Characterization of Atrazine-Loaded Biodegradable Poly(Hydroxybutyrate-Co-Hydroxyvalerate) Microspheres

Grillo, Renato; Melo, Nathalie Ferreira Silva de; Lima, Renata de; Lourenço, Roberto Wágner; Rosa, André Henrique; Fraceto, Leonardo Fernandes

doi:10.1007/s10924-009-0153-8

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“…8 A literatura descreve apenas alguns trabalhos relacionados à liberação de compostos com aplicações em agronegócio, no entanto a abordagem de utilização de nanopartículas poliméricas ainda tem sido muito pouco explorada. [9][10][11] Sistemas de liberação nanoestruturados poliméricos agem como compartimentos transportadores de substâncias ativas e apresentam vantagens que justificam sua aplicação, dentre elas, a boa estabilidade física, química e biológica, fácil preparo e boa reprodutividade, além de serem aplicáveis a uma ampla variedade de substâncias visando melhorar suas propriedades químicas. 4,12,13 Um outro fator importante é que o material que compõe as partículas produza metabólicos não-tóxicos e seja degradado facilmente, daí a preocupação para formulações obtidas a partir de polímeros biodegradáveis naturais, como quitosana (QS) e alginato (ALG).…”

Section: Introductionunclassified

Nanopartículas de alginato como sistema de liberação para o herbicida clomazone

Silva¹,

Cocenza²,

Melo³

et al. 2010

Quím. Nova

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Recebido em 13/12/09; aceito em 30/6/10; publicado na web em 21/9/10 ALGINATE NANOPARTICLES AS A CONTROLLED RELEASE SYSTEM FOR CLOMAZONE HERBICIDE. In this paper, we describe the preparation of alginate nanoparticles as a delivery system for the herbicide clomazone. Two different methods were investigated and characterized by size distribution, zeta potencial, pH and in vitro release. The alginate/AOT nanoparticles had higher rates of association of the herbicide clomazone than alginate/chitosan nanoparticles. Clomazone release profile, showed a significant difference in release behavior of pure herbicide in solution when compared with herbicide loaded in both alginate nanoparticles. This study is important to construct a biodegradable release system using herbicide for later release into more specific targets, avoiding contamination of environmental matrices.Keywords: environmental chemistry; herbicide; alginate nanoparticles. INTRODUÇÃOHerbicida (de acordo com a etimologia: herbi, erva, e cida matar) é um produto químico utilizado na agricultura para o controle de ervas classificadas como daninhas. Os herbicidas constituem um tipo de pesticida, sendo que as vantagens da utilização deste produto são rapidez de ação, custo reduzido, efeito residual e não revolvimento do solo. Representam hoje os produtos mais amplamente encontrados em recursos hídricos superficiais e subterrâneos do mundo todo, justificado pelo amplo uso em áreas agrícolas e urbanas. Trata-se de uma variedade de moléculas com diferentes propriedades que lhes conferem diferentes graus de persistência ambiental, mobilidade e potenciais tóxico, carcinogênico, mutagênico e teratogênico ou algum efeito endócrino a diversos organismos não alvos, inclusive o ser humano., pertencente ao grupo químico isoxazolidinonas, é indicado para controle em pré-emergência de mono e dicotiledôneas, principalmente feijão, algodão, milho, tabaco, arroz e cana-de-açúcar. É altamente solúvel em água e classificado pela Legislação Brasileira com toxicidade de classe III (média). O herbicida possui grande potencial de poluição aquática em ecossistemas. Trata-se de um agente químico muito usado na região sul do Brasil, principalmente em culturas irrigadas de arroz. 2A fim de desenvolver mecanismos de liberação modificada para herbicidas, testou-se como alternativa a utilização de nanopartículas poliméricas. As nanopartículas poliméricas são sistemas carreadores de substâncias que apresentam diâmetro inferior a 1000 nm e entre as estruturas possíveis destacam-se as nanocápsulas (NC) e as nanoesferas (NE). Esses dois sistemas diferem entre si segundo a composição e organização estrutural. As NC são constituídas por um invólucro polimérico e um núcleo oleoso, podendo o herbicida estar dissolvido neste núcleo e/ou adsorvido à parede polimérica. Já as NE são formadas por uma matriz polimérica e não apresentam óleo em sua composição.3,4 Neste sistema, o herbicida pode ficar retido ou adsorvido.Os herbicidas atualmente empregados também apresentam diversos problemas relacionados ...

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Section: Introductionunclassified

Nanopartículas de alginato como sistema de liberação para o herbicida clomazone

Silva¹,

Cocenza²,

Melo³

et al. 2010

Quím. Nova

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“…Analysis of the available literature revealed that research on this concept is in its infancy. In previous studies, P(3HB/3HV) microspheres were prepared as a delivery system for the herbicides atrazine [21] and ametryne [22]. The effect of the herbicides on the morphology and size of the microspheres was characterized and the herbicide release profiles in aqueous medium were examined.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

“…The effect of the herbicides on the morphology and size of the microspheres was characterized and the herbicide release profiles in aqueous medium were examined. The genotoxicity of atrazine-loaded P(3HB/3HV) microspheres was decreased in relation to atrazine alone [21]. Microspheres of pure polymers of PHB and poly(e-caprolactone) loaded with malathion pesticide were fabricated and examined in another work [23].…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

“…In initial experiments using the pesticides HCH and lindane, we demonstrated the potential of using degradable polyhydroxyalkanoates as a matrix for embedding these compounds to enable their targeted and controlled release to the environment [20]. Recently, the ability to prepare PHA microparticles loaded with herbicide or pesticide and viable biodegradable release systems for agrochemical purposes has been demonstrated [21][22][23]. These previous works mainly examine the compound release kinetics in vitro.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Degradable Polyhydroxyalkanoates as Herbicide Carriers

et al. 2012

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The biodegradable polymer poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) has been used to design experimental sustained-release formulations of the herbicide Zellek Super in the form of films and microgranules. The kinetics of polymer degradation and the dynamics of herbicide release show that the rate and extent of herbicide release from the polymer matrix into the soil depends on the geometry of the carrier and the proportion of the pesticide loaded into it (polymer/pesticide mass ratio). Experiments with the creeping bentgrass (Agrostis stolonifera L.) show that the formulations of the herbicide Zellek Super constructed as microgranules and films can be successfully used to suppress the growth of grasses. This study is the first to demonstrate that biodegradable polyhydroxyalkanoates can be used effectively to construct environmentally friendly sustained-release PHA-herbicide systems that can be placed into the soil together with seeds.

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“…Several studies have investigated controlled-release systems for bioactive compounds in agricultural applications (Ahmadi & Ahmadi, 2007;Bin Hussein et al, 2010;El Bahri & Taverdet, 2005Grillo et al, 2010;Hirech et al, 2003;Li et al, 2010;Lobo et al, 2011;Silva et al, 2010;Singh et al, 2008Singh et al, , 2010. Materials that have been used include silica, bentonite and sepiolite clays, and polymeric substances such as alginate, lignin and synthetic polymers.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%