Dapagliflozina vencida como promissor inibidor de corrosão para cobre em ácido nítrico 1,0 M: validação experimental e computacional

Transformando resíduos de comprimidos em proteção metálica

A maioria de nós pensa em medicamentos vencidos como lixo que deve ser descartado. Este estudo explora uma ideia bem diferente: usar um medicamento para diabetes fora da validade, a dapagliflozina, para proteger o cobre de ácido forte. O cobre está presente em itens cotidianos, desde fiações até trocadores de calor, e quando corrói pode causar falhas caras e riscos à segurança. Os pesquisadores mostram que a dapagliflozina vencida pode formar um filme protetor sobre o cobre em ácido nítrico agressivo, reduzindo os danos e ao mesmo tempo dando uma segunda vida a um produto farmacêutico descartado.

Por que o cobre precisa de proteção em fluidos agressivos

O cobre é amplamente usado na indústria porque conduz calor e eletricidade excepcionalmente bem. No entanto, em ambientes ácidos como banhos de decapagem, soluções de limpeza e reatores químicos, o cobre se dissolve gradualmente. No ácido nítrico esse ataque é especialmente agressivo e pode até gerar pequenas cavidades que avançam no metal. Engenheiros costumam adicionar pequenas quantidades de compostos orgânicos especiais ao líquido para retardar esse processo, mas muitos desses inibidores são caros ou pouco ecológicos. Os autores perguntaram se comprimidos de dapagliflozina vencida, não mais adequados para pacientes, poderiam servir como uma proteção barata e mais segura para equipamentos de cobre.

Testando um fármaco como escudo metálico

Para investigar a ideia, a equipe colocou pedaços de cobre cuidadosamente polidos em ácido nítrico com e sem dapagliflozina vencida dissolvida, em diferentes doses e temperaturas. Pesaram as amostras antes e depois da imersão para ver quanto metal foi perdido e usaram métodos elétricos para acompanhar a velocidade das reações de corrosão na superfície. Em todos esses testes, a adição do fármaco reduziu fortemente a taxa de dissolução do cobre. A proteção aumentou conforme a concentração do fármaco cresceu, alcançando cerca de 90% na dose mais alta, mas tornou‑se mais fraca em temperaturas maiores, sugerindo que o filme protetor depende em parte de uma fixação relativamente fraca e reversível das moléculas ao metal.

Como a camada protetora se forma

Medidas elétricas mostraram que a dapagliflozina retarda tanto a perda de átomos de cobre quanto as reações que consomem o ácido, classificando‑a como um inibidor "misto" que restringe o dano em mais de uma frente. O fármaco também deslocou o início da corrosão por piteamento para potenciais mais positivos, o que significa que a superfície resistiu a ataques localizados profundos. Outros testes revelaram que íons de cobre e dapagliflozina se combinam em solução numa razão simples de 1:1, formando um complexo estável que pode se depositar sobre o metal. À medida que esse complexo e espécies relacionadas se espalham pela superfície, deslocam a água e criam uma barreira compacta que impede que o ácido nítrico agressivo e íons cloreto alcancem sítios de cobre expostos.

Investigando o comportamento da molécula

Para entender por que esse fármaco vencido se fixa tão bem ao cobre, os pesquisadores recorreram a cálculos computacionais baseados em mecânica quântica. Esses cálculos mapearam onde os elétrons se concentram dentro da molécula de dapagliflozina e mostraram que seus numerosos grupos ricos em oxigênio e sistemas em anel atuam como ganchos naturais para se ligar a átomos de cobre. Os números indicaram que a molécula é um bom doador de elétrons, capaz de formar ligações de coordenação com o cobre enquanto também aceita parte da densidade eletrônica de volta, estabilizando a camada adsorvida. O ajuste da cobertura do fármaco no cobre a um padrão simples de adsorção de Langmuir sugere que ele forma uma única camada relativamente uniforme em vez de depósitos grossos e irregulares.

O que isso significa para uso prático

Em termos práticos, o estudo mostra que um comprimido vencido pode se comportar como uma pintura anticorrosiva para cobre imerso em ácido forte. Formando um filme fino, ordenado, e complexos cobre‑fármaco estáveis na superfície, a dapagliflozina vencida retarda muito tanto a corrosão geral quanto o piteamento, especialmente à temperatura ambiente e com concentração suficiente. Embora a mistura exata de produtos de degradação em um comprimido vencido possa variar, as características comuns ricas em elétrons dessas moléculas parecem ser suficientes para construir uma barreira eficaz. Este trabalho aponta para uma maneira prática de reutilizar resíduos farmacêuticos enquanto protege equipamentos metálicos valiosos, ligando química mais limpa a melhor gestão de recursos.

Citação: Abdallah, M., Guesmi, N.E., Al-Gorair, A.S. et al. Expired dapagliflozin as a promising corrosion inhibitor for copper in 1.0 M nitric acid: experimental and computational validation. Sci Rep 16, 15346 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-51683-9

Palavras-chave: corrosão do cobre, inibidor de corrosão, medicamentos vencidos, ácido nítrico, dapagliflozina