Mtodos_de_extrao_250309_112513 (1)

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12 AULA PRÁTICA 2 Análises II: EXTRATOS VEGETAIS já aprendeu que a primeira etapa na avaliação da qualidade de uma droga vegetal é a inspeção visual, a qual objetiva o reconhecimento de caracteres morfológicos típicos que permitam a identificação da além da avaliação da presença de impurezas. As análises microscópicas complementam esta etapa, permitindo a verificação de caracteres histológicos típicos. A observação das características organolépticas odor, sabor) contribui com novos elementos nesta etapa, vindo a constituir a análise mais elementar que existe. Estas caracteristicas, especialmente a cor, tanto podem dar pistas sobre o(s) grupo(s) químico(s) da(s) em uma droga vegetal, quanto fornecer de alterações do material. A con amarela, por pode indicar a presença de cores avermelhadas, compostos etc. Já o escurecimento intenso pode indicar a da oxidação de produtos sabor e odor. da mesma podem auxiliar na caracterização do produto. Na próxima etapa. a avaliação química propriamente dita deve ser realizada. Para este empregam-se reações e métodos cromatograficos de analise. especialmente a em camada delgada (CCD). Entretanto, material vegetal não pode ser empregado diretamente mas deve ser, primeiramente, submetido a extração. Na as processos extrativos são empregados com fins e é sob esta ótica que serão abordados. a seguir. estudo dos processos extrativos com a finalidade de obter-se produtos intermeciários para elaboração de fitoterápicos é assunto da Tecnoiogia I. SÓLIDO/LÍQUIDO Entende-se por extrato o produto da dissolução parcial de uma droga de composição heterogènea num determinado Isto significa que o dissolve apenas alguns constituintes da droga. Em extrações de sólidos por líquidos é comum que a maior parte do sólico não seja dissolvido, constituindo o que se denomina de marco ou residuo A solvente extrato marco ou A ou B resultante B material Figura 1. Esquema de extrações empreçando diferentes sciventes.13 Fatores envolvidos na extração sólido/liquido Uma série de fatores interferem no processo extrativo e. por isso. devem ser levados em consideração, quando da sua definição. A) Fatores relacionados à droga vegetal Estado de divisão dos farmacógenos Na extração de o solvente deve embeben as células retirar delas (dissolver) as substâncias ativas ai existentes. Quanto a área de contato entre o material sólido e o líquido mais eficiente será processo. Por isso. é fragmentar e/ou material vegetal, anteriormente à extração. A estrutura histológica das diversas partes componentes de uma planta é bastante havendo como as raizes e as caules tecidos estão compactados (xilema), ao passo que em folhas e flores tecidos se apresentam com textura mais delicada. Como o poder de penetração dos solventes depende. entre autros da consistência dos tecidos que formam o material a extrair, quanto mais os tecidos. maior será de divisão necessário para se uma boa As para grau a tenuidade que mesmos devem apresentar (desde pó grosso até po grosso S dependendo da textura do farmacógeno em questão) antes de serem submetidos a ) 3 Interferência de algumas substâncias solubilidade de outras Numa droga vegetal por vezes. substâncias capazes de solubilizarem determinado solvente. podendo também ocorrer o oposto. os num carciotônicos da dedaleira são muito pouco solúveis na água. a presenca de saponinas (substâncias na pianta, permite a utilização da infusão aquosa como método de extração dos B) Fatores relacionados ao solvente Polaridade do solvente A polaridade indica separação de cargas dentro das moléculas (=caráter e portanto, compostos são altamente polares. No entanto. alguns compostos covalentes apresentam um certo caráter já que existe um certo dos de ligação dentro da molécula (origem da carga). na água, os elétrons de valência encontram-se muito mais tempo próximos ao núcleo do que do hidrogènio e portanto, a molécula apresenta uma carga negativa junto ao e outra positiva junto aos a água é um soivente Já, no hexano (um solvente os elétrons de valência encontram-se igualmente distribuídos entre os átomos que formam cada ligação, não ocorrendo separação de cargas dentro da molécula. A polaridade é um fator decisivo na seletividade de um solvente. É graças à seletividade que, tanto quanto pode-se conseguir extrair apenas as substâncias desejadas, mantendo