaria ha generado opciones sustentables y ecológicas como la agricultura orgánica, la cual conserva o aumenta la materia orgánica del suelo reciclando los residuos de cosecha, poda, estiércol y guano de animales, a través de distintos sistemas de incorporación al suelo. Según la Ley 20.089, el estiércol corresponde a fecas, orinas y productos de cama de animales, que no han sido compostado. El guano y la orina de los animales contienen cantidades importantes de nitrógeno, fósforo, potasio y otros elementos necesarios para el crecimiento de las plantas. La combinación de estiércol, paja de cereales y restos hortícolas es una mezcla de alta calidad como abono para el suelo. La composición de los guanos es muy variable y generalmente depende de la dieta que se le suministra al animal. La legislación chilena señala que la carga ganadera establecida se debe fijar considerando que no se debe sobrepasar el límite de 170 kg de nitrógeno·ha-1·año-1. Por otro lado, la ganadería intensiva crea problemas de depósito de estiércol y contaminación de agua. En este tipo de ganadería de producción intensiva el uso de fármacos u otros insumos es una práctica habitual que tiene como objetivos, aumentar la eficiencia en la engorda de los animales y la producción de leche. Uno de los problemas que puede provocar este hecho, es el aumento de la concentración de algunos contaminantes emergentes como lo son las hormonas estrogénicas naturales y sintéticas, por ejemplo, la estrona (E1), el 17β-estradiol (E2) y el 17α-etinilestradiol (EE2), que están consideradas disruptores endocrinos, y aunque se encuentren en muy bajas concentraciones, pueden provocar serios daños en animales y en seres humanos. Por esto, el objetivo de este trabajo fue evaluar la biodisponibilidad de dos hormonas naturales (E1 y E2) y una hormona sintética (EE2) en suelos restaurados con estiércol, empleando plantas de trigo como indicadores y compararlas con una extracción mediante hidroxipropil-β-ciclodextrina (HPCD). Para esto se evaluó la concentración de los tres analitos (E1, E2 y EE2) en estiércol de vacuno, cerdo y caballo, realizando una extracción asistida con ultrasonido, seguido de una etapa de clean up, derivatización y cuantificación en un cromatógrafo de gases acoplado a espectrometría de masas. También se realizó una caracterización física y química de los tres tipos de suelos y los distintos estiércoles, se determinó la fracción biodisponible en plantas de trigo cultivadas en suelos enmendados con estiércol y se estimó la concentración biodisponible mediante la extracción de las hormonas con ciclodextrina, para así validar este método como biosimulador a través de la comparación con los resultados obtenidos en el bioensayo con plantas de trigo. Finalmente, se realizó un estudio de degradación de las tres hormonas estrogénicas, aplicadas directamente a los suelos o agregadas a través del estiércol enriquecido con éstas, en dos periodos de tiempo, el primero durante treinta días y el segundo en siete días. Las hormonas naturales E1 y E2 se encontraron en los tres estiércoles, mientras que solo en el estiércol de cerdo se encontró la hormona sintética EE2. Los tres analitos se encontraron biodisponibles en las raíces de las plantas de trigo, siendo la EE2 en el suelo Codigua la que presentó mayor biodisponibilidad, el bioensayo con ciclodextrina correlacionó con la fracción biodisponible en las plantas de trigo, por lo tanto, el método biosimulador serviría como sistema predictivo en los tres suelos utilizados. Finalmente, el tiempo de degradación de las hormonas fue en general rápido, las tres hormonas se degradaron en su mayoría dentro de los dos primeros días, siendo la EE2 la más estable y la E2 la menos estable, ya que posiblemente ocurriría su degradación por oxidación a E1, por lo tanto, la concentración de E1 en las primeras horas tendería a aumentar / Intending to find environmentally production alternatives and avoid ecosystem damage, is that agro forestry production has generated sustainable and ecological alternatives as organic agriculture, which preserves or increases organic material from the ground by recycling harvest, pruning, manure and animal guano remains, all these through different ground incorporation systems. According to law no. 20.089, manure is composed by non composted feces, urine and animal bed products. Guano and urine from animals contains a significant amount of nitrogen, phosphor, potassium and some other elements needed for plants growth. The mixture made of manure, cereal straw and horticultural remains is a high quality fertilizer for the soil. Different guano compositions is very variable y generally depends on the animal diet. Current legislation points that established livestock load must be determinated considering not exceeding 170 kilograms limit of nitrogen·ha-1·year-1. On the other hand, intensive animal breeding creates manure deposit and water pollution problems. In this type of