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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALFENAS INSTITUTO DE QUÍMICA LICENCIATURA EM QUÍMICA Prática 4 Determinação espectrofotométrica de ácido acetilsalicílico em medicamento Alunos: Guilherme Augusto Matheus Alves de Souza Matheus Pereira Gavião do Carmo Alfenas, MG 2021 2 Sumário 1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 3 2. OBJETIVO ................................................................................................................ 3 3. MATERIAIS ............................................................................................................. 4 4. MÉTODOS - PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ............................................. 4 4.1. Reagente de Trinder............................................................................................... 4 4.2. Solução padrão estoque de salicilato 2g L-1 ......................................................... 4 4.3. Preparo dos padrões ............................................................................................... 4 4.4. Preparo da amostra ................................................................................................ 5 5. RESULTADO E DISCUSSÕES ............................................................................... 5 6. CONCLUSÃO ........................................................................................................ 16 7. REFERÊNCIAS ...................................................................................................... 17 3 1. INTRODUÇÃO O ácido acetilsalicílico (AAS) é um fármaco, com ação anti-inflamatório não esteroide, da família dos salicilatos popularmente conhecido como Aspirina®. É utilizado para o alívio de cefaleia, da inflamação e da febre, apresenta também propriedades antirreumáticas, analgésicas e anticoagulantes (SILVA e BARRETO, 2013). Diferentes métodos analíticos são descritos na literatura para a quantificação do AAS como espectrofotométrico, espectrofluorimétrico, cromatográfico, potenciométrico e voltamétrico. A técnica espectrofotométrica é amplamente utilizada na detecção e quantificação de fármacos, é um método rápido, de baixo custo operacional e de resultados confiáveis (GOES et al, 2019). Os métodos espectrofotométricos tomam como base a medida da intensidade de radiação luminosa, em um espectro de emissão ou de absorção. Trata-se de uma análise colorimétrica em uma faixa de luz visível, entre o ultravioleta e o infravermelho, com comprimento de onda entre 380 e 780 nm (Silva et al, 2006). O controle de qualidade é de suma importância na indústria farmacêutica, as medições analíticas garantem um produto seguro e eficaz. Cada vez mais é importante que os estudos experimentais forneçam resultados de qualidade e confiáveis, para quantificar uma espécie química e garantir que os fármacos atendam às exigências necessárias (GOES et al, 2019). O descumprimento das exigências da qualidade do medicamento pode causar sérias implicações no tratamento, pode acarretar falta de eficácia devido a subdosagem e efeitos tóxicos em superdoses, a qualidade de um medicamento não diz respeito apenas ao cunho comercial (SILVA e BARRETO, 2013). 2. OBJETIVO • Construção da curva analítica para a determinação de ácido acetilsalicílico no comprimido; • Determinação das concentrações das amostras. 4 3. MATERIAIS • Balões volumétrico de 50, 100 e 200 mL; • Pipetas volumétricas de 1, 5, 10 e 15 mL; • Pipetas graduadas de 5 e 10 mL; • Béqueres; • Papel indicador de pH; • Cubeta de acrílico; • Espectrofotômetro; • Solução padrão estoque de salicilato de sódio (HOC 6H4CO2Na) 2 g L-1; • Reagente de Trinder ([Fe(NO3).9H2O]) 40 g L-1; • Hidróxido de sódio 0,5 mol L-1; • Ácido clorídrico 0,5 mol L-1. 