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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE DEPARTAMENTO DE QUÍMICA DOCENTE: NILZA CAMPOS DE ANDRADE DISCIPLINA: QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL EXTRAÇÃO DO PRODUTO NATURAL LAPACHOL AGATA DA SILVA MACHADO GABRIELA NASCIMENTO SILVA JOSÉ SARAIVA DE MELO NETO LIDIA ESTER FERNANDES DE ARAÚJO LEAL MARIA NATÁLIA DE SOUSA PINHEIRO TERESINA AGOSTO/2022 AGATA DA SILVA MACHADO GABRIELA NASCIMENTO SILVA JOSÉ SARAIVA DE MELO NETO LIDIA ESTER FERNANDES DE ARAÚJO LEAL MARIA NATÁLIA DE SOUSA PINHEIRO EXTRAÇÃO DO PRODUTO NATURAL LAPACHOL TERESINA AGOSTO/2022 Relatório apresentado ao curso de Farmácia da Universidade Federal do Piauí, Campus Ministro Petrônio Portella, como parte de obtenção de nota da disciplina Química Orgânica Experimental. RESUMO A extração é um método para separar componentes específicos de uma mistura heterogênea de líquidos imiscíveis. Com a intenção de aplicar esse conceito em prática, realizou-se um experimento descrevendo a extração do composto orgânico lapachol, utilizando uma técnica ácido-base que solubilizará esse composto, processo do qual será discorrido. Palavras-chaves: Extração; Mistura heterogênea; Ácido-base SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ................................................................................................. 5 2. OBJETIVOS......................................................................................................7 3. PARTE EXPERIMENTAL ................................................................................ 8 3.1. MATERIAL E REAGENTES....................................................................8 3.2. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL......................................................8 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO........................................................................9 5. CONCLUSÃO ................................................................................................ 11 Digite o título do capítulo (nível 3) ................................................................................................... 6 5 1 INTRODUÇÃO O lapachol, cujo nome IUPAC é 2-hidroxi-3-(3-metil-butenil) -nafto-1,4- diona, é uma substância amarela da classe das naftoquinonas e é conhecido desde 1858. Supõe-se que essa substância seja a responsável pela resistência apresentada pelo ipê a cupins. Ela é tão abundante na madeira dos ipês que pelo simples corte já é possível observá-la, na superfície cortada. Sua principal atividade biológica está relacionada a ação antineoplásica contra tumores cancerígenos sólidos (FERREIRA, 1996). É uma naftoquinona encontrada em diversas espécies vegetais da família Bignoniaceae, especialmente aquelas do gênero Tabeluia. Possui atividade antimicrobiana contra bactérias e fungos, antiviral, anti-inflamatória e principalmente anticâncer, atuando, sobretudo nos tumores sólidos (FONSECA, 2004). A atividade biológica principal do lapachol está relacionada a ação antineoplásica, contra tumores cancerígenos sólidos, no que se refere a ação antineoplásica, por muito tempo ocorreu uma acenitação que as quironas inibem a oxidação e as fosforilação nitocondrial. Os detalhes químico-estruturais das naftoquironas estão diretamente relacionados com a potência da atividade antibacteriana, antineoplásica ou de toxicidade, podendo ser inativas pela retirada de um composto chamado metileno presente na estrutura do lapachol (ARAÚJO; ALENCAR; ROLIM, 2002). No âmbito da farmacologia, o lapachol possui ampla atividade biológica contra diferentes organismos. Recentemente este produto natural vem sendo estudado sob a ótica do combate a fitopatógenos e pragas, em sua ação