intensive animal breeding production, it is usual practice the use of drugs and other supplies that look for increase efficiency on animal fattening and milk production. One of the problems that this fact could cause is the increase on some emerging pollutants concentration as natural and synthetic estrogen hormones, like estrone (E1), 17β-estradiol (E2) y 17β-ethinylestradiol (EE2), which are considered as endocrine disruptors, that although are found on low concentration, can cause serious damage both in animals and in humans. Therefore, the main objective of this work was to evaluate the effect of the application of manure on soils and determine the bioavailable fraction of two natural hormones (E1 and E2) and a synthetic hormone (EE2) in wheat plants grown in the soils restored with manure, comparing the results with a bioassay using hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HPCD) as an extractant. For this, the concentration of the three analytes (E1, E2 and EE2) in cow, pig and horse manure was evaluated, performing an assisted extraction with ultrasound, then a clean up, derivatization and measuring were made by in a coupled gas chromatograph to mass spectroscopy. A physical and chemical characterization of the three types of soils and the different manure was also carried out, the bioavailable fraction in wheat plants cultivated in soils amended with manure was determined and the bioavailable concentration was estimated by extracting the hormones with cyclodextrin, to validate this method as a biosimulator through the comparison with the results obtained in the bioassay with wheat plants. Finally, a study of degradation of the three estrogenic hormones, applied directly in the soil or added through the manure enriched with these, in two periods of time, the first during a month and the second for seven days. The natural hormones E1 and E2 were found in the three manures, and only synthetic mannitol EE2 was found in pig manure. The three analytes were found bioavailable in the roots of wheat plants with EE2 in Codigua soil having the highest bioavailability, the bioassay with cyclodextrin correlated with the bioavailable fraction in wheat plants, validating the biosimulator method as a predictive method, and finally, the time of degradation of hormones is generally fast, the three hormones are degraded mostly within the first two days, EE2 being the most stable and E2 the least stable, may because of this is degraded by oxidation to E1, therefore the concentration of E1 in the first hours tends to increase / Fondecyt

Orientador: Liliane Lazzari Albertin / Resumo: A situação de escassez de recursos financeiros destinados ao tratamento e coleta de esgotos municipais, no Brasil, torna essencial a busca por tecnologias de tratamento que priorizem baixos custos de instalação e operação. Além da negligência que existe no tratamento de esgotos, os métodos utilizados, muitas vezes, não são capazes de remover os micropoluentes que estão presentes nos esgotos domésticos. Os micropoluentes podem ser desde fármacos, que são expelidos na urina ou descartados de maneira inadequada, a hormônios naturais ou sintéticos. Esse trabalho consistiu em realizar um processo de polimento do esgoto sanitário da cidade de Ilha Solteira – SP. O sistema de polimento é constituído por dois tanques, onde foi cultivada a macrófita Landoltia punctata. Foi também avaliado e feito a recirculação do efluente, no tratamento de esgoto. Neste sistema de polimento, foram avaliadas as eficiências de tratamento para os parâmetros de DBO, DQO, NT, NO3-, PT e ST. As maiores eficiências de remoção para DBO, DQO, NT, NO3-, PT e ST foram de 66,35%, 59,08%, 26,76%, 28,38%, 6,85% e 40,08%. Outro aspecto avaliado foi a taxa de crescimento da macrófita cultivada em esgoto sanitário. As maiores taxas de crescimento relativo foram de 3,84 e 3,17 g.m-2.d-1 MS. Considerando a presença de desreguladores endócrinos (DEs) no efluente da Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) de Ilha Solteira, foi analisado a absorção dos estrógenos 17α-etinilestradiol (EE2) e o estriol (E3) pela macrófita, av... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The scarcity of financial resources for the treatment and collection of municipal wastewater in Brazil makes search for treatment technologies essential with low installation and operation costs. In addition, the methods used are often not able to remove the micropollutants that are present in domestic sewage. Micropollutants can range from drugs that are expelled in the urine or inappropriately discarded to natural or synthetic hormones. This work consisted of a process to polishing the sanitary sewage of the city of Ilha Solteira - SP. The treatment system consists of two tanks, where the macrophyte Landoltia punctata was grown. In one of the tanks, a recirculation system was performed. In this polishing system, the treatment efficiencies for the BOD, COD, TN, NO3-, TP and ST parameters were evaluated. The highest removal efficiencies for BOD, COD, TN, NO3-, TP and ST were 66,35%, 59,08%, 26,76%, 28,38%, 6,85% and 40,08%. Another aspect evaluated was the growth rate of the macrophyte. The highest relative growth rates were 3.84 and 3.17 g.m-2.d-1 MS. Considering the presence of endocrine disrupters (DEs) in the effluent from the Sewage Treatment Plant (ETE) in Ilha Solteira - SP, 17α-ethinyl estradiol (EE2) and estriol (E3) were analyzed on the plant to evaluate possible risks on the reuse of the biomass. The maximum achieved efficiencies for removal of E3 and EE2 were 83.63% and 83.50%, respectively. The recirculation tank was more effective at removing E3, while the non-r... