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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ CENTRO DE CIÊNCIAS DA NATUREZA DEPARTAMENTO DE QUÍMICA DISCIPLINA DE QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL Prof. Dr. Sidney Gonçalo de Lima EXTRAÇÃO DO LAPACHOL Henrique Ferreira da Silva Neto TERESINA – PI, Fevereiro de 2023 Sumário RESUMO................................................................................................................... 1 – INTRODUÇÃO....................................................................................................4 2 – OBJETIVOS.........................................................................................................6 2.1 Objetivo Geral..............................................................................................6 2.2 Objetivos Específicos....................................................................................6 3.1 Materiais e Reagentes..................................................................................7 3.2 Procedimentos..............................................................................................7 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO...............................................................................8 5 – CONCLUSÃO....................................................................................................11 REFERENCIAS.......................................................................................................12 RESUMO O lapachol é uma substancia encontrada em grande quantidade no Ipê-roxo, ela tem varias atividades biológicas e farmacêuticas de grande importância. Neste experimento buscou-se extrair o lapachol da serragem do ipê-roxo. Usando o processo de extração ácido-base para moléculas orgânicas foi possível extrair um certa quantidade de lapachol. 1 – INTRODUÇÃO Hoje em dia usamos uma gama de medicamentos extraídos de produtos naturais, esses medicamentos antes eram usados em sua forma natural, associados aos milhares compostos presentes em extratos vegetais. A partir do avanço dos estudos em química, possibilitou-se a extração de compostos específicos para tratar as enfermidades. Os processos e métodos empregados nessa extração, variam de acordo com a substância que se pretende isolar no final. O ypê-roxo (Fig. 1), uma arvore muito comum para uso com fins medicinais, de acordo com Cipriani et al., (2012), tem seu perfil químico caracterizado para presença de terpenoides, quinonas, derivados aromáticos especiais e flavonoides. Uma dessas substâncias é o lapachol (Fig. 2), que segundo Araújo, Alencar, Neto (2009), é uma naftoquinona isolada de várias espécies de plantas da família Bignoniáceas. Conhecido por suas propriedades anticancerígenas, possui ainda ação antinflamatória, analgésica, antibiótica, antimalária antitripanossoma, e antiulcerogênica. As naftoquinonas são capazes de induzir o estresse oxidativo nas células, sendo um motivo de grande interesse nesta classe de substâncias, especialmente em relação a sua atividade contra parasitos intracelulares obrigatórios, como os tripanossomatídeos (SILVA et al., 2003). Fig 1 Handroanthus impetiginosus (Ypê-roxo) Fig 2 Estrutura química do lapachol FONTE: Revista Ecologico FONTE: Araújo (2017) Para a separação deste compostos podemos usar alguns métodos de separação, um dele é a extração ácido-base. Segundo Cavalheiro (2017), é utilizada quando desejamos separar dois compostos orgânicos que são ambos solúveis no mesmo solvente. Assim, fazemos uma reação para mudar quimicamente o composto. Baseia-se em uma reação ácido-base onde o produto (sal) é solúvel na fase aquosa e insolúvel no solvente orgânico. Se a substância for ácida pode fazê-la reagir com uma base e vice-versa, assim termos a formação de um sal, este se torna solúvel na água. 2 – OBJETIVOS 2.1 Objetivo Geral Extrair o lapachol a partir da serragem do Ypê-roxo. 2.2 Objetivos