Pesquisadores da USP e da Universidade da Califôrnia (UCLA) testam uma tecnologia a laser para rastrear com precisão resíduos tóxicos de pesticidas em acervos de museus. O método, conhecido como Espectroscopia Raman Intensificada por Superfície (SERS, na sigla em inglês), foi utilizado para identificar a presença de permetrina, um inseticida orgânico empregado na proteção de peças históricas contra fungos e insetos.
Embora tenha sido aplicado para proteger coleções, a permetrina pode permanecer nos objetos por décadas, gerando riscos à saúde de restauradores e de comunidades indígenas que manipulam o patrimônio cultural.
A técnica foi aplicada em amostras de algodão, de madeira, penas e fibras vegetais contaminadas com permetrina e um objeto da coleção do Museu de Arqueologia e Etnologia (MAE) da USP. Os resultados indicam que a SERS pode ser uma alternativa para a detecção e o monitoramento de pesticidas orgânicos em bens culturais.
A técnica também foi utilizada para acompanhar a redução da permetrina após um processo de descontaminação por radiação gama, um tipo de radiação eletromagnética de alta frequência que tem elevado poder de penetração na matéria.
Identificação de pesticidas
Na análise por SERS, um laser incide sobre a amostra e produz um sinal conhecido como espalhamento Raman. Quando a amostra está em contato com determinadas nanopartículas metálicas, geralmente de ouro ou prata, esse sinal é intensificado, facilitando a identificação de pequenas quantidades da substância. “Essa amplificação facilita a identificação de vestígios de pesticidas orgânicos”, explica Ana Carolina Delgado Vieira, pesquisadora do MAE, autora da tese de doutorado desenvolvida no Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen/CNEN) sobre o uso da radiação gama para a descontaminação de pesticidas orgânicos aplicados em bens culturais.
Segundo a pesquisadora, “a identificação desses compostos é um desafio para instituições responsáveis pela conservação de acervos arqueológicos e etnográficos”. Uma das técnicas utilizadas é a espectroscopia de fluorescência de raios X (XRF), que permite determinar quais elementos químicos estão presentes em um material. O método, porém, apresenta limitações para a análise de muitos pesticidas orgânicos.
A situação é diferente no caso de alguns pesticidas inorgânicos, que contêm elementos como arsênio e mercúrio. Esses elementos são característicos de determinados compostos e podem ser detectados por XRF.
Uma alternativa para os pesticidas orgânicos é a cromatografia, técnica que separa os diferentes componentes de uma amostra e permite identificar as substâncias presentes. Embora seja eficiente, o método depende de equipamentos e infraestrutura laboratorial especializados e requer a retirada de pequenos fragmentos do objeto.
“Isso pode representar uma limitação quando se trata de peças históricas ou de grande valor cultural, que devem ser preservadas e sofrer o mínimo possível de intervenções”, afirma a pesquisadora.
Para Thiago Sevilhano Puglieri, professor do Programa de Conservação do Patrimonial Cultural da UCLA e responsável pelo trabalho, “o estudo contribui para ampliar o conjunto de ferramentas disponíveis para a identificação de pesticidas em coleções, oferecendo uma alternativa que pode tornar essas análises mais acessíveis a profissionais e comunidades envolvidas na preservação e uso do patrimônio cultural”.
Acompanhamento da descontaminação da permetrina
Além de detectar a presença do pesticida, os pesquisadores avaliaram se a SERS poderia acompanhar a redução da permetrina durante um processo de descontaminação. Para isso, foram analisadas amostras contaminadas antes e depois da aplicação de radiação gama.
A comparação das análises indicou uma redução do sinal associado à permetrina após a irradiação, quando foram utilizadas nanopartículas de ouro. O resultado sugere que a SERS pode ser empregada não apenas para verificar se um objeto está contaminado, mas também para monitorar a eficiência de procedimentos destinados a reduzir a presença do pesticida.
“Esse acompanhamento é importante porque a descontaminação de objetos históricos precisa equilibrar a remoção dos contaminantes com a preservação das características originais dos materiais.” Uma técnica de monitoramento pode ajudar a verificar se o tratamento de descontaminação está sendo eficaz, reservando a cromatografia para alguns casos que exigem confirmação quantitativa definitiva.
Os pesquisadores ressaltam, no entanto, que ainda são necessários estudos para avaliar o desempenho da SERS diante de outros pesticidas, materiais e condições encontradas em coleções históricas.
A pesquisa abre caminho para o desenvolvimento de métodos de análise menos invasivos e alternativos para identificar e monitorar pesticidas em acervos culturais. Ao permitir tanto a detecção de resíduos quanto o acompanhamento de processos de descontaminação, a SERS pode contribuir para conciliar a preservação dos objetos com a segurança de profissionais, pesquisadores e comunidades que mantêm contato com essas coleções, avalia Ana Carolina.
O trabalho reuniu pesquisadores do MAE, do Ipen, do Instituto de Química (IQ) da USP e da UCLA. Os resultados foram publicados no artigo Detection of organic pesticides in cultural heritage items by surface-enhanced Raman scattering, na revista Heritage Science, do grupo Nature.
Matéria: Ivanir Ferreira | Jornal da USP.