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O controle da fertilidade é obtido principalmente pela inibição da ovulação por meio da atividade combinada de dois componentes principais: estrogênio e progestina. Desta forma, novas formulações vêm sendo desenvolvidas com baixa dose de etinilestradiol associado a um novo agente progestógeno, a drospirenona, com o objetivo de garantir equilíbrio entre eficácia, segurança e controle de ciclo menstrual. Este trabalho tem como objetivo desenvolver, validar e comparar métodos analíticos para a identificação e quantificação de etinilestardiol e drospirenona presentes em uma mesma formulação por cromatografia em fase líquida de alta eficiência (CLAE) e a eletroforese capilar (EC). O método por CLAE, foi realizado empregando-se uma coluna LiChoCART® 100RP - C18, (125 x 4 mm) 5 µm, fase móvel constituída por MeCN/H2O 50:50 (v/v) e vazão de 1.0 mL min. Utilizou-se um detector UV 200 nm para drospirenona e um de fluorescência λex = 280 nm e λem = 310 nm, para o etinilestradiol. O método por EC foi validado utilizando-se como eletrólito, tampão de tetraborato de sódio 30 mM, dodecil sulfato de sódio 20 mM e acetonitrila 30% a pH 9,2, capilar de sílica fundida de 31,2 cm sendo 21 cm efetivos, com 75 µm de diâmetro interno. O método por CLAE apresentou um coeficiente de correlação (r2) de 0,9989 para o etinilestradiol e 0,999 para a drospirenona. No método por EC, o coeficiente de correlação (r2) encontrado foi de 0,9988 para o etinilestradiol e 0,998 para a drospirenona. Os métodos podem ser considerados eficientes e confiáveis para serem empregados em análise de rotina para controle de qualidade destes produtos farmacêuticos. / The fertility control is achieved mainly by inhibiting ovulation through the combined activity of two main components: estrogen and progestin. Thus, new formulations have been developed associating appropriately low dose of ethinylestradiol to a new drug, the drospirenone, in order to ensure the balance between efficacy, safety and cycle control. The objective of this research was to develop, to validate and to compare two analytical method for separation and quantification of ethinylestardiol and drospirenone using high performance liquid chromatography and capillary electrophoresis (CE). The HPLC method, was performed using a LiChoCART® 100RP - C18, (125 x 4 mm) 5 µm column, a mobile phase constituted of acetonitrile:water (50:50 v/v) and flow rate of 1.0 mL min. UV detection was made for drospirenone at 200 nm coupled with a fluorescence detector at λex= 280 nm and λem = 310 nm for ethinylestradiol. The CE method was validated using a solution of sodium tetraborate buffer 30 mM, sodium dodecil sulphate 20 mM and acetonitrile 30%, pH 9.2 and a fused silica capillary of 31,2 cm with 21 cm effective and 75 µm of diameter. The HPLC method showed a correlation coefficient (r2) of 0.9989 for ethinylestradiol and 0,999 for drospirenone. For CE method, the correlation coefficient was (r2) 0,9988 for ethinylestradiol and 0,9989 for drospirenone. The methods showed to be efficient and reliable, and can be used in routine analysis for quality control of these pharmaceutical preparations.

A poluição da água doce no estado de São Paulo ocorre por diversas causas. Entre elas está a ineficiência do serviço de tratamento de esgoto sanitário. Alguns componentes do esgoto sanitário são desreguladores endócrinos, entre eles estão os hormônios naturais e sintéticos excretados pelos seres humanos. Estas substâncias causam modificações no sistema reprodutivo como, por exemplo, câncer, feminização, alterações na transcrição genética, alteração nas gônadas, indução à síntese de vitelogenina, entre outros. O objetivo desse trabalho foi testar a atividade endócrina das águas do rio Paraíba do Sul, em Pindamonhangaba, SP. Para tanto, amostras de água do rio foram utilizadas para a quantificação dos hormônios, 17-etinilestradiol, 17-estradiol e levonorgestrel por meio da técnica de cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). Além disso, foram realizados testes crônicos com peixes (Danio rerio) no interior do rio e em laboratório, e uma posterior quantificação de vitelogenina. Os resultados não indicaram concentrações