Degradação de ibuprofeno por eletrólise sob plasma elétrico de alta tensão e baixa corrente, com sistema multieletrodos

Abstract

Foi feita a degradação do fármaco Ibuprofeno, por meio de eletrólise sob plasma elétrico de alta tensão e baixa corrente. Este é um processo eletrolítico não faradáico, onde o plasma é sustentado por descargas entre o ânodo e o eletrólito líquido no seu entorno, causando efeitos físicos e químicos variados, produzindo espécies químicas radicalares e moleculares, todos de alta reatividade. Na célula eletroquímica utilizada os ânodos de fios de platina ficam expostos cerca de 1,5 mm na solução enquanto o cátodo de grafite espectroscópico fica envolto por um tubo de plástico com furos laterais. A diferença de potencial foi mantida em 625 volts nos experimentos de medidas temporais de produção de H2O2, observando-se um aumento exponencial na concentração em função do tempo de aplicação do plasma, tendendo à estabilidade após 40 minutos. A geração de H2O2 de acordo com o número de ânodos adicionados não é linear, aparentemente devido a pequenas diferenças dos ânodos de platina.Para o estudo da degradação do Ibuprofesno foi feito um planejamento fatorial com as variáveis eletrólito, número de ânodos e diferença de potencial. O acompanhamento da degradação foi realizado por varreduras espectrais no ultravioleta, nos tempos de 0, 30 e 60 minutos após a ignição do plasma. Ocorreu uma redução substancial da banda de absorção do ibuprofeno em 222 nm. Para as soluções em que se trabalhou com dois eletrodos, apareceu uma banda de absorção em 210 nm. Esta banda desapareceu após 60 minutos de aplicação do plasma, aparentemente devido a existência deuma espécie intermediária facilmente degradável, uma vez que a banda não aparece quando se utiliza mais eletrodos. Pelas medições de Carbono Orgânico Total obteve-se degradações acima de 90% após 60 minutos de aplicação do plasma, para algumas soluções, provavelmente devido a um efeito sinérgico, pela combinação de variáveis destas soluções no planejamento.

The drug Ibuprofen was degraded by electrolysis under high voltage and low current electric plasma. This electrolytic process is non-faradaic, where the plasma is sustained by discharges between the anode and the liquid electrolyte in its surroundings, causing varied physical and chemical effects, producing radical and molecular chemical species, all of which are highly reactive. In the electrochemical cell used, the platinum wire anodes are exposed about 1.5 mm in the solution while the spectroscopic graphite cathode is surrounded by a plastic tube with holes on the sides. The potential difference was maintained at 625 volts in the experiments of temporal measurements of H2O2 production, observing an exponential increase in the concentration as a function of the plasma application time, tending to stability after 40 minutes. The generation of H2O2 according to the number of anodes added is not linear, apparently due to small differences in the platinum anodes. To study the degradation of Ibuprofen a factorial design was carried out with the variables electrolyte, number of anodes and difference in potential. The degradation monitoring was performed by ultraviolet spectral scans, at 0, 30 and 60 minutes after plasma ignition. There was a substantial reduction in the ibuprofen absorption band at 222 nm. For solutions in which two electrodes were worked, an absorption band appeared at 210 nm. This band disappeared after 60 minutes of plasma application, apparently due to the existence of an easily degradable intermediate species, since the band does not appear when more electrodes are used. By the measurements of Total Organic Carbon, degradations above 90% were obtained after 60 minutes of plasma application, for some solutions, probably due to a synergistic effect, by the combination of variables of these solutions in the planning.