4. MÉTODOS - PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 4.1.Reagente de Trinder No início do experimento fomos informados pela professora que o reagente Trinder já estava preparado e pronto para o uso. 4.2.Solução padrão estoque de salicilato 2g L-1 Solução já preparada antes da aula pela técnica do laboratório. 4.3.Preparo dos padrões Os padrões utilizados nesta prática foram preparados pelo colega de laboratório Yan, a partir da solução estoque de salicilato de sódio 2,0 g L -1, na qual foram realizadas pipetagens de 1,25; 2,5; 5,0; 7,5; 10,0 e 12,5 mL em balões volumétricos de 50 mL de modo a ficar com concentrações de 5, 10, 20, 30, 40 e 50 mg de ácido salicílico por 100 mL de água destilada. Para a leitura, em béqueres, foi pipetado 1,0 mL de cada solução padrão, da menos concentrada para a mais concentrada, 4,0 mL de água destilada e 10,0 mL 5 do reagente Trinder. Para o branco foi adicionado a um béquer 5,0 mL de água destilada e 10,0 mL do reagente Trinder apenas. 4.4.Preparo da amostra Dois comprimidos de acetilsalicílico 500 mg foram pesados, individualmente e dissolvidos em NaOH 0,5 M em um béquer. A solução foi aquecida em banho- maria, por aproximadamente 60 min, até a redução da metade do seu volume. A amostra ficou na bancada, até atingir a temperatura ambiente, e em seguida, neutralizada com HCl 0,5 M, na qual foi medido com uma fita de pH. Transferido para um balão volumétrico de 200 mL e completado com água destilada, aferindo o menisco (solução 1). Dessa mistura, com auxílio de uma pipeta graduada, foram transferidos 15,0 mL para um balão volumétrico de 100 mL e completado com água destilada até o menisco (solução 2). Para a leitura foi pipetado 1,0 mL da solução 2 em um béquer, 4,0 mL de água destilada e 10,0 mL do reagente Trinder. Após o preparo de todas as soluções foi realizada a leitura no equipamento em triplicata no espectrofotômetro UV-Vis, em absorbância, ajustado no comprimento de onda de 540 nm. A calibração foi realizada com 10 leituras do branco. 5. RESULTADO E DISCUSSÕES Para análise da determinação de ácido acetilsalicílico por meio de técnicas espectrofotométricas, pode-se utilizar o comprimento de onda na região do ultravioleta, onde se enquadra na região de (200 a 400 nm). No entanto, essa técnica, pode ser ineficaz para esse procedimento, visto que, várias outras moléculas contidas no comprimido, também podem absorver a radiação nesse mesmo comprimento de onda. Uma forma de minimizar erros e efetuar a análise do fármaco, é a utilização de um agente cromogênico, causando a formação de um complexo com condições necessárias, coloração específica, propiciando a sua melhor quantificação. Para análise no espectrofotômetro, foi preciso reagir o acetilsalicílico, com NaOH, reação de hidrólise, transformando em salicilato, onde esse mesmo complexará com o Fe³+ presente no reagente Trinder. Isso pode ser explicado, devido ao mecanismo de reação, onde, ocorre o “ataque” da hidroxila na carbonila, indicado abaixo, no mecanismo de reação. A análise se torna viável, tendo a reação completa, onde o resultado é um composto de cor intensa. 6 O AAS com íons Fe 3+ forma um complexo onde o ácido atua como um ligante bi dentado, essa reação é seletiva uma vez que outros constituintes analgésicos não reagem nessas condições, impedindo interferências. Figura 1: Mecanismo de reação de hidrólise sofrida pelo ácido acetilsalicílico na presença de NaOH. Figura 2: Reação de complexação do salicilado com Fe³+ presente no reagente Trinder. Fonte: SÁ, 2006 Um possível erro na análise, é a seleção falha da água como branco, pois a utilização do branco comreagente Trinder, faz com que possíveis erros sejam minimizados, assim como possíveis interferências químicas, espectrais. Utilizando o branco, corretamente, havendo uma matriz muito próxima da amostra, com exceção do analito, reduz o risco de erros. Após as leituras dos padrões e do branco é necessário a construção da curva analítica. 