detectáveis dos hormônios pelo método empregado. Entretanto, foi detectada a indução de vitelogenina nos machos de Danio rerio. Esse fato indica a atividade estrogênica da água utilizada. São necessários outros estudos para a avaliação de quais substâncias presentes na água, estão causando as alterações endócrinas nos peixes, entre eles a utilização de índices para priorizar o local inicial dessas pesquisas. Esses estudos são importantes para a conservação da biodiversidade aquática do rio Paraíba do Sul / Freshwater pollution in São Paulo state, Brazil, occurs due a several reasons. Among them there is the inefficiency of the sewage treatment service. Some sewage components are endocrine disrupters, including natural and synthetic hormones excreted by humans. These substances cause modification on reproductive system such as cancer, feminization, gene transcription and gonad alterations, vitellogenin synthesis induction, among others. The aim of this work was to evaluate the endocrine activity of the river Paraíba do Sul, at Pindamonhangaba city, Brazil. For this, river water samples were collected for the quantification of the hormones, 17- etinylestradiol, 17-estradiol and levonorgestrel by high performance liquid chromatography (HPLC). Furthermore, chronic assays were performed with fish (Danio rerio) into the river and in the laboratory, following quantification of biomarker vitellogenin. The studied hormones were not detected by employed methods. However, induction of vitellogenin in male of Danio rerio was detected indicating estrogenic activity of water. Further studies are necessary for the assessment of which substances into the water are causing the endocrine disruption in fish. These studies are important for the preservation of aquatic biodiversity of the Paraiba do Sul River

O controle da fertilidade é obtido principalmente pela inibição da ovulação por meio da atividade combinada de dois componentes principais: estrogênio e progestina. Desta forma, novas formulações vêm sendo desenvolvidas com baixa dose de etinilestradiol associado a um novo agente progestógeno, a drospirenona, com o objetivo de garantir equilíbrio entre eficácia, segurança e controle de ciclo menstrual. Este trabalho tem como objetivo desenvolver, validar e comparar métodos analíticos para a identificação e quantificação de etinilestardiol e drospirenona presentes em uma mesma formulação por cromatografia em fase líquida de alta eficiência (CLAE) e a eletroforese capilar (EC). O método por CLAE, foi realizado empregando-se uma coluna LiChoCART® 100RP - C18, (125 x 4 mm) 5 µm, fase móvel constituída por MeCN/H2O 50:50 (v/v) e vazão de 1.0 mL min. Utilizou-se um detector UV 200 nm para drospirenona e um de fluorescência λex = 280 nm e λem = 310 nm, para o etinilestradiol. O método por EC foi validado utilizando-se como eletrólito, tampão de tetraborato de sódio 30 mM, dodecil sulfato de sódio 20 mM e acetonitrila 30% a pH 9,2, capilar de sílica fundida de 31,2 cm sendo 21 cm efetivos, com 75 µm de diâmetro interno. O método por CLAE apresentou um coeficiente de correlação (r2) de 0,9989 para o etinilestradiol e 0,999 para a drospirenona. No método por EC, o coeficiente de correlação (r2) encontrado foi de 0,9988 para o etinilestradiol e 0,998 para a drospirenona. Os métodos podem ser considerados eficientes e confiáveis para serem empregados em análise de rotina para controle de qualidade destes produtos farmacêuticos. / The fertility control is achieved mainly by inhibiting ovulation through the combined activity of two main components: estrogen and progestin. Thus, new formulations have been developed associating appropriately low dose of ethinylestradiol to a new drug, the drospirenone, in order to ensure the balance between efficacy, safety and cycle control. The objective of this research was to develop, to validate and to compare two analytical method for separation and quantification of ethinylestardiol and drospirenone using high performance liquid chromatography and capillary electrophoresis (CE). The HPLC method, was performed using a LiChoCART® 100RP - C18, (125 x 4 mm) 5 µm column, a mobile phase constituted of acetonitrile:water (50:50 v/v) and flow rate of 1.0 mL min. UV detection was made for drospirenone at 200 nm coupled with a fluorescence detector at λex= 280 nm and λem = 310 nm for ethinylestradiol. The CE method was validated using a solution of sodium tetraborate buffer 30 mM, sodium dodecil sulphate 20 mM and acetonitrile 30%, pH 9.2 and a fused silica capillary of 31,2 cm with 21 cm effective and 75 µm of diameter. The HPLC method showed a correlation coefficient (r2) of 0.9989 for ethinylestradiol and 0,999 for drospirenone. For CE method, the correlation coefficient was (r2) 0,9988 for ethinylestradiol and 0,9989 for drospirenone. The methods showed to be efficient and reliable, and can be used in routine analysis for quality control of these pharmaceutical preparations.

