Nanocarreadores magnéticos para liberação controlada de herbicida: preparo, caracterização e avaliação ecotoxicológica em macrófitas - Cavalcante, Luiz Aparecido Ferreira (2021)
Atualmente inúmeras tecnologias estão surgindo a fim de melhorar as práticas agrícolas e aumentar a produção alimentar. O desenvolvimento de nanopesticidas é um exemplo disto, em que defensivos agrícolas podem estar encapsulados em nanoestruturas, permitindo assim um controle da liberação destes ativos no ambiente. Entretanto, o desenvolvimento de nanopesticidas, capazes de serem manipulados e aptos a liberarem ativos de forma responsiva ao ambiente, ainda é um desafio. Neste sentido, um planejamento fatorial com ponto central foi utilizado, neste estudo, para auxiliar no desenvolvimento de dois novos nanocarreadores híbridos de poli-ε-caprolactona magnéticos (NCs - PCL), um sem e outro revestidos com quitosana (CS), a fim de produzir um sistema de liberação responsivo ao pH para o herbicida atrazina (ATZ) com propriedade magnética. Além disso, a caracterização físico-química dos nanocarreadores (sem e contendo o revestimento com quitosana) foi estudada por diferentes técnicas físico-químicas, bem como o perfil de cinética de liberação in vitro do herbicida e o efeito ecotoxicológico dos nanopesticidas em macrófitas aquáticas foi avaliado. Os nanocarreadores apresentaram tamanho de 659 nm para os nanopesticidas sem quitosana (PCL/ATZ Fe3O4@OA) e 631 nm para os nanopesticidas revestidos com quitosana (PCL/ATZ Fe3O4@OA CS), potencial zeta de -21,9 mV e +11,2 mV, respectivamente, além de boa estabilidade coloidal e índice de polidispersão menor que 0,2 para ambas as formulações. Ensaios de cinética de liberação mostraram que os nanopesticidas revestidos com quitosana (PCL/ATZ Fe3O4@OA CS) foram responsivos ao pH, apresentando maior liberação em pH ácido. Ensaios de ecotoxicidade em macrófitas aquáticas (Azolla Caroliniana) mostraram que a atrazina não encapsulada apresentou um efeito tóxico mais rápido em relação aos nanopesticidas em função do tempo. Além disso, os nanopesticidas foram aplicados em solo e água, e devido a sua característica magnética foi possivel recuperar os sistemas em ambas as matrizes. Desta forma, tais nanopesticidas híbridos abrem novos caminhos para o uso de liberação de pesticidas para a agricultura, uma vez que sua liberação pode ser controlada pela variação de pH, bem como, podem ser coletados (em caso de toxicidade) ou rastreados, quando se deseja estudar o destino e comportamento deles no ambiente, algo tão complexo de se fazer atualmente com as técnicas analíticas existentes. Palavras chaves: nanopesticidas, polímeros, sistemas de liberação, pesticidas, materiais híbridos, nanotoxicologia.