Síntese, caracterização e avaliação biológica e ecotoxicológica de Pontos de Carbono Oriundos de Borra de Café
Pontos de Carbono. Borra de café. Desenho de experimento. Toxicidade
É bem difundido na literatura a obtenção de materiais mais sustentáveis para a aplicações tecnológicas menos agressivas ao meio ambiente, por meio da transformação de rejeitos e resíduos a novos produtos. Neste mesmo desafio, a nanotecnologia de materiais carbonáceos tem sido um recurso atraente na transformação e ressignificação de materiais em desuso. Isto pois, muitos destes rejeitos e resíduos são compostos em sua maioria de carbono, oxigênio e hidrogênio, cuja composição é a base para produção de nanomateriais de pontos de carbono. Contudo, materiais nanométricos tem se tornado preocupantes, posto que, em razão de suas dimensões, estes podem ocasionar toxicidade para a saúde humana e ao meio ambiente. Logo, a fim de unificar estas três vertentes, o presente trabalho teve como objetivo sintetizar pontos de carbono do subproduto de café – borra de café (BC) – e avaliar sua potencialidade toxicológica. Para tal, o ponto de carbono à base de BC foi sintetizado via pirólise, sob atmosfera oxidante, na temperatura de 400°C por 3h, e comparada nas mesmas condições a um padrão de natureza química conhecida: o Ácido Tartárico (AT). Os parâmetros sintéticos (temperatura e tempo) foram estudados através de um desenho de experimento fatorial (Desing of Experiments – DoE), detendo a média da intensidade relativa como fator determinante na escolha da condição ótima de trabalho. Como caracterização de BC4, foram obtidas partículas com dois centros de emissões, sendo o mais intenso com excitação em 310 nm e rendimento quântico de 6%. As análises de termogravimetria, espectroscopia por energia dispersiva e Raio-X, evidenciaram que o material obtido apresentou metais lixiviáveis, típicos da composição nutricional do café. Ambos os testes de toxicidade in-vitro e in-vivo em camundongos não apresentaram efeito tóxico na maior concentração 160 µg/L e 2000 mg/kg, respectivamente, em 24h. Contudo, BC4 apresentou toxicidade no teste com embriões de peixe zebra no qual exibiu efeitos teratogênicos em 250 µg/L e efeito nocivo nas concentrações de 500 µg/L. De maneira geral, por meio dos resultados obtidos, é possível dizer que a borra de café se apresenta como precursor promissor para a produção de pontos de carbono sendo passíveis de utilização de modo seguro posto que as avaliações biológicas e ecotoxicológicas indicaram a toxicidade baixíssima ou nula do BC4.