A poluição da água doce no estado de São Paulo ocorre por diversas causas. Entre elas está a ineficiência do serviço de tratamento de esgoto sanitário. Alguns componentes do esgoto sanitário são desreguladores endócrinos, entre eles estão os hormônios naturais e sintéticos excretados pelos seres humanos. Estas substâncias causam modificações no sistema reprodutivo como, por exemplo, câncer, feminização, alterações na transcrição genética, alteração nas gônadas, indução à síntese de vitelogenina, entre outros. O objetivo desse trabalho foi testar a atividade endócrina das águas do rio Paraíba do Sul, em Pindamonhangaba, SP. Para tanto, amostras de água do rio foram utilizadas para a quantificação dos hormônios, 17-etinilestradiol, 17-estradiol e levonorgestrel por meio da técnica de cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). Além disso, foram realizados testes crônicos com peixes (Danio rerio) no interior do rio e em laboratório, e uma posterior quantificação de vitelogenina. Os resultados não indicaram concentrações detectáveis dos hormônios pelo método empregado. Entretanto, foi detectada a indução de vitelogenina nos machos de Danio rerio. Esse fato indica a atividade estrogênica da água utilizada. São necessários outros estudos para a avaliação de quais substâncias presentes na água, estão causando as alterações endócrinas nos peixes, entre eles a utilização de índices para priorizar o local inicial dessas pesquisas. Esses estudos são importantes para a conservação da biodiversidade aquática do rio Paraíba do Sul / Freshwater pollution in São Paulo state, Brazil, occurs due a several reasons. Among them there is the inefficiency of the sewage treatment service. Some sewage components are endocrine disrupters, including natural and synthetic hormones excreted by humans. These substances cause modification on reproductive system such as cancer, feminization, gene transcription and gonad alterations, vitellogenin synthesis induction, among others. The aim of this work was to evaluate the endocrine activity of the river Paraíba do Sul, at Pindamonhangaba city, Brazil. For this, river water samples were collected for the quantification of the hormones, 17- etinylestradiol, 17-estradiol and levonorgestrel by high performance liquid chromatography (HPLC). Furthermore, chronic assays were performed with fish (Danio rerio) into the river and in the laboratory, following quantification of biomarker vitellogenin. The studied hormones were not detected by employed methods. However, induction of vitellogenin in male of Danio rerio was detected indicating estrogenic activity of water. Further studies are necessary for the assessment of which substances into the water are causing the endocrine disruption in fish. These studies are important for the preservation of aquatic biodiversity of the Paraiba do Sul River

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2016-01-29T13:40:00Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Monike Fabiane Alves Ribeiro Lacerda - 2015.pdf: 2186149 bytes, checksum: 3cc547d5ad7e335bd22528c5658d79f5 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2016-01-29T13:41:34Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Monike Fabiane Alves Ribeiro Lacerda - 2015.pdf: 2186149 bytes, checksum: 3cc547d5ad7e335bd22528c5658d79f5 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-29T13:41:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Monike Fabiane Alves Ribeiro Lacerda - 2015.pdf: 2186149 bytes, checksum: 3cc547d5ad7e335bd22528c5658d79f5 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-09-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The 17α-ethinylestradiol (EE2) is a synthetic estrogen used in contraceptive and hormone replacement therapies; is an environmental contaminant potential, it is not completely removed in sewage treatment plants, reaching the aquatic environment, with the aggravating factor interfere the endocrine system of humans and other animals. For this reason there is great interest in the removal of EE2 present in wastewater, surface water and groundwater. Thus the use of laccase for this purpose may be promising because of low specificity of this enzyme to the substrate. Therefore, the aim of this study was to evaluate the effectiveness of laccase produced by the fungus Pleurotus ostreatus immobilized in Luffa cylindrica (loofah) fibers in EE2 degradation. Therefore the best means for production of laccase and the best conditions of pH and temperature were investigated. The immobilization process was realized and removal of the EE2 assay was conducted in flasks and in a batch reactor. Thus, the best means for producing laccase were Potato Dextrose and Potato Dextrose Modified with guariroba straw. Readings taken with 2.2-Azino-bis (3-ethylbenzothializone-6-sulfonic acid) - ABTS revealed best pH between 3.6 and 4.6 and optimal band temperature between 30 and 50 °C for free and immobilized enzymes. The laccase produced in both media had an apparent molecular mass of 40 kDa. The best conditions found for the immobilization process were glutaraldehyde concentration of 2% and reaction with the support 1 hour under stirring (120 rpm); drying the loofah prior to the reaction with glutaraldehyde; time of 24 hours of immobilization. The immobilized enzyme showed