Com muitos produtos químicos produzidos pelo homem, os problemas relativos à saúde pública e ao meio ambiente tornam-se aparentes apenas anos após seu uso generalizado. Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Amsterdã e da Universidade de Utrecht agora propõem uma maneira de mudar isso. Em um artigo na revista Chemosphere eles apresentam um método para (re)projetar produtos químicos seguros e sustentáveis. O artigo faz parte de uma edição especial sobre substâncias perigosas na economia circular, a ser publicada em junho.
Na sociedade moderna, os produtos químicos feitos pelo homem estão em quase toda parte. Você os encontra em alimentos, roupas, brinquedos, cosméticos, medicamentos e muitos outros aspectos da vida cotidiana. Embora desenvolvidos para todos os tipos de funções úteis, esses produtos químicos podem, ao mesmo tempo, possuir propriedades perigosas que representam riscos à saúde pública e ao meio ambiente. Em muitos casos, eles só se tornam aparentes muito tempo após seu uso generalizado. A poluição ambiental resultante é vista como uma ameaça global e listada como um dos principais fatores de perda de biodiversidade.

"O problema com os novos produtos químicos é que seu influxo no mercado supera em muito a velocidade com que as avaliações de risco podem ser realizadas", diz Joanke van Dijk, Ph.D. candidato do Instituto Copérnico para o Desenvolvimento Sustentável da Universidade de Utrecht. Em sua pesquisa, ela visa obter informações sobre os riscos futuros dos produtos químicos, para os quais ela coopera com Ph.D. candidatos Hannah Flerlage e Steven Beijer e Dr. Chris Slootweg no Instituto Van 't Hoff de Ciências Moleculares da Universidade de Amsterdã (UvA). Van Dijk também investiga possíveis opções de mitigação para evitar a poluição química das águas superficiais, sob a supervisão da Profª Annemarie van Wezel do UvA Institute for Biodiversity and Ecosystem Dynamics.

Olhando além da função de um produto químico

De acordo com Van Dijk, para muitos produtos químicos não há informações adequadas sobre os riscos ambientais, como persistência e efeitos a longo prazo. Como resultado, os problemas são frequentemente identificados muito depois de um produto químico ter sido aprovado no mercado. "Para resolver isso, a Comissão Europeia promove o desenvolvimento de produtos químicos seguros e sustentáveis ​​como parte do Pacto Verde Europeu", diz Van Dijk. "Em nosso estudo, colocamos esses objetivos em prática e desenvolvemos uma estrutura para projetar produtos químicos seguros e sustentáveis. Avaliamos se um produto químico pode desempenhar uma determinada função, mas olhamos além disso e fornecemos uma perspectiva de sustentabilidade e perigos".

Em um estudo de caso, Van Dijk e colaboradores focaram no composto organofosforado triisobutilfosfato (TiBP). Como retardador de chama, este produto químico contribui para a proteção contra o fogo, mas como consequência do seu uso generalizado, foi detectado em muitas massas de água europeias. "Ele sai dos tecidos durante a lavagem", explica Flerlage, "para que seja liberado no meio ambiente. Como essa liberação é inevitável, optamos por redesenhar o TiBP para reduzir sua persistência ambiental e melhorar sua biodegradação".

“Os produtos químicos persistentes podem ser um ativo em uma economia circular que funcione bem”, acrescenta Flerlage. "Mas, uma vez lançados no meio ambiente, eles são de grande preocupação, pois têm o potencial de afetar os organismos por um longo período de tempo. Para evitar isso, temos que redesenhar esses produtos químicos essenciais para serem biodegradáveis".

Redesenho sistemático para produtos químicos seguros

Van Dijk e Flerlage adaptaram um programa de computador para gerar sistematicamente mais de 6,3 milhões de estruturas químicas semelhantes ao composto original de TiBP. Posteriormente, eles empregaram modelagem Quantitative Structure Activity Relationship (QSAR) para prever as propriedades químicas relevantes para o destino ambiental e toxicidade. Todas as estruturas possíveis foram classificadas, não apenas com base nas propriedades de risco ambiental, mas também em sua facilidade de síntese. Isso levou a um "top 500" das estruturas mais benignas que os pesquisadores avaliaram manualmente. Eles finalmente selecionaram o fosfato de di-n-butil (2-hidroxietil) como uma molécula alvo e sintetizaram isso em laboratório para confirmar e complementar as propriedades previstas do modelo por testes experimentais.

"Os primeiros resultados indicam que a função retardante de chama é preservada e possivelmente até aprimorada", diz Flerlage. Embora mais testes sejam necessários para elucidar os mecanismos de biodegradação, os pesquisadores estão confiantes em sua abordagem. “Resultados experimentais como esse ajudarão a expandir e verificar ainda mais nosso método, para que ele possa atingir todo o seu potencial na mitigação da poluição química e ajudar a permitir uma economia circular segura”, conclui Van Dijk. + Explorar mais

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