Específicos - Diferenciar métodos físicos e químicos de separação; - Compreender o processo de ionização de compostos orgânicos; 3 PARTE EXPERIMENTAL 3.1 Materiais e Reagentes - Tubos de Ensaio - Serragem de Ipê - Funil de vidro - Papel de filtro para café ou pano fino - NaOH (soda cáustica) - HCl (ácido muriático) - Etanol (álcool etílico) - Béquer de 1 L - Papel de filtro - Bastão de vidro - Carbonato de sódio - Bicarbonato de sódio 5% 3.2 Procedimentos Em um béquer de 1 L acionou-se 10,057 g da serragem do ipê-roxo, neste material se incorporou 80 mL da solução de NaOH 0,1%. Após misturar por cerca de 30 min, realizou-se a filtração a vácuo. A solução foi separa em duas parte, uma contendo a parte liquida da mistura, e a outra somente o resto da serragem. Este ultimo foi descartado. Da parte liquida, foi adicionado uma solução de HCl até a solução adquirir uma com amarelo- amarronzado, cerca de 10 mL. Após alguma tempo de repouso, separou-se o precipitado formado, por meio de filtração a vácuo. A material sólido que permaneceu retido no papel filtro foi reservado. Descartando a parte liquida da mistura. Duas pequenas frações do material sólido foram colocados em dois tubos de ensaio, e em cada tubo adicionou-se solução de carbonato de cálcio, no primeiro era uma solução menos concentrada e no segundo uma solução mais concentrada. 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO Assim que adicionou-se a solução alcalina na serragem, notou-se a formação de um mistura de tom vermelho intenso (fig. 3). Após a agitação e separação, obteve-se um solução contendo apenas os compostos que se transformaram em sais após a adição da base. O Lapachol que é a substância de interesse, também estava diluída nesta solução em sua forma salina. Pode-se compreender como a reação ocorreu, para o lapachol, após adição da base de acordo com o esquema abaixo (Fig. 4). Por se tornar um sal, ela acaba ficando solúvel em água. Bastando passar por um processo por filtração para se obter apenas os compostos solúveis (fig. 5). Após fazer essa separação, é adicionado um solução ácida, para tornar o composto insolúvel novamente (fig. 6) Fig. 3 mistura da serragem após adicionar solução NaOH FONTE: autoral NaOH Fig. 4 Esquema reação da transformação do lapachol de sua forma ácida para sua forma salina. FONTE: Barbosa e Neto (2013), adaptação do autor Com esse procedimento, é notado a formação de um precipitado, onde inicialmente percebe-se a alteração da cor vermelho intenso para um amarelo queimado. Após alguns minutos, é possível notar a formação de um corpo de fundo. O esquema de acidificação pode ser demostrado a partir da reação entre o lapacho em sua forma salina, com o ácido. De acordo com Barbosa e Neto (2013), a partir desse processo de acidificação temos a formação de dois isômeros da lapachona (fig. 7) Como utilizou-se HCl, houve a formação da α-lapachona. Esse material, após filtrado, se apresentou em uma coloração esverdeada. Fig. 5 Apenas a parte solúvel após passar por filtração Fig. 6 Formação de precipitado após adição de HCl Fig. 7 Formação β-lapachona (3) e da α-lapachona (4) a partir do lapachol (1) FONTE: Barbosa e Neto (2013) FONTE: imagem do autor FONTE: imagem do autor Das alíquotas separadas, notou-se que ao se adicionar as duas soluções de carbonato de cálcio, observou-se a volta do tom avermelhado. No tubo onde adicionou-se a solução menos concentrada, se notou um tom mais claro, enquanto no tubo onde adicionou-se a solução concentrada observou-se um tom vermelhado bem mais intenso (Fig.8) Essa coloração vem justamente, do mesmo processo que ocorre ao adicionar NaOH na serragem. O carbonato de cálcio, é uma sal básico. Ao ser adicionado ele também causa a ionização do lapachol. Fig. 8 Tubos contendo a mistura do material com as soluções. FONTE: imagem do autor 5 – CONCLUSÃO Obteve-se sucesso na extração do lapachol baseado em processo químicos, como reação ácido-basee processos físicos