TÉCNICAS DE EXTRAÇÃO (1)

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IFRJ –CAMPUS NILÓPOLIS
CURSO: BQ
DISCIPLINA: FITOQUÍMICA
PROF.: ANA MARIA
MARÇO/2015
TÉCNICAS DE EXTRAÇÃO 
DE
PRODUTOS NATURAIS
INTRODUÇÃO
Existem vários tipos de extração que variam
de acordo com as substâncias de interesse:
Óleos essenciais Alcaloides
Vincristina
Corantes vegetais
Óleos vegetais e gorduras
* FATORES QUE INFLUENCIAM O PROCESSO DE EXTRAÇÃO: 
1) CARACTERÍSTICAS DO MATERIAL VEGETAL (semelhante a do 
solvente);
2) GRAU DE DIVISÃO (o solvente deve penetrar no material para 
facilitar a difusão e este deve ser dividido de acordo com sua 
rigidez);
3) FORMA DE EXTRAÇÃO mais indicada para cada caso;
4) AGITAÇÃO: pode diminuir o tempo de extração, favorece a 
difusão;
5) TEMPERATURA: aumento: aumenta a solubilidade, 
limitação: substâncias sensíveis;
6) TEMPO DE EXTRAÇÃO: depende da rigidez do material;
7) pH;
8) NATUREZA DO SOLVENTE
*FATORES QUE INFLUENCIAM O PROCESSO DE EXTRAÇÃO: 
I) Na ESCOLHA DO SOLVENTE observar:
1. Seletividade depende da polaridade
Em QPN quando não conhecemos a composição do
material DEVEMOS REALIZAR SUCESSIVAS extrações com
solventes em ordem crescente de polaridade.
Solventes Tipos de substâncias 
extraídas
Éter de petróleo, hexano Lipídeos, ceras, pigmentos, 
furanocumarinas, 
antraquinonas, bases livres
de alcaloides
Tolueno, CCl4 e CHCl3 Óleos voláteis, glicosídeos 
cardiotônicos
Acetato de etila, n-
butanol
Flavonoides e cumarinas
Etanol, metanol Heterosídeos em geral
Misturas hidroalcoólicas, 
H2O
Saponinas, taninos
H2O acidificada Alcaloides
H2O alcalinizada Saponinas
Em PN: usamos solventes para extração em ordem 
crescente de polaridade:
FATORES QUE INFLUENCIAM O PROCESSO DE EXTRAÇÃO:
I) Na ESCOLHA DO SOLVENTE: observar ainda:
2. pH: extração de alcaloides e ácidos;
3. eficiência;
4. toxidez, cuidados e/ou riscos de manipulação;
5. Estabilidade das substâncias extraídas;
6. Disponibilidade e custo
EXEMPLO DE UMA MARCHA PRELIMINAR
Planta em pó
1. Extração com éter
2. Extração com etanol ou 
metanol diluído (70 a 80%)
3. Extração com H2O
Evaporação 
à vácuo
Resíduos etéreo, 
alcoólico e aquoso
Testes químicos de identificação de 
grupos funcionais
EXTRATOS:
Testes 
farmacológicos 
e testes de 
toxicidade
PRINCIPAIS TÉCNICAS DE EXTRAÇÃO
O solvente é H2O:
1) EXTRAÇÃO A QUENTE :
 infusão (partes moles do vegetal);
 decocção (cozimento, partes duras/lenhosas) e 
 turbolização (extração + redução tamanho de 
partícula em liquidificador)
2) DESTILAÇÃO POR ARRASTE A VAPOR
3) DESTILAÇÃO EM CLEVENGER
PRINCIPAIS TÉCNICAS DE EXTRAÇÃO
Extração sólido-líquido com solventes 
orgânicos:
 Maceração estática e dinâmica;
 Percolação: simples e fracionada;
 Extração contínua líquido-sólido: extração em 
Sohxlet (a quente);
 Partição com solventes;
 Microextração com fase sólida (MEFS)
PRINCIPAIS TÉCNICAS DE EXTRAÇÃO
Prensagem/expressão;
Filtração;
Filtração em gel (Cromatografia de exclusão);
Precipitação (ex.: saponinas);
Extração sólido-líquido a baixa pressão;
Fluido supercrítico;
Extração ácido-base (alcaloides e ácidos)
Percolação
Percolador 
Filtros para Percoladores
Extração sólido-líquido com solvente a quente (Soxhlet)
Preparação do chá: 
infusão
MÉTODOS DE EXTRAÇÃO DE ÓLEOS ESSENCIAIS
 Os métodos de extração variam de acordo com a
localização dos óleos essenciais na planta e com a
proposta de utilização do mesmo.
