Biotransformação do aciclovir por uma cultura nitrificante.ppt

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SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS 
FACULDADE DE BIOTECNOLOGIA
ENGENHARIA DE BIOPROCESSOS
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Prof. Dr. Agenor Valadares
Alunos: André da Luz
 Gabriellen Kelly Amaral
 Rutileia de Jesus Paiva Patricia Oliveira Santos 
Biotransformação do aciclovir por uma cultura nitrificante enriquecida
Introdução
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Nos últimos anos, as crescentes preocupações se concentraram nos produtos farmacêuticos emergentes no meio ambiente, devido aos seus efeitos potencialmente perigosos sobre os organismos vivos
A maioria do sistema de tratamento de agua só remove partículas grandes
O processo de nitrificação foi observado para ser capaz de melhorar a remoção de produtos farmacêuticos 
As bactérias oxidantes de amônia envolvidas (AOB) provavelmente foram responsáveis pela biodegradação de fármacos devido a sua enzima não específica, amônia monooxigenase
Como um importante medicamento antiviral, o aciclovir foi consumido em grande parte especialmente para as epidemias de gripe.
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Objetivo 
Este estudo teve como objetivo investigar a cinética de biodegradação, produtos e vias do aciclovir por uma cultura nitrificadora enriquecida através de experimentos de biodegradação em batelada sob diferentes condições metabólicas, ou seja, com e sem a adição de substrato de crescimento, o amônia
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DESTAQUES
A biodegradação do aciclovir acompanhou o cometabolismo pela AOB na presença de amônio.
A oxidação do álcool foi a principal via de biotransformação que produz o carboxiaciclovir.
A formação de carboxi-aciclovir foi independente da concentração inicial de
aciclovir.
O tipo metabólico não tem efeito sobre a via de biotransformação no carboxiaciclovir.
A oxidação ligada à enzima pode ser catalisada por AOB ou heterotróficos.
Materiais e métodos 
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Produtos químicos
A solução estoque padrão de aciclovir foi feita na concentração inicial de 1 g/ L
Aciclovir (> 98%).
Solventes orgânicos de qualidade para HPLC (metanol, acetonitrilo, hexano e acetona).
Empresas da Austrália 
Carboxy-acyclovir foi fornecido pela Toronto Research Chemicals
O composto marcado com isótopo
 aciclovir-d4 foi obtido da Santa C. Biot.
A curva de calibração (25:75, v / v). 
A solução de alimentação de aciclovir usada nos experimentos em batelada foi preparada em água Milli-Q (Millipore, Inc.) na concentração inicial de 1 g L-
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Cultura nitrificante enriquecida
Culturas de AOB
e NOB 
Esgoto
Iodo ativado
2L água residual sintética 
(1 g/l NH4+)
Fluído sintético para enriquecer a cultura
6 horas
Alimentação aeróbica
Aeração
Desperdício
Sedimentação
Decantação
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Operação do reator
 1 ano
População (AOB e NOB)
 80 %
100% de conversão
Amônio → Nitrato 
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Experimentos em batelada
Biomassa nitrificante enriquecida
Obter a concentração de sólido voláteis suspensos em meio líquido (MLVSS)
Fase de aeração (Amônio quase esgotado)
4 Litros
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Experimentos em batelada
Experimentos separados em duas classes
 [ ] 15 mg/L
 
 
 [ ] 15 µg/L
Utilizado para identificar possíveis produtos de biotransformação e elucidar suas vias.
Utilizado para estudar o perfil de degradação e verificar os produtos de biotransformaçao
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Para cada nível de concentração, diferentes conjuntos de experimentos foram realizados e todos foram feitos em duplicatas.
Experimentos em batelada
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Preparação de amostras e análise química
 [ ] 15 mg/L 
 [ ] 15 µg/L
Experimentos que tinham de Aciclovir 
Experimentos que tinham de Aciclovir 
Centrifugados
Elucidação estrutural dos produtos de biotransformação e a quantificação
Concentrados por meio de extração em fase sólida(SPE)
AMOSTRAS
HPLC
Espectrofotômetro de massas
Resultados
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1- Experimentos de Controle;
2- Biodegradação do Aciclovir na presença de amônio;
3- Biodegradação do Aciclovir na ausência de amônio;
4- Biodegradação do Aciclovir com inibição da ATU (ALILTIOUREIA)
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1- Experimentos de Controle;
Independentemente da [ ] inicial de Aciclovir, tanto no controle abiótico (EXP4), quanto no controle hidrolítico (EXP5) o Aciclovir continuou estável ao longo do tempo. Não houve nenhum produto de transformação.
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Na concentração inicial de 15 mg L-1, o aciclovir sofreu uma diminuição gradual com uma remoção de aproximadamente 65,1% no final dos experimentos.
um produto de biotransformação P239 foi encontrado no tempo de retenção de 4,88 min com massa de 239.
Na concentração inicial de 15 μg L-1, a eficiência de remoção do aciclovir (88,2%) foi maior que a obtida no nível inicial mais alto (65,1%).
o aciclovir também apresentou a maior constante de degradação na concentração inicial de 15 μg L-1 do que
 na concentração de 15 mg L-
2- Biodegradação do Aciclovir na presença de amônio;
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o produto P239 apresentou um perfil de crescimento rápido emcomparação com os resultados de experiências com a oxidação de amoníaco.
quase todo o aciclovir removido na ausência de amônio foi transformado em P239.
3- Biodegradação do Aciclovir na ausência de amônio;
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o aciclovir na dose inicial de 15 μg L−1 t declinou gradualmente com uma eficiência de remoção de 50,3% acompanhada do aumento contínuo de seu produto P239 (4,9 μg L −1 às 240 h). A análise do balanço de massa também indicou a massa constante durante o período experimental com apenas um produto formado por P239.
4- Biodegradação do Aciclovir com inibição da ATU (ALILTIOUREIA)
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Estrutura do produto de biotransformação
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4. Discussão
5. Conclusão
Rutileia paiva de jesus
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Bibliografia