best enzymatic activity in alkaline pH, and at higher temperatures, compared to the free enzyme. The operational stability, storage and thermostability were not significant. Best removals for tests in flasks were 79.22% and 75.0% for free and immobilized enzyme, respectively. As the tests carried out in the reactor showed removal by adsorption of 99.3% and 73.14% in the Luffa cylindrica, the immobilized enzyme. However, it is necessary to optimize the immobilization process, as well as the test in the reactor to increase the degradation EE2. / O 17α-etinilestradiol (EE2) é um estrogênio sintético utilizado na contracepção e em terapias de reposição hormonal; é um potencial contaminante ambiental, pois não é completamente removido nas estações de tratamento de esgotos, podendo alcançar o ambiente aquático, tendo o agravante de interferir no sistema endócrino de seres humanos e de outros animais. Por esse motivo existe um grande interesse na remoção do EE2 presente em águas residuárias, superficiais e subterrâneas. Assim, o uso de lacase para esse fim pode ser promissor, devido à baixa especificidade desta enzima ao substrato. Portanto, o objetivo desse trabalho foi avaliar a eficácia da lacase produzida pelo fungo Pleurotus ostreatus imobilizada em fibras de Luffa cylindrica (bucha vegetal) na degradação do EE2. Para tanto foram selecionados meios de cultivo para produção da lacase, bem como as melhores condições de pH e temperatura. Após a realização do processo de imobilização, a remoção do EE2 foi atingida em ensaios em erlenmeyers e em um reator em batelada. Assim, os melhores meios para a produção de lacase foram o Batata Dextrose e o Batata Dextrose Modificada com palha de guariroba. As leituras realizadas com 2,2-Azino-bis (3-ethylbenzothializone-6-sulfonic acid) - ABTS revelaram melhores pH entre 3,6 e 4,6 e faixas de temperaturas ótimas entre 30 e 50 ºC para as enzimas livre e imobilizada. A lacase produzida em ambos os meios apresentou massa molecular de 40 kDA. As melhores condições encontradas para o processo de imobilização foram concentração de glutaraldeído de 2% e reação com o suporte em 1 hora sob agitação (120 rpm); secagem da bucha vegetal antes da reação com glutaraldeído; tempo imobilização de 24 horas. A enzima imobilizada apresentou melhores atividades enzimáticas em pH alcalinos e em temperaturas mais elevadas, comparadas com a enzima livre. A estabilidade operacional, a de armazenamento e termoestabilidade não foram significativas. As melhores remoções do EE2 para os ensaios nos erlenmeyers foram de 79,22% e 75,0% para as enzimas livre e imobilizada, respectivamente. Enquanto os ensaios realizados no reator mostraram remoções de 99,23% por adsorção na Luffa cylindrica e 73,14%, por degradação pela enzima imobilizada. Contudo, se faz necessário otimizar o processo de imobilização, bem como o ensaio no reator para que haja aumento da degradação do EE2.

Submitted by Franciele Moreira (francielemoreyra@gmail.com) on 2017-12-04T13:25:24Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Fernanda Lisboa Martins - 2017.pdf: 4877141 bytes, checksum: 9bbe680537dbf0bf672e46c97951bc77 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-12-06T11:35:00Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Fernanda Lisboa Martins - 2017.pdf: 4877141 bytes, checksum: 9bbe680537dbf0bf672e46c97951bc77 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-06T11:35:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Fernanda Lisboa Martins - 2017.pdf: 4877141 bytes, checksum: 9bbe680537dbf0bf672e46c97951bc77 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-09-22 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / This work compared the efficiency of removing the 17-α-ethynylestradiol (EE2) through advanced oxidative processes (POA) and granular activated carbon adsorption (CAG). EE2 is a synthetic female hormone common in domestic sewage and effluent from pharmaceutical industries. This hormone is a type of emerging pollutant that causes endocrine disruption in living beings even in concentrations of nanograms order. The EE2 removal was analyzed in a prototype of a 10 L reactor, with upward flow CAG fluidized bed, using four lamps emitting ultraviolet radiation, with batch time of 2 hours in each process. Photolysis showed 5% of efficiency, while photocatalysis removed 87% of EE2. The adsorption processes in CAG and titanium dioxide immobilized at CAG removed 82 and 89%, respectively. / Este trabalho comparou a eficiência de remoção de 17-α-etinilestradiol (EE2) por meio de processos oxidativos avançados (POA) e adsorção em carvão ativado granular (CAG). O EE2 é um hormônio feminino sintético comum no esgoto doméstico e no efluente de indústrias farmacêuticas. Esse hormônio é um tipo de poluente emergente que causa desregulação endócrina nos seres vivos mesmo em concentrações da ordem de nanogramas. Então foi analisada a remoção do EE2 em um protótipo de reator de 10 L, com leito fluidizado de CAG, de fluxo ascendente, utilizando quatro lâmpadas que emitem radiação ultravioleta, com tempo de batelada de 2 horas, cada processo. A fotólise apresentou 5% de eficiência, enquanto a fotocatálise removeu 87% de EE2, e os processos de adsorção em CAG e em dióxido de titânio imobilizado em CAG removera, 82 e 89%, respectivamente.

