Degradação eletroquímica de levofloxacina, nimesulida e sulfametoxazol em meio aquoso: estudos in silico sobre mecanismos de reação e ecotoxicidade

Resumo

A presença de poluentes emergentes em ambientes aquáticos representa um desafio crítico para a sustentabilidade e a saúde pública. Substâncias como levofloxacina, sulfametoxazol e nimesulida são amplamente utilizadas na medicina e apresentam alta persistência no meio ambiente devido à sua baixa taxa de metabolização. Esses compostos podem contribuir para o desenvolvimento de resistência bacteriana e afetar ecossistemas aquáticos. Assim, o presente projeto tem como principal objetivo realizar um estudo computacional das rotas de degradação desses poluentes utilizando métodos de química quântica, com ênfase na Teoria do Funcional da Densidade (DFT). A abordagem proposta envolve a otimização da geometria molecular, o cálculo dos orbitais de fronteira HOMO-LUMO, a determinação de índices de Fukui e a avaliação da energia de dissociação de ligação empregando o programa Gaussian 16. A partir dos resultados obtidos, serão propostas possíveis rotas de degradação para cada molécula de interesse. Então, os produtos de degradação gerados serão analisados quanto ao seu potencial ecotoxicológico utilizando modelos QSAR (\textit{Quantitative Structure-Activity Relationship}) por meio dos programas ECOSAR e TEST. Desta forma, o presente estudo contribuirá sobremaneira para a compreensão dos mecanismos de degradação de poluentes emergentes, fornecendo informações que poderão auxiliar no desenvolvimento de estratégias mais eficientes para sua remoção em sistemas de tratamento de efluentes, por exemplo. (AU)