no resíduo os compostos fisiologicamente inativos Conhecendo-se a do grupo de substâncias que se deseja extrair pode-se determinar qual solvente ou mistura de soiventes aproxima-se do ideal de seletividade para aquela extração. Em análises fitoquímicas, quando não se conhece previamente o conteúdodo material a ser analisado, costuma-se submeter o material vegetal a sucessivas extrações, com solventes de polaridade crescente, conseguindo-se, assim, uma extração fracionada. ande as diferentes frações contém compostos de polaridade também crescente. Alguns exemplos de solventes (em polaridade progressiva): hexano, tetracioreto de carbono, tolueno, éter acetato de etila. metanol, misturas Influência da tensão superficial A tensão superficial de um líquido é a força que impede que ele se espalhe sobre uma obrigando-o a ocupar a menor área possível e, determinando a formação de esféricas. Na extração de um sólido, especiaimente se for um material (como écaso dos materiais vegetais secos), é fundamental que o líquido penetre nos da estrutura sólida. Quanto menor for a tensão superficial do líquido extrator, maior será o seu poder de penetração e, de Para facilitar a extração de determinados pode-se adicionar, ao líquido um agente tensoativo que reduzirá a tensão superficial do extrator, aumentando a eficiência do processo. do pH A extração de determinadas substâncias pode ser influenciada pelo pH do líquido extrator exemplo clássico é a extração de (substâncias de natureza alcalina) com soluções C) Fatores relacionados ao método de extração Muitas técnicas clássicas de extração não recorrem à agitação. que naturaimente toma esses processos morosos, sobretudo quando realizados à temperatura ambiente. Tendo-se em conta que os processos de extração dependem, em grande parte de de difusão. e que a renovação do solvente em contato com a substância a dissolver desempenha um papel de grande na velocidade da pode-se concluir que a agitação pode abreviar consideravelmente a duração de um processo extrativo. Temperatura aumento da temperatura provoca um aumento da solubilidade de qualquer motivo pelo qual os processos de extração a quente são sempre mais rápidos do que aqueies realizados à temperatura Entretanto, calor nem sempre pode ser empregado, já que muitas são instáveis em altas temperaturas. Tempo de extração tempo de extração é variável de um modo geral. depende. principalmente. da estrutura do do seu estado de divisão, da natureza das substâncias a extrair e do A extração pode ser total e, nesse caso, o esgotamento do deverá prosseguir até que solvente tenha retirado a totalidade dos componentes que se pretende Muitas porém, a extração é apenas relativa e, neste caso, as indicam. especificamente, o tempo durante o qual se deve prolongar a operação. Outras considerações Na escolha de um solvente, além dos fatores relacionados à do processo extrativo (polaridade, tensão superficial, viscosidade, pH), ainda devem ser considerados a toxicidade e/ou os riscos que seu manuseio representa, a estabilidade das substâncias a disponibilidade e o custo (preço) do mesmo. 2 Na escolha de am método extrativo deve-se avaliar a sua a estabilidade das substâncias extraídas, a disponibilidade dos meios e o custo do processo considerando a finalidade do extrato que se quer preparar (ver próximo item sobre de extração). 3 Como a composição química das plantas é extremamente ocorre a extração concomitante de vários tipos de ativas ou não, desejadas ou não. Por quando se quer obter um extrato. deve-se primeiramente responder a uma série de a fim de definir com a maior precisão o que se deseja obter. Na tabela 1 encontram-se uma série de questões e, para cada questão, algumas possibilidades. De acardo com as respostas. e levando em consideração os fatores envolvidos no processo extrativo, pode-se passar para a definição do e do cue serão15 ra de Tabela 1. de questões que podem subsidiar a escolha de um método extrativo Questões Possibilidades Qual finalidade do extrato que pretendo obter? de algum grupo ou e particular que deveria (ou não) presente or material vegetal es Doseamento de algum grupo ou particular que deveric (ou estar presente material vegetal de um fitoterápico a Qual é a mais evidente da substância Polar que se deseja extrair predominantemente? Apolar etc. Quai grau de pureza é obter? Nenhum a Muito etc. Se a é cuais são os Derecto a limites