 Enfloração (Enfleurage) – pétalas de flores;
 Arraste a vapor d´água – plantas frescas;
 Extração com solventes orgânicos apolares (éter, éter
de petróleo, diclorometano);
 Prensagem ou expressão – frutos cítricos;
 Extração por fluido supercrítico – método de escolha
industrial.
As pétalas são depositadas em temperatura ambiente, sobre
uma camada de gordura, durante um certo período de tempo.
Em seguida, estas pétalas esgotadas são substituídas por novas
até extração total, quando a gordura é tratada com álcool.
Posteriormente o álcool é destilado a baixa temperatura.
O óleo essencial obtido tem alto valor comercial. Este método já
foi muito utilizado, mas atualmente é empregado apenas em
indústrias de perfumes, no caso de algumas plantas com baixo
teor de óleo de alto valor comercial.
Ex. Pétalas de rosas
Enfloração (Enfleurage)
Arraste a vapor
• Os óleos voláteis possuem tensão de vapor mais
elevada que a água, sendo por isso arrastadas pelo
vapor d´água. Em pequena escala usa-se o
APARELHO DE CLEVENGER
• A água é aquecida em um recipiente e o vapor
resultante desse processo é bombeado sob pressão
para um outro recipiente, onde se encontra o
material vegetal. O calor do vapor faz com que as
paredes celulares se abram. Dessa forma, o óleo
que está entre as células evapora junto com a água
e vai para o tubo de resfriamento. A fase oleosa não
se mistura com a fase aquosa. Por serem mais leves,
os óleos essenciais ficam concentrados sobre a
camada de água, podendo ser facilmente
separados.
Arraste a vapor
ARRASTE A VAPOR: APARELHO DE CLEVENGER
Arraste a vapor
TURBODESTILAÇÃO:
É adequada para partes de difícil extração de óleo
essencial da planta, como é o caso de raízes,
sementes e cascas.
Procedimento: as plantas são imersas na H2O e o
vapor circula no meio dessa mistura. Ocorre a
reciclagem contínua da H2O.
Vantagem: agiliza a obtenção de óleos essenciais de
amostras de difícil e lenta obtenção.
Arraste a vapor
HIDRODIFUSÃO:
PROCEDIMENTO: Neste processo o vapor sobre
pressão atmosférica normal é dispersado do topo da
câmara diretamente sobre a planta.
VANTAGEM: O vapor satura o material de forma
homogênea e em tempo menor do que na
destilação a vapor.
EXTRAÇÃO COM SOLVENTES
1) PARA ÓLEOS ESSENCIAIS:
Solventes apolares : éter, éter de petróleo, hexano,
tetracloreto de carbono, diclorometano.
Desvantagens: extraem outros compostos lipofílicos. Os
óleos essenciais obtidos desta forma tem pouco ou
nenhum valor comercial.
2) PARA OUTROS PRODUTOS NATURAIS: 
Solventes de polaridade média a alta: clorofórmio,
acetato de etila, acetona, álcoois (metanol, etanol,
butanol).
Exemplo de uma marcha química preliminar:
relação solvente/substâncias extraídas:
Composição do extrato etéreo: compostos lipossolúveis:
óleos essenciais, ácidos graxos, carotenóides, esteróis,
triterpenos, alcalóides na forma básica, antraquinonas e
saponinas na forma hidrolisada e pigmentos clorofílicos.
Composição do extrato hidroalcoólico: compostos de
polaridade média: alcalóides sob a forma de sais,
açúcares redutores, heterosídeos polifenólicos:
antraquinonas, cumarinas, flavonóides, antocianinas e
leucoantocianinas.
Composição do extrato aquoso: substâncias
hidrossolúveis: glicídeos, heterosídeos, sais de
alcalóides, mucilagens, gomas e pectinas.
• Extração de óleos voláteis e suco de frutos cítricos, 
como laranja, limão, bergamota a partir da 
prensagem do pericarpo.
• Ocorre posterior separação através de decantação 
ou centrifugação para separação do óleo essencial 
puro.
PRENSAGEM (OU ESCARIFICAÇÃO)
• Técnica empregada na extração de óleo extra-
virgem de amêndoas, castanhas, nozes, germe de
trigo, oliva, semente de uva e cominho negro.
PRENSAGEM
EXTRAÇÃO POR CO2 SUPERCRÍTICO
APLICAÇÃO: substâncias de baixa
polaridade e quimicamente estáveis;
substâncias voláteis.
PRINCIPAIS FLUIDOS SUPERCRÍTICOS: NH3
CO2 (MAIS USADO), e ÓXIDO NITROSO.