7 Tabela 1:Valores dos padrões em mgL-1 e suas respectivas médias de absorbância. Gráfico 1: Curva de calibração – Ácido Salicílico. Fonte: Própria Com a construção da curva analítica, temos que a equação da reta e o valor do coeficiente de determinação R², de 0,9901, sendo então, possível analisar se os dados se ajustam de forma adequada ao modelo linear. A linearidade dos dados, permite uma maior exatidão para a determinação da concentração da amostra de interesse. Após a construção da curva de calibração, média da absorbância dos padrões, fez se a medida em triplicata das soluções amostrais, para determinação do salicilato. y = 0,0091x - 0,0407 R² = 0,9901 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0 10 20 30 40 50 60 A b so rb ân ci a Concentração em mgL-1 Curva de calibração - Ácido Salicílico Concentração dos padrões em mgL-1 Média das ABS 5 0,029 10 0,04 20 0,122 30 0,222 40 0,331 50 0,42 8 Tabela 2: Valores de absorbância para amostra 1 e média Tabela 3: Valores de absorbância para amostra 2 e média Com os valores de absorbância das amostras, utilizou-se a equação da reta para determinação da concentração de ácido salicílico, demonstrado abaixo, na equação 1: Y= 0,0091 X – 0,0407 (Eq.1) Y= Absorbância da amostra X= Concentração Amostra 1: 0,180 = 0,0091 X - 0,0407 X = 24,252 mgL-1 Amostra 1 Absorbância 1° 0,18 2° 0,18 3° 0,18 média 0,18 Amostra 2 Absorbância 1° 0,255 2° 0,255 3° 0,255 média 0,255 9 Fazendo os mesmos cálculos para a amostra 2, vamos obter o seguinte resultado: Amostra 2: 0,255 = 0,0091 X – 0,0407 X = 32,494 mgL-1 Os resultados obtidos não são os valores finais de interesse, pois faz-se necessário a consideração dos fatores de diluição feitos na amostra. Para o cálculo do fator diluição utiliza-se a seguinte fórmula (Eq.2): Fd = VF/VI (Eq.2) Portanto, realizando os cálculos, vamos obter o seguinte resultado para amostra 1: Fd = 100mL /15 mL Fd = 6,66 10 Para amostra 1, realiza-se o seguinte cálculo: 24,252 mg/100mL x 6,66 = 161,52 mg/100 mL. Em seguida, utiliza-se a seguinte fórmula (Eq.3): C1.V1 = C2.V2 Calculando: 161,52 x 100mL = C2 x 200mL C2 = 323,04 mg/200mL Ácido Salicílico Utilizando a Massa Molar dos compostos: MM Ác. Salicílico: 138,123 g/mol MM Ác. Acetilsalicílico: 180,158 g/mol Fazendo a regra de 3: 323,04 mg ________138,123 g X ________ 180, 158 g X = 421,35 g de AAS. 11 Fazendo os mesmos cálculos para a amostra 2, vamos obter o seguinte resultado: X = 564,54 g de ASS Tabela 4: Valores em mg de Ác. Salicílico e Ác. Acetilsalicílico das amostras Massa (mg) Ácido Salicílico Massa (mg) Ácido Acetilsalicílico Amostra 1 323,04 421,35 Amostra 2 432,82 564,54 Observa-se que em um dos comprimidos a quantidade em (miligramas) de acetilsalicílico ultrapassa a quantidade estabelecida pelo fabricante, isso indica que possíveis erros durante análise ou até mesmo no comprimido foram identificados, com isso necessita-se que calcularmos o erro relativo. Para calcularmos o erro relativo, utilizamos da seguinte fórmula: Erro = E exp – E teórico/ E teórico x 100 12 Dessa forma, obtemos para a amostra 1: Erro = - 15,73% E para a amostra 2: Erro = 12,98% Os erros encontrados podem ser justificados, por erros aleatórios e sistemáticos no momento da realização do experimento ou até mesmo, no medicamento que pode estar com seu princípio ativo incompatível com o previsto. Após a construção da curva de calibração e a realização dos cálculos para obtenção das concentrações, realiza-se o cálculo das figuras de