metodologia que será empregada na ppm, etc. empregar Sim, sim Não. etc. Existe outro que necessita ser Sim (p. e.: em consideração? dos a erc.) Não es Métodos de Extração ura 1.1. Extrações a frio A e o 1.1.1. Extração por Materiais vegetais podem ser submetidos a extração por turbolização, em equipamentos conhecidos como Ultra-Turrax. Neste processo, as estruturas celulares são rompidas pelo rotor do (Fig. 2), havendo extravasamento dos conteúdos Se o material for fresco. deve-se considerar que as enzimas ainda estão ativas e que. com a mistura dos conteúdos celulares. reações enzimáticas podem ocorrer mais facilmente, alterando a constituição química original do material. Outra consideração que deve ser feita, tanto para drogas vegetais frescas quanto para secas, é que no final do processo o resíduo resultante estará finamente dificultando sua do separação. Por isso, o processo deverá contar com um bom sistema de filtração preferentemente. in a de centrifugação. a Feed a Stator Rotor de Outflow (fine) te te as 10 Figura 2. Vista lateral (a) e transversal do Ultra-Turrax.1.3.2. Extração em Soxhlet É utilizada para extrair sólidos com solventes voláteis (mas também pode ser usado para solventes) e exige o emprego de um aparelho especial, representado na Fig. 4, por très partes: balão (A), corpo (B) e condensador (C). vegetal é acomodado em um cartucho de o qual é instalado no corpo do conjunto. extrator, presente no balão, é aquecimento à ebulição. Os vapores pelo tubo situado até alcançarem a parte onde são condensados. líquido resultante desta cai, gota a gota. sobre farmacógeno situado em B. onde se acumula e exerce a sua ação dissolvente. medida que líquido vai se acumulando no carpo B. ocorre o enchimento do colocado lateralmente (D). Quando cheio, dá-se a descarga do recipiente B e ou quase todo o líquido passa para o balão inferior. Tendo regressado ao balão A, é novamente evaporado, posto em contato com a droga situada em B e descarregado através do sifão repetindo-se este tantas vezes quantas as necessárias para que o produto seja completamente Em cada ciclo da operação farmacógeno está sempre em contato com líquido constantemente renovado, assim como este aparelho possibilita uma extração altamente eficiente empregando uma quantidade tão diminuta de em comparação com a cue é necessário utilizar nas outras técnicas para se obter o mesmo grau de esgotamento. a constante fervura do material já extraido pode comprometer seriamente produto. C D 3 A Fig. Apareiho de Soxhiet.17 Nos processos extrativos baseados na farmacógeno é deixado em contato com um volume relativamente grande de até que solúveis se distribuam ou uniformemente através de toda a massa do líquido e que seja atingido um estado de de que diz respeito a concentração, entre o suco celular e o solvente que banha o material. Quando no equilíbrio é atingido, não ocorre mais difusão e cessa a extração. quanto maior for o volume as referido de solvente em relação ao produto, maior será o tempo será necessário para que seja atingido as Na prática, para se melhorar o rendimento pode-se repetir a operação várias com doses fracionadas de solvente. A renovação deste provoca a alteração do entre as a concentrações do suco celular e do com o consequente aumento da difusão do material solúvel do interior das células para líquido que as Se o sistema contar com agitação, esta promoverá aumento da velocidade com que a te difusão se Com a agitação ocorre a dispersão das camadas saturadas do líquido extrator que de cada partícula de material vegetal, permitindo, assim, que o líquido não-saturado entre em contato com elas. até que seja atingido um ponto em que o líquido existente no sistema apresente a mesma concentração de material extrativo. um do 1.2. Extrações a quente Sistemas abertos 1.2.1. Infusão de Na infusão, a extração se dá pela durante certo tempo, do farmacógeno em de água fervente, num recipiente tapado. A infusão é aplicável a partes vegetais de estrutura mole. as quais devem ser contundidas. cortadas ou conforme a sua natureza. a fim de que possam ser mais facilmente penetradas e extraídas pela água. ente A água quente, entretanto, pode dissolver também uma apreciável quantidade de material inerte, como substâncias mucilaginosas e outras, que poderão precipitar por arrefecimento. Além disso, a temperatura elevada pode provocar a precipitação de substâncias protéicas, dificultando