Neste trabalho foram realizados estudos de reações de bio-oxidação dos esteroides Progesterona e 17α-Etinilestradiol por fungos de ambiente marinho. Para a Progesterona foi feita uma triagem de reações com os caldos enzimáticos e as massas miceliais dos fungos Aspergillus sydowii CBMAI 934, Aspergillus sydowii CBMAI 935, Penicilium oxalicum CBMAI 1185 e Penicilium citrinum CBMAI 1186. Para as reações envolvendo os fungos A. sydowii CBMAI 935, P. oxalicum CBMAI 1185 e P. citrinum CBMAI 1186 os produtos majoritários observados foram os metabólitos Testosterona e Testololactona, produtos de oxidação da Progesterona promovida por enzimas do tipo Baeyer-Villiger monoxigenases. Para as reações envolvendo o fungo A. sydowii CBMAI 934 foram observados produtos de hidroxilação da Progesterona em carbonos do núcleo esteroidal não ativados eletronicamente, sendo produtos de oxidação da Progesterona promovida por enzimas do citocromo P-450. Da triagem foram selecionados os fungos A. sydowii CBMAI 934 e A. sydowii CBMAI 935 para executar reações de bio-oxidação em quintuplicatas (32ºC, 130 rpm, pH 7,4) utilizando o caldo enzimático e a massa micelial para isolamento e caracterizações espectroscópicas (RMN, EMAR e IV) e polarimétricas dos produtos majoritários. Após 14 dias de reação com o caldo enzimático do fungo A. sydowii CBMAI 934 foi isolado a 7,15-di-Hidroxiprogesterona com 13 % de rendimento em massa. Contudo não foi possível determinar com exatidão a configuração relativa dos grupos hidroxilas. Já para a reação com a massa micelial do fungo A. sydowii CBMAI 934 após 14 dias de reação foi isolado o produto 15β-Hidroxiprogesterona com 58% de rendimento em massa. Após 7 dias de reação com o caldo enzimático do fungo A. sydowii CBMAI 935 foram isolados os produtos Testosterona e Testololactona com rendimentos em massa de 24% e 36%, respectivamente. A Testololactona também foi isolada da reação com a massa micelial do fungo A. sydowii CBMAI 935 após 7 dias com rendimento em massa de 87%. Para o 17 α-Etinilestradiol foi feita uma triagem com os mesmos fungos utilizados na triagem das reações com a Progesterona, exceto com o fungo A. sydowii CBMAI 934. Após 7 dias de reação e nas mesmas condições das reações com a Progesterona, não foram observados produtos de biotransformação do 17 α-Etinilestradiol. Este estudo envolvendo a bio-oxidação da Progesterona mostra o potencial de biotransformação de fármacos esteroidais no meio ambiente. / In this work was performed bio-oxidation studies of steroids progesterone and 17α-ethynylestradiol by marine-derived fungi. For progesterone was performed a reactions screening with culture broth and micelia from Aspergillus sydowii CBMAI 934, Aspergillus sydowii CBMAI 935, Penicilium oxalicum CBMAI 1185 e Penicilium citrinum CBMAI 1186. For reactions using A. sydowii CBMAI 935, P. oxalicum CBMAI 1185 e P. citrinum CBMAI 1186 the majoritarian products obtained were testosterone and testololactone, products from progesterone oxidation by Baeyer-Villiger mono-oxygenases enzymes. For reactions using A. sydowii CBMAI 934 was observed hydroxylation products from progesterone in carbons of progesterone by eletronic factors. The enzymes than promoted the hydroxylation of the progesterone were of citochrome P-450 group. From screening was selected A. sydowii CBMAI 934 and A. sydowii CBMAI 935 for quintuplicate bio-oxydations (32ºC, 130 rpm, pH 7,4) using the culture broth and micelia for isolation and spectroscopicals caracterizations (NMR, HRMS and IR) and polarimetrics of majoritary products. After 14 days, the reaction with culture broth from A. sydowii CBMAI 934 was isolated 7,15-dihydroxyprogesterone with 13% yield. But, the configurations of hydroxy groups were not possible to determine. Already for reaction with micelia from A. sydowii CBMAI 934 was isolated 15β-hydroxyprogesterone with 58% yield. After 7 days the reaction with culture broth from A. sydowii CBMAI 935 was isolated the testosterone and testololactone with 24% and 36% yields, respectively. The Testololactone also was isolated from reaction with micelia from A. sydowii CBMAI 935 after 7 days with 87% yield. For 17α-ethynylestradiol was performed a screening with same fungi used in reaction screening with Progesterone, except the A. sydowii CBMAI 934. After 7 days in same condictions of reactions with Progesterone, It was not observed products from 17α-ethynylestradiol. This study involving the bio-oxidation from Progesterone showed the potential of biontrasnformations steroidal drugs in environment.

