Aplicação das enzimas lacase e peroxidase para degradar carbamazepina por meio de reações híbridas enzimáticas-foto-oxidativas

• Processo: 23/04592-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Antonio Carlos Silva Costa Teixeira
• Beneficiário: Natalia Klanovicz
• Supervisor: Satinder Kaur Brar
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: York University, Canadá
• Vinculado à bolsa: 21/08815-0 - Desenvolvimento de sistema híbrido combinando processo oxidativo avançado e biocatálise enzimática para degradação de drogas antiepiléticas em reator de escoamento contínuo, BP.DD
• Assunto(s): Tratamento de águas residuárias Biocatálise Peróxido de hidrogênio Lacase Anticonvulsivantes
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: antiepiléticos | biocatálise | escoamento contínuo | H2O2 | lacase | Microreator | Uvc | Tratamento de águas e efluentes

Resumo

A epilepsia é uma das condições neurológicas mais comuns, afetando cerca de 50 milhões de pessoas em todo o mundo. O tratamento com drogas antiepilépticas pode eliminar as crises epiléticas, sendo assim uma classe farmacêutica de importância médica. A carbamazepina é um dos antiepilépticos mais encontrados em efluentes em sua forma original, atingindo concentrações de até 442 mg/L, criando assim um problema de saúde ambiental. As tecnologias convencionais geralmente apresentam baixa eficiência de remoção para esse composto devido a sua persistência, natureza bioacumulativa, rápida mobilidade, entre outros fatores. Assim, os processos oxidativos avançados e a biocatálise enzimática são possíveis tecnologias alternativas para estações de tratamento de efluentes. As reações podem ser combinadas e agir em conjunto para gerar radicais hidroxila. Nesse sentido, entende-se que há oportunidades de acoplar enzimas extracelulares e o processo UVC/H2O2. Para tanto, serão testadas as enzimas peroxidase do fungo Trichoderma e lacase do fungo Trametes. As enzimas serão aplicadas em suas formas livre e imobilizada, e o sistema de tratamento será estudado em um reator de placa plana de fluxo contínuo. As reações híbridas enzimáticas-foto-oxidativas serão acopladas em um único reator para degradação da carbamazepina. A eficiência e a cinética de remoção determinarão a viabilidade do sistema. Além disso, o sistema será otimizado ajustando os parâmetros operacionais. Neste contexto, a colaboração com a Profa. Dra. Satinder K. Brar contribuirá positivamente para o avanço deste estudo devido à considerável experiência de sua equipe de pesquisa em processos híbridos avançados e tecnologias enzimáticas para remoção de fármacos de águas residuais. (AU)