com a filtração. Propriedades de solubilidade, ácidos, bases, indicadores e mecanismos de reação foram revisados durantes os procedimentos e obtenção dos resultados. Os conteúdos abordados durante a prática se tornaram mais fixos, e a partir deles pode-se agregar mais informações. REFERENCIAS CIPRIANI F.A.; FIGUEIREDO, M.R.; SOARES, G.L.G.; KAPLAN, M.A.C. Implicações químicas na sistemática e filogenia de Bignoniaceae. Química Nova, v.3,5 n.11, 2012. DA SILVA, M.N.; FERREIRA, V.F.; de SOUZA, M.C.B.V. Um panorama atual da química e da farmacologia de naftoquinonas, com ênfase na β-lapachona e derivados. Química Nova, v. 26, n. 3, p. 407-416, 2003. GUIÃO, Marcos. Ipê -Roxo: Natureza Medicinal. In: Revista Ecológico. Belo Horizonte - MG, 17 jul. 2020. Disponível em: http://revistaecologico.com.br/revista/edicoes-anteriores/edicao-126/ipe-roxo/. Acesso em: 4 fev. 2023. ARAÚJO, Iasmin Aparecida Cunha. FICÁCIA DO LAPACHOL EXTRAÍDO DE Handroanthus serratifolius (BIGNONIACEAE) PARA TRATAMENTO DAS LEISHMANIOSES. 2017. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Uberlandia, [S. l.], 2017. CAVALHEIRO, Camila Silveira. Extração, Separação e Identificação de Alcalóides Indólicos em Tabernaemonthana Catharinensis. Relátorio de Estágio: Instituto Federal do Rio Grande do Sul, Caxias do sul - RS, 2017. BARBOSA, Ticiano Pereira; NETO, Hermes Diniz. PREPARAÇÃO DE DERIVADOS DO LAPACHOL EM MEIO ÁCIDO E EM MEIO BÁSICO: UMA PROPOSTA DE EXPERIMENTOS PARA A DISCIPLINA DE QUÍMICA ORGÂNICA EXPERIMENTAL. Química Nova , [s. l.], v. 36, n. 2, p. 331-334, 6 fev. 2013. DOI 10.1590. Disponível em: https://www.scielo.br/j/qn/a/sjXV3rWngy4PRxKkXjfVQHL/? lang=pt. Acesso em: 4 fev. 2023. ANEXOS 1. Pesquisar a estrutura do lapachol e suas atividades farmacológicas. Em qual dos grupos de produtos naturais existentes, o mesmo é classificado? O lapachol é uma Naftoquinona, esse grupo de moléculas são metabólitos secundários produzidos por algas, fungos, plantas e animais, caracterizadas por apresentarem múltiplas atividades biológicas. Em Angiospermae as naftoquinonas são encontradas em diversas famílias com destaque para Bignoniaceae, Ebenaceae, Plumbaginaceae, Verbenaceae, dentre outras. Além das atividades anticancerígenas, ele possui ainda ação antinflamatória, analgésica, antibiótica, antimalária antitripanossoma, e antropogênica. 2.Leia o artigo de Barbosa e Neto (2013). Elabore um resumo sobre as principais propriedades físicas, química e biológicas no LAPACHOL. O Lapachol 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. Seu pH é levemente ácido, por volta de 6 e pode- se apresentar em forma de isômeros α-lapachona e β-lapachona. 3. Escrever a equação da reação do lapachol com o hidróxido de sódio e com carbonato de sódio. 4.O lapachol mudou de cor utilizando-se: a) carbonato de sódio (Na 2 CO 3 ) b) bicarbonato de sódio (NaHCO 3 )? 5. O sal de sódio do lapachol é uma substância diferente do lapachol? Sim, eles possuem propriedades físico-químicas diferentes, inclusive é partir dessa diferença que é possível realizar a separação. Porém o sal de sódio do lapachol pode ser recuperado ao ser adicionado em meio ácido. 6. O lapachol poderia ser usado como um indicador ácido-base. Sim, como ele se apresenta em coloração diferente em meio ácido ou básico, ele pode indicar se o meio é ácido ou básico. 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. Chá de boldo, é muito utilizado para tratar problemas relacionados ao figado e a má digestão. Chá da folha do tamarindo é usado como laxativo. Chá de quebra-pedra é indicado para tratamento de calculo renal. Chá da folha da ameireira é bastante usado para aliviar os sintomas da menopausa e melhoras a imunidade. RESUMO 1 – INTRODUÇÃO 2 – OBJETIVOS 2.1 Objetivo Geral 2.2 Objetivos Específicos 3.1 Materiais e Reagentes 3.2 Procedimentos 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 5 – CONCLUSÃO REFERENCIAS
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