Degradación Fenton y foto-Fenton del Paracetamol y sus intermediarios de reacción. Estudio de variables operacionales y citotoxicidad

GIMÉNEZ, BÁRBARA N.; AUDINO FRANCESCA; PEREZ-MOYA, M.; GRAELLS, MOISÈS; ALFANO, ORLANDO M.; CONTE, LEANDRO O.; SCHENONE, AGUSTINA V.

Mar del Plata

Congreso; VIII Congreso Argentino de la Sociedad de Toxicología y Química Ambiental (SETAC); 2022

El Paracetamol (PCT) es un fármaco antipirético y analgésico ampliamente utilizado, considerado un contaminante de preocupación emergente [1]. No es completamente degradado por los procesos de tratamiento convencionales, por lo que puede encontrarse en concentraciones apreciables en los efluentes de las industrias farmacéuticas y de las plantas de tratamiento de aguas residuales, alcanzando así los ambientes naturales [2,3]. Por ello, se estudian tratamientos alternativos de depuración, como el proceso foto-Fenton, el cual se destaca dentro de los Procesos Avanzados de Oxidación, debido a la posibilidad de reducir la demanda energética mediante el uso de la radiación solar como fuente de energía renovable.El objetivo de este trabajo es investigar la degradación foto-Fenton del PCT en un foto-reactor anular, estudiando la influencia de las variables: concentración de peróxido de hidrógeno (HP, 94.5-378 ppm), concentración de hierro (Fe, 5-10 ppm), y radiación UV (CON y SIN). La eficiencia del sistema fue evaluada a través de: i) el monitoreo de la degradación del PCT y de sus principales productos de degradación: hidroquinona (HQ) y 1,4-benzoquinona (BQ); ii) la evolución temporal de la citotoxicidad como % de viabilidad (%V), basada en pruebas en cultivos de líneas celulares VERO (aisladas de riñón de mono verde africano, ATCC®, Manassas, VA, USA).Acerca de la conversión del PCT a los 2.5 min de reacción, el promedio de conversiones para los ensayos Fenton fue de un 63%, mientras que para las corridas foto-Fenton fue un 28% superior (91%), quedando así demostrada la importancia que tiene la radiación sobre el sistema estudiado. En la degradación de HQ y BQ también tiene influencia el Fe dado que, a mayores concentraciones de Fe, los tiempos en los que desaparecen estos intermediarios se reducen hasta en un 75%. Relacionado a la citotoxicidad, los mejores perfiles de las evoluciones temporales se evidencian en los procesos foto-Fenton, donde el %V nunca cae por debajo de un 75%, a diferencia de los procesos Fenton, donde el %V llega hasta valores de 5%, para determinadas condiciones y tiempos de reacción, e incluso no recuperándose viabilidad celular a largos tiempos de reacción.Se comprobó que el proceso foto-Fenton es efectivo en la degradación del PCT y sus intermediarios, y en generar un efluente no tóxico, incluso a cortos tiempos de tratamiento (15 min) con las variables operacionales adecuadas.Referencias: 1. Zhang S, Gitungo S, Dyksen JE, Raczko RF, Axe L (2021) Indicator Compounds Representative of Contaminants of Emerging Concern (CECs) Found in the Water Cycle in the United States. Int J Environ Res Public Heal 18:1288 2. Dalgic G, Turkdogan FI, Yetilmezsoy K, Kocak E (2017) Treatment of real paracetamol. Chem Ind Chem Eng Q 23:177–186. 3. Botero-Coy AM, Martínez-Pachón D, Boix C, Rincón RJ, Castillo N, Arias-Marín LP, Manrique-Losada L, Torres-Palma R, Moncayo- Lasso A, Hernández F (2018) An investigation into the occurrence and removal of pharmaceuticals in Colombian wastewater. Sci Total Environ 642:842–853.