SELETIVIDADE: é obtida alterando-se os 
parâmetros PRESSÃO e TEMPERATURA. A 
consequência é a obtenção de produtos 
mais puros.
CARACTERÍSTICAS DOS FLUIDOS SUPERCRÍTICOS:
1) São gases a t.a. relativamente inertes, não tóxicos e de baixo custo;
2) Têm características de transferência de massa adequada: baixa
viscosidade e alta velocidade de difusão comparadas com os
líquidos, fazendo com que sejam ideais para a extração de tecidos
de plantas;
3) Suas propriedades extrativas podem se modificar com a adição de
co-solventes como METANOL, ETANOL, PROPANOL, ACETONITRILA,DICLOROMETANO e H2O.
EXTRAÇÃO POR CO2 SUPERCRÍTICO
Para tal extração, o CO2 é primeiramente liquefeito através de compressão
e, em seguida, aquecido a uma temperatura superior a 31o C. Nessa
temperatura, o CO2 atinge um quarto estado, no qual sua viscosidade é
análoga à de um gás, mas sua capacidade de dissolução é elevada como
a de um líquido. Uma vez efetuada a extração, faz-se o CO2 retornar ao
estado gasoso, resultando na sua total eliminação (MAUL,1998).
Esquema de 
um extrator 
fluido 
supercrítico 
usado para 
obter óleo 
essencial de 
alecrim
EXTRAÇÃO POR CO2 SUPERCRÍTICO
VANTAGENS:
1. Nenhum traço de solvente 
permanece no PRODUTO FINAL, 
tornando-o MAIS PURO do que 
aqueles obtidos por outros 
métodos;
2. INDICE DE RECUPERAÇÃO: é maior 
do que os das extrações 
convencionais líquido-líquido e 
sólido-líquido;
3. Usa-se PEQUENA QUANTIDADE DE 
SOLVENTE ORGÂNICO. Não polui o 
meio ambiente, o uso de solventes 
clorados é reduzido;
4. Rápida e eficaz.
ESCALA DE TRABALHO: 1 A 50 mL (volume da célula de extração). 
Existe uma restrição à quantidade de amostra, mesmo quando 
se interconectam várias células.
EXTRAÇÃO POR CO2 SUPERCRÍTICO (EFS)
ALGUNS PRODUTOS NATURAIS EXTRAÍDOS POR EFS:
Anetol
(Pureza > 
90%) Nicotina
Cafeína
Esse método permite recuperar os aromas naturais de vários tipos 
e não somente óleo volátil, de modo bastante eficiente e, 
atualmente, é o método escolha para extração industrial de óleos 
voláteis. 
EXTRAÇÃO SÓLIDO-LÍQUIDO A BAIXA PRESSÃO
• Uma coluna de vidro é preenchida com material 
seco a ser extraído, e o solvente de extração é 
bombeado através da amostra.
Harmala et al, Phytochemical Analysis, 3, 42, 1992.
Bomba
rReservatório
com solvente
Coluna recheada com amostra 
a ser extraída
Frações
MICROEXTRAÇÃO EM FASE SÓLIDA (MEFS)
PRECIPITAÇÃO
• Técnica DE TRATAMENTO PRELIMINAR DE
AMOSTRAS empregada frequentemente com
SAPONINAS.
Extrato 
metanólico
concentrado 
de saponinas*
(*)Após partição entre 
n-butanol e H2O
Adição de grande 
volume de éter 
etílico
Pptado. De 
saponinas
Solução éter + 
metanol + material 
solúvel
Filtração ou 
Centrifugação 
(n vezes para 
obter maior 
rendimento)
EXTRAÇÃO EM FASE SÓLIDA (SPE)
• Técnica baseada no princípio da extração sólido-
líquido. Excelente para purificar um grande número 
de amostras.
• Usa-se cartuchos pré-empacotados preenchidos 
com diferentes fases estacionárias, normal ou 
reversa.
• Vários fabricantes de cartuchos: Supelco, Sep-pak, 
Millipore-Waters, etc.
• Cartuchos com diferentes formas de uso:
1) Os elementos da amostra interferente são retidos no 
cartucho, enquanto as substâncias de interesse são 
eluídas;
2) As substâncias de interesse são retidas enquanto os 
elementos interferentes são eluídos.
EXTRAÇÃO EM FASE SÓLIDA (SPE)
APLICAÇÃO:
Eliminação de todos os carotenoides do extrato de tomate em éter
de petróleo, passando-o através de um cartucho de sílica (marca
Bond-elut). Em seguida, o licopeno foi eluído com clorofórmio e
purificado por CLAE preparativa. A capacidade máxima do
cartucho de sílica usado foi estimada em 31 mg licopeno em 105 mL
de éter de petróleo.
