Adsorção de anti-hipertensivos do meio aquoso por biocarvões preparados de resíduos vegetais após estudos de predição e priorização de fármacos

dc.contributor.advisor1Carrilho, Elma Neide Vasconcelos Martins
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5147872007117167
dc.contributor.authorRamos, Jonatas Luiz
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/3267481330894295
dc.contributor.refereeGonzalez, Mario Henrique
dc.contributor.refereeKamogawa, Marcos Yassuo
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/4080483059878501
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/0491659458571556
dc.date.accessioned2026-02-12T20:52:02Z
dc.date.issued2026-02-06
dc.description.abstractPharmaceutical compounds have been widely detected as emerging contaminants (EC) in aquatic environments, standing out for their persistence, low biodegradability, and potential risks to health and ecosystems, even at low concentrations. Approximately 80% of global wastewater does not receive adequate treatment, contributing to the continuous release of these compounds, since part of the administered doses is excreted unchanged or as active metabolites. Among alternative technologies, biosorption has stood out for its efficiency, low cost, and sustainability. In this context, the present work proposed a systematic step for predicting and prioritizing pharmaceuticals, based on the integration of criteria of environmental occurrence, toxicity, and consumption data, to identify and select compounds of greater environmental relevance in the state of São Paulo. From this process, the antihypertensive drugs methyldopa (MDP) and doxazosin (DOX) were selected. For their removal, carbonaceous biosorbents, CL and BC, were developed from yeast residues and cork powder, respectively, which were modified with magnetic nanoparticles (NP), resulting in the magnetic bionanocomposites CL-NP and BC-NP. The materials obtained were characterized by FTIR, XRD, SEM, and determination of the pH at the point of zero charge (pHPZC). Batch adsorption tests evaluated the effects of solution pH, contact time, biosorbent dosage, and sorption capacity. The results indicated that sorption was favorable across the entire pH range investigated (6-10), and that a dosage of 0.5 g L–1 showed the best performance in the tests. Equilibrium was reached in approximately 30 minutes, with a better fit to the pseudo-second-order kinetic model, suggesting a process predominantly controlled by chemisorption. Sorption capacities ranged from 7.48 to 38.76 mg g–1, and equilibrium data indicated the presence of heterogeneous surfaces. Therefore, the developed biosorbents demonstrated high potential in removing the prioritized pharmaceuticals, highlighting the importance of the prediction and prioritization step, and reinforcing the viability of using agro-industrial waste as an efficient, accessible, and environmentally sound strategy for treating contaminated water.eng
dc.description.resumoCompostos farmacêuticos têm sido amplamente detectados como contaminantes emergentes (CE) em ambientes aquáticos, destacando-se por sua persistência, baixa biodegradabilidade e potenciais riscos à saúde e aos ecossistemas, mesmo em baixas concentrações. Cerca de 80% das águas residuais globais não recebem tratamento adequado, contribuindo para a liberação contínua desses compostos, uma vez que parte das doses administradas é excretada inalterada ou como metabólitos ativos. Entre as tecnologias alternativas, a biossorção tem se destacado pela eficiência, baixo custo e sustentabilidade. Neste contexto, o presente trabalho propôs uma etapa sistemática de predição e priorização de fármacos, baseada na integração de critérios de ocorrência ambiental, toxicidade e dados de consumo, com o objetivo de identificar e selecionar compostos de maior relevância ambiental no estado de São Paulo. A partir desse processo, foram selecionados os anti-hipertensivos metildopa (MDP) e doxazosina (DOX). Para sua remoção, foram desenvolvidos biossorventes carbonáceos, CL e BC, a partir de resíduos de levedura e pó de cortiça, respectivamente, que foram modificados com nanopartículas magnéticas (NP), originando os bionanocompósitos magnéticos CL-NP e BC-NP. Os materiais obtidos foram caracterizados por FTIR, DRX, MEV e determinação do ponto de carga zero (pHPCZ). Os ensaios de adsorção em batelada avaliaram os efeitos do pH da solução, tempo de contato, dosagem do biossorvente e capacidade de sorção. Os resultados indicaram que a sorção foi favorável em toda a faixa de pH investigada (6-10), e que a dosagem de 0,5 g L–1 apresentou melhor desempenho nos ensaios. O equilíbrio foi atingido em aproximadamente 30 minutos, com melhor ajuste ao modelo cinético de pseudo-segunda ordem, sugerindo um processo predominantemente controlado por quimissorção. As capacidades de sorção variaram entre 7,48 e 38,76 mg g–1, e os dados de equilíbrio indicaram a presença de superfícies heterogêneas. Dessa forma, os biossorventes desenvolvidos demonstraram elevado potencial na remoção dos fármacos avaliados, evidenciando a importância da etapa de predição e priorização, além de reforçar a viabilidade do uso de resíduos agroindustriais como uma estratégia eficiente, acessível e ambientalmente adequada para o tratamento de águas contaminadas.por
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.description.sponsorshipIdProcesso nº 88887.940746/2024-00
dc.identifier.citationRAMOS, Jonatas Luiz. Adsorção de anti-hipertensivos do meio aquoso por biocarvões preparados de resíduos vegetais após estudos de predição e priorização de fármacos. 2026. Dissertação (Mestrado em Ciência dos Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, Sorocaba, 2026. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/23630.*
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/23630
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCâmpus Sorocaba
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência dos Materiais - PPGCM-So
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectContaminantes Emergentespor
dc.subjectBiossorçãopor
dc.subjectCarvão Ativadopor
dc.subjectFármacos Anti-Hipertensivospor
dc.subjectEmerging Contaminantseng
dc.subjectBiosorptioneng
dc.subjectActivated Carboneng
dc.subjectAntihypertensive Drugseng
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
dc.subject.ods3. Saúde e Bem-Estar
dc.subject.ods6. Água Potável e Saneamento
dc.subject.ods14. Vida na Água
dc.titleAdsorção de anti-hipertensivos do meio aquoso por biocarvões preparados de resíduos vegetais após estudos de predição e priorização de fármacospor
dc.title.alternativeAdsorption of antihypertensive drugs from aqueous medium by biochars prepared from plant waste after drug prediction and prioritization studieseng
dc.typeDissertação

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