mérito. Faixa Dinâmica Linear: 13 A faixa dinâmica linear, também conhecida como equação da reta, pode ser calculada tanto no software Excel como na calculadora científica. Neste relatório, utilizaremos a equação fornecida pelo Excel, que é: Y= 0,0091 X – 0,0407 Coeficiente de Correlação: O coeficiente de correlação indica o quanto os dados estão relacionados entre si. Nesta prática, obtivemos um coeficiente de correlação de 0,9901. Uma vez que, quanto mais próximo de 1 mais relação os dados tem entre si, podemos afirmar que os dados obtidos na prática estão bastante relacionados entre si. Sensibilidade: A sensibilidade, nada mais é do que o coeficiente angular da reta e demonstra a variação do sinal em função da concentração do analito. O valor de sensibilidade que achamos foi de 0,0091. Ruído: Durante o procedimento experimental, fez-se a leitura do branco, possibilitando calcular o ruído. Os resultados estão apresentados na tabela abaixo. Tabela 5: Valores de leitura do branco e suas respectivas absorbâncias. Branco Absorbância 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0,002 6 0 7 0 8 0 9 0,001 10 0 14 A partir dos valores dos sinais, podemos calcular o desvio padrão do ruído, que será necessário para o cálculo do LD e do LQ. O cálculo foi realizado na calculadora científica e resultou em um valor de 0,000674949. Limite de Detecção (LD): Segundo Skoog (2006), o limite de detecção é a menor concentração que pode ser distinguida com um certo nível de confiança. A fórmula para o cálculo da LD é a seguinte: LD = 𝐾𝑆 𝑚 onde k é o fator de confiança, S é o desvio padrão do branco e m é a sensibilidade de calibração (ou coeficiente angular da reta). O valor obtido ao substituir os valores e sendo k=2, foi de 0,14, e para k=3 foi de 0,22. Limite de Quantificação (LQ): É a menor concentração que um método pode quantificar com um certo nível de confiança. A fórmula para o cálculo de LQ é a seguinte: LQ = 10𝑆 𝑚 onde S é o desvio padrão do branco e m é o coeficiente angular da reta. Substituindo os valores temos um resultado de 0,741. 15 16 6. CONCLUSÃO Podemos concluir, a partir dos resultados obtidos que ambas as amostras se mostraram dentro do limite permitido para variação. A amostra 1 apresentou um valor menor do que o esperado e a amostra 2 um valor a cima, mas ambas com diferença menor do que 20%. As diferenças encontradas podem ter ocorrido devido a possíveis erros aleatórios e sistemáticos no momento da realização do experimento ou o medicamento pode estar com seu principio ativo incompatível com o previsto. O método utilizado para o experimento condiz com a literatura, por se tratar de um método preciso, barato e de simples realização, os resultados foram condizentes com o informado pelo fabricante do comprimido. O método se mostrou eficaz para indicar a quantidade de Ácido Acetilsalicílico no comprimido, deixando claro, que se precisa de mais análises, com outros métodos experimentais, ou repetições do método em questão, para melhores conclusões. 17 7. REFERÊNCIAS DA SILVA, Antonio Jacy Barreto; BARRETO, Juliano Gomes. Determinação de teor de princípio ativo em comprimidos de ácido acetilsalicílico. Acta Biomédica Brasiliensia, v. 4, n. 1, p. 103-113, 2013. GOES, Enock José A. et al. Validação de método espectrofotométrico de análise para a quantificação de ácido acetilsalicílico em formulações farmacêuticas: uma proposta de aula experimental para análise instrumental. Química Nova , v. 42, p. 99-104, 2019. SA, Eder da Silva e et al. Determinação espectrofotométrica de ácidosalicílico em produtos dermatológicos. 2006. SKOOG, D. A.; HOLLER, F. J.; NIEMAN, T. A. Princípios de análise instrumental. 5ª ed. Porto Alegre: Bookman, 2006.
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