Estrutura química do licopeno
EXTRAÇÃO EM FASE SÓLIDA (SPE)
Tipos de cartuchos
Placa de 
extração
EXTRAÇÃO ÁCIDO-BASE PARA ALCALOIDES
Material vegetal seco e moído
Extrato CHCl3
Fase orgânica Fase aquosa ácida
Fase orgânica Fase aquosa básica
Extração com CHCl3
1. Ressuspensão em 
sol. aquosa ácida 
(H3PO4);
2. Adição de CHCl3
1) Neutralização 
com Na2CO3;
2) Extração com 
CHCl3
ALGUNS PROCEDIMENTOS USADOS NO 
EXTRATO BRUTO
Coluna filtrante do extrato bruto: gera novos extratos;
Perfil químico por CCF ou CCD;
PARTIÇÃO COM SOLVENTES de diferentes polaridades: 
sequência de polaridade crescente: HEXANO, 
DICLOROMETANO ou CLOROFÓRMIO, ACETATO DE 
ETILA E n-BUTANOL;
AVALIAÇÃO FARMACOLÓGICA;
MARCHAS QUÍMICAS PARA IDENTIFICAÇÃO DE 
CLASSES DE METABÓLITOS SECUNDÁRIOS (alcaloides, 
esteroides, triterpenos, glicosídeos cardíacos, 
flavonoides, etc.)
*Xerox do esquema citado acima entregue aos alunos em 11/06/2015.
TÉCNICAS DE PURIFICAÇÃO E ISOLAMENTO DE 
PRODUTOS NATURAIS
1. ALGUNS CONCEITOS
 MISTURA: conjunto de substâncias que compõem um todo e 
que mantém suas propriedades químicas inalteradas.
 TIPOS DE MISTURA a) homogênea
b)heterogênea
 RESOLUÇÃO DE MISTURAS: envolve a SEPARAÇÃO e a 
IDENTIFICAÇÃO de substâncias presentes na referida mistura.
TÉCNICAS DE PURIFICAÇÃO E ISOLAMENTO DE 
PRODUTOS NATURAIS
1. ALGUNS CONCEITOS
 A SEPARAÇÃO DE SUBSTÂNCIAS CONTIDAS EM UMA MISTURA 
DEVE:
A) Seguir o conhecimento da história da mistura;
B) Ser quantitativa;
C) Evitar a derivação dos componentes (formação 
de artefatos);
D) Fornecer a substância em alto grau de pureza
TÉCNICAS DE PURIFICAÇÃO E ISOLAMENTO DE 
PRODUTOS NATURAIS
1. ALGUNS CONCEITOS
 REAÇÕES DE DERIVAÇÃO: METILAÇÕES e ACETILAÇÕES
VANTAGEM: tornam as substâncias mais voláteis facilitando a 
análise por cromatografia gasosa/espectrometria de massas 
(CG/EM)
a) METILAÇÃO: realizada com diazometano (CH2N2) dissolvido 
em éter etílico OU Metanol/H2SO4 diluído.
b) ACETILAÇÃO: executada com anidrido acético em piridina
TÉCNICAS DE PURIFICAÇÃO E ISOLAMENTO DE 
PRODUTOS NATURAIS
2. PROBLEMAS COMUNS NA SEPARAÇÃO DE 
SUBSTÂNCIAS:
 Proporção dos componentes na mistura;
 Quantidade de amostra;
 Estabilidade dos componentes;
 Metodologia escolhida
TÉCNICAS DE PURIFICAÇÃO E ISOLAMENTO DE 
PRODUTOS NATURAIS
3. EXAME PRELIMINAR DE MISTURAS:
 Estado Físico: voláteis, sólido em líquido, líquidos 
não miscíveis;
 Solubilidade da mistura em H2O;
 Teste de ignição:
1. Mistura líquida: levar a secura e fazer teste de 
ignição
2. Mistura sólida: teste direto
Bibliografia
1. Hostettmann....
2. Costa, A. Fitoquímica e Farmacognosia
3. Collins, C.
4. Geissman
5. Falta completar....
6. FIM
TÉCNICAS DE PURIFICAÇÃO E ISOLAMENTO DE 
PRODUTOS NATURAIS
3. EXAME PRELIMINAR DE MISTURAS:
 Análise elementar;
 Testes de classificação;
 Testes para a presença de H2O;
 Testes para a presença de substâncias voláteis;
 Testes para caráter ácido e básico;