Neste trabalho foram realizados estudos de reações de bio-oxidação dos esteroides Progesterona e 17α-Etinilestradiol por fungos de ambiente marinho. Para a Progesterona foi feita uma triagem de reações com os caldos enzimáticos e as massas miceliais dos fungos Aspergillus sydowii CBMAI 934, Aspergillus sydowii CBMAI 935, Penicilium oxalicum CBMAI 1185 e Penicilium citrinum CBMAI 1186. Para as reações envolvendo os fungos A. sydowii CBMAI 935, P. oxalicum CBMAI 1185 e P. citrinum CBMAI 1186 os produtos majoritários observados foram os metabólitos Testosterona e Testololactona, produtos de oxidação da Progesterona promovida por enzimas do tipo Baeyer-Villiger monoxigenases. Para as reações envolvendo o fungo A. sydowii CBMAI 934 foram observados produtos de hidroxilação da Progesterona em carbonos do núcleo esteroidal não ativados eletronicamente, sendo produtos de oxidação da Progesterona promovida por enzimas do citocromo P-450. Da triagem foram selecionados os fungos A. sydowii CBMAI 934 e A. sydowii CBMAI 935 para executar reações de bio-oxidação em quintuplicatas (32ºC, 130 rpm, pH 7,4) utilizando o caldo enzimático e a massa micelial para isolamento e caracterizações espectroscópicas (RMN, EMAR e IV) e polarimétricas dos produtos majoritários. Após 14 dias de reação com o caldo enzimático do fungo A. sydowii CBMAI 934 foi isolado a 7,15-di-Hidroxiprogesterona com 13 % de rendimento em massa. Contudo não foi possível determinar com exatidão a configuração relativa dos grupos hidroxilas. Já para a reação com a massa micelial do fungo A. sydowii CBMAI 934 após 14 dias de reação foi isolado o produto 15β-Hidroxiprogesterona com 58% de rendimento em massa. Após 7 dias de reação com o caldo enzimático do fungo A. sydowii CBMAI 935 foram isolados os produtos Testosterona e Testololactona com rendimentos em massa de 24% e 36%, respectivamente. A Testololactona também foi isolada da reação com a massa micelial do fungo A. sydowii CBMAI 935 após 7 dias com rendimento em massa de 87%. Para o 17 α-Etinilestradiol foi feita uma triagem com os mesmos fungos utilizados na triagem das reações com a Progesterona, exceto com o fungo A. sydowii CBMAI 934. Após 7 dias de reação e nas mesmas condições das reações com a Progesterona, não foram observados produtos de biotransformação do 17 α-Etinilestradiol. Este estudo envolvendo a bio-oxidação da Progesterona mostra o potencial de biotransformação de fármacos esteroidais no meio ambiente. / In this work was performed bio-oxidation studies of steroids progesterone and 17α-ethynylestradiol by marine-derived fungi. For progesterone was performed a reactions screening with culture broth and micelia from Aspergillus sydowii CBMAI 934, Aspergillus sydowii CBMAI 935, Penicilium oxalicum CBMAI 1185 e Penicilium citrinum CBMAI 1186. For reactions using A. sydowii CBMAI 935, P. oxalicum CBMAI 1185 e P. citrinum CBMAI 1186 the majoritarian products obtained were testosterone and testololactone, products from progesterone oxidation by Baeyer-Villiger mono-oxygenases enzymes. For reactions using A. sydowii CBMAI 934 was observed hydroxylation products from progesterone in carbons of progesterone by eletronic factors. The enzymes than promoted the hydroxylation of the progesterone were of citochrome P-450 group. From screening was selected A. sydowii CBMAI 934 and A. sydowii CBMAI 935 for quintuplicate bio-oxydations (32ºC, 130 rpm, pH 7,4) using the culture broth and micelia for isolation and spectroscopicals caracterizations (NMR, HRMS and IR) and polarimetrics of majoritary products. After 14 days, the reaction with culture broth from A. sydowii CBMAI 934 was isolated 7,15-dihydroxyprogesterone with 13% yield. But, the configurations of hydroxy groups were not possible to determine. Already for reaction with micelia from A. sydowii CBMAI 934 was isolated 15β-hydroxyprogesterone with 58% yield. After 7 days the reaction with culture broth from A. sydowii CBMAI 935 was isolated the testosterone and testololactone with 24% and 36% yields, respectively. The Testololactone also was isolated from reaction with micelia from A. sydowii CBMAI 935 after 7 days with 87% yield. For 17α-ethynylestradiol was performed a screening with same fungi used in reaction screening with Progesterone, except the A. sydowii CBMAI 934. After 7 days in same condictions of reactions with Progesterone, It was not observed products from 17α-ethynylestradiol. This study involving the bio-oxidation from Progesterone showed the potential of biontrasnformations steroidal drugs in environment.