herbicida e efeitos alelopáticos (DE SOUZA, 2008). Em virtude de suas propriedades farmacológicas, este ativo tem sido bastante estudado visando sua utilização na terapêutica. Como passo inicial de um estudo de desenvolvimento galênico com a droga, faz-se necessário o desenvolvimento e a validação de uma metodologia analítica capaz de quantificar a droga e os produtos farmacêuticos preparados a partir dela (FONSECA; BRAGA; SANTANA, 2003). Devido ao seu caráter ácido, com pKa determinado através de titulações pH- métricas e espectrofotométricas em aproximadamente 6,0, o lapachol pode ser prontamente extraído de sua fonte natural quando em contato com uma solução 6 alcalina. Em sua forma ácida, apresenta-se como um sólido de cor amarelada e insolúvel em água, entretanto, o seu sal (base conjugada) apresenta grande solubilidade em água e uma coloração vermelha. Assim, uma solução de Na2CO3 ou NaHCO3 pode ser empregada para tal extração (BARBOSA; NETO, 2013). O lapachol pode ser regenerado a partir de seu sal de sódio pela reação com o HCl em solução aquosa de 6 mol/L, havendo a precipitação do sólido de cor amarela, insolúvel em água (FERREIRA, 1996). 7 2 OBJETIVOS O experimento realizado tem como objetivo a extração do produto natural lapachol da serragem de madeira do ipê roxo através de uma técnica de extração ácido-base. 8 2 PARTE EXPERIMENTAL 2.1 MATERIAL E REAGENTES Serragem de ipê Solução aquosa 1% de NaOH (soda cáustica) HCl 6 mols/L Solução saturada de carbonato de sódio Solução de bicarbonato de sódio 5% Vidro de relógio Filtro de café Papel de filtro Funil de vidro Bastão de vidro Béquer de 500 mL Béquer de 250 mL 2.2 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Em um béquer de 500 mL colocou-se cerca de 10 g de serragem de ipê e depois com o auxílio de uma proveta adicionou-se 80 mL de uma solução aquosa de hidróxido de sódio 1%. Com um bastão de vidro agitou-se periodicamente a solução, vermelho-intensa, do sal sódico de lapachol, por 15 minutos. Após isso, realizou-se a primeira filtração do lapachol, por filtração em papel (filtro de café) no qual removeu- se todos os resíduos da serragem de ipê. Em seguida, adicionou-se ao filtrado a solução de HCl 6 mols/L de forma bem lenta, até a mudança de cor vermelha a amarelo opaca. Posteriormente, procedeu-se com uma nova filtração, para se extrair o precipitado da solução, no caso o lapachol, tendo o cuidado de levar o precipitado com água destilada. Após a filtração, colocou-se o precipitado em um vidro de relógio para secar naturalmente, e por fim determinou-se o rendimento bruto lapachol presente na solução. 9 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO No experimento, observou-se a formação do sal de lapachol a partir da reação com o NaOH (hidróxido de sódio), tornando-o solúvel em água, como pode ser visto na figura 1. Nessa reação também ocorre a liberação de H2O (água), com coloração avermelhada, em razão da adição da base alcalina. Figura 1. Sal de lapachol solúvel em água Fonte: Autores, 2022O fato do sal de sódio do lapachol ser solúvel em água permite que ele seja separado por filtração simples do restante da serragem. O lapachol pode ser 10 regenerado a partir de seu sal de sódio pela reação com HCl em solução aquosa de concentração 6 mols/L, havendo a precipitação do sólido de cor amarela, insolúvel em água (FERREIRA, 1996). Para a separação do produto na forma sólida procedeu-se à filtragem, posterior secagem de 24 horas e a pesagem, após a retirada do peso do papel, foram obtidos 1,283 g do lapachol. Sal de Lapachol Ácido Clorídrico Lapachol Cloreto de Sódio 11 4 CONCLUSÃO A partir dessas deduções, conclui-se que que a extração do lapachol pode acontecer por meio de reações ácido-base simples: reagindo a amostra da serragem de ipê com uma base para a formação de um sal e água. Depois, reagindo esse sal com o ácido para o reencontro do lapachol, agora sem a madeira pois passou pelo processo de filtração, e secando o material que foi coletado após o processo de filtragem, para dessa forma encontrar um rendimento. 12 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BARBOSA, T. P.; NETO, H. D. Preparação de derivados do lapachol em meio ácido e em meio básico: uma proposta de experimentos para a disciplina de química orgânica. Química Nova, João Pessoa, v. 36, n. 2, 331-334, 2013. ARAÚJO, E.L.; ALENCAR, J.R.B; ROLIM, P.J.N. Lapachol: Segurança e eficácia na terapêutica. Revista Brasileira de Farmacognosia, 2002. DE SOUZA, M. A. A. et al. Atividade biológica do lapachol e de alguns derivados sobre o desenvolvimento fúngico e em germinação de sementes. Química Nova, Rio de Janeiro, v. 31, n. 7, 1670-1671, 2008. FERREIRA, V. F. Aprendendo sobre os conceitos de ácido e base. Química Nova na Escola, 1996, 4, 36. FONSECA, S. G. C.; BRAGA, R. M. C.; SANTANA, D. P. de. Lapachol – química, farmacologia e métodos de dosagem. Revista Brasileira de Farmácia, São Paulo, v. 84, n. 1, 9-16, 2003. FONSECA, S. G. C. et al. Validação de metodologia analítica para doseamento de soluções de lapachol por clae. Química Nova, Fortaleza, v. 27, n. 1, 157-159, 2004. 13 QUESTIONÁRIO 1. Pesquisar a estrutura do lapachol e suas atividades farmacológicas. Em qual dos grupos de produtos naturais existentes, o mesmo é classificado? Ela possui atividades anticancerígenas, anti-inflamatória, analgésica, antibiótica, antimalária, antitripanossoma e antiulcerogênica. É uma naftoquinona que é isolada de várias espécies de plantas da família Bignoniáceas. 2. Escrever as equações da reação de obtenção do lapachol. 14 3. Escrever a equação da reação do lapachol com o hidróxido de sódio e com o carbonato de sódio. Com o hidróxido de sódio: 2 C15H14O3(s) + NaOH(aq) → C15H13O3Na+ + H2O Com o carbonato de sódio: 2 C15H14O3(s) + Na2CO3(aq) → 2 C15H13O3–Na+ (aq) + CO2 (g) + H2O (l) 4. O lapachol mudou de cor utilizando-se: a) Carbonato de sódio (Na2CO3)? Sim, adquiriu uma coloração vermelha. b) Bicarbonato de sódio (NaHCO3)? Não, o lapachol só modifica a cor a presença de ácidos. 5. O sal de sódio do lapachol é uma substância diferente do lapachol? Sim, pois o Lapachol é um produto natural, extraído de casca de várias espécies da família Bignoniáceas, com fórmula química C15H14O3. Já o sal de sódio é um dos derivados do napachol, dessa forma esses dois compostos possuem diferentes, a exemplo da solubilidade. 6. O lapachol poderia ser usado como um indicador ácido-base? Sim, pois o lapachol vai adquirir diferentes colorações dependendo da acidez ou basicidade da substância que vai ser adicionada e, a depender dessa coloração amarelada ou alaranjada, vai haver a identificação se essa substância em questão seria uma base ou ácido. 15 7. Citar alguns exemplos de plantas que você conhece e que são usadas pela comunidade para fazer chás ou qualquer outra função de interesse social, bem como suas respectivas indicações de uso popular. Erva-cidreira Tem o nome científico de Melissa officinalis, e é uma planta bastante utilizada para tratar problemas digestivos, bem como cólicas menstruais, além de aliviar problemas de ansiedade pois proporciona sensação de tranquilidade e bem-estar. Capim-limão É utilizado para a preparação de infusões que ajudam no alívio de dores, no combate a insônia, além de também ser um aliado na perda de peso, por provocar eliminação do excesso de líquido corporal. Camomila É conhecida como um bom calmante natural, ajudando a melhorar o sono, na digestão, gases intestinais, dores de cabeça além de outros benefícios.
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