a das extração das demais Para evitar alguns livros recomendam que vegetal deve ser previamente umedecido água fria, permanecendo assim por 15 minutos, antes de entrar em contato com a água fervente. se em Os recipientes empregados deverão ser de material que suporte a temperatura de 100° C e por mau condutor de calor, para evitar arrefecimento demasiadamente rápido da água. 1.2.2. A consiste em manter um sálido em contato, durante certo tempo. com um (normalmente a água) aquecido à ebulição. É uma técnica de emprego restrito, pois muitas substâncias ativas são alteradas por um aquecimento prolongado naquela temperatura. Costuma ser usada com farmacógenos muito compactos (duros) e de natureza lenhosa, cujas substâncias ativas poderiam teoricamente resistir a temperaturas elevadas. Os farmacógenos costumam ser previamente contundidos, cortados divididos sendo depois adicionados de água na proporção de 1500 ml para 100 g de Segue-se a fervura e após a decocção, o líquido é coado e o resíduo espremido. Deixa-se extrato e decantar. 1.3. Extrações a quente Sistemas fechados 1.3.1. Extração sob refluxo Consiste em submeter o farmacógeno a extração com um solvente em em um conjunto dotado de um recipiente onde será farmacógeno e o solvente. a um de forma que solvente evaporado durante processo seja recuperacio e ao conjunto. As mesmas precauções já mencionadas, em relação à de aigumas devem ser observadas.1.1.2. Extração por maceracio Nas drogas vegetais a maior parte da água normalmente presente nos tecidos. fai removida durante a secagem, de modo que as células do material a extrair encontram-se mais ou menos retraídas e os diversos componentes do suco celular estão precipitados sob a forma de sólidos amorfos cristalinos. Como resultado da desidratação e por causa da rigidez das respectivas membranas, as células secas quase completamente cheias de ar. contato com líquido extrator determina uma tendência à reconstituição do estado inicial (quando havia água no interior das células). Com isso, ocorre a expulsão da parte do an que estava no celular. embora parte deste ar se no e grande parte das precipitadas durante a secagem são então dissolvidas pelo líquido extrator. Só depois de estabelecido o estado normal do protoplasma. por ação do solvente, é que a extração propriamente dita se A extração por maceração é realizada deixando o farmacógeno em contato com o solvente durante um tempo a uma temperatura variáveis e deve-se, principalmente. a um de difusão. procedimento geral da extração por maceração poderia ser assim descrito: material vegetal sólido deve ser colocado, juntamente com o líquido extrator, em um frasco fechado. Vegetal e líquido extrator em contato por vários dias, sofrendo agitações ocasionais. Após o tempo de extração, líquido será transferido, resíduo prensado e os vários líquidos obtidos serão Caso seja necessário, a do extrato pode ser obtida por filtração. Conforme já mencionado anteriormente, o farmacógeno deve ser dividido ou puiverizado de acordo com a sua textura. fracionamento do além de aumentar a de contato com promove a ruptura parcial das paredes. Deste modo, o tem possibilidade de entrar em contato direto com muitas das substâncias de grande parte das Assim, em grande parte, a extração se resumirá à difusão da solução altamente concentrada em ativas originalmente localizadas no interior das para o restante. Nas células intactas, as membranas do material podem permitir a entrada de solvente para o interior da célula sem. contudo, permitirem a passagem das substâncias dissolvidas. Formam-se, então, ambientes com soluções de diferentes concentrações. dentro e fora das Nestes casos, pelo da asmose. o solvente continuará a se desiccar no sentido da solução mais concentrada, no caso, o interior das células que, em consequência, mais túrgidas. Frequentemente, as células intumescidas acabam por arrebentar, liberando o seu conteúdo para o restante do líquido extrator (Fig. 3). A 1 2 3 B 1 2 3 Fig Diagrama instrando as diversas fases da extração por maceração. A: A provocou a ruptura antecipada de certa percentagem de antes de serem 1: Logo que as até ai retraidas, entram em contato com o são embebidas por Decorrido algum as células ficam e o suco já está recomposto, iniciando-se a difusão do líquido intraceiniar para o exterior. 3: A difusão terminou e neste momento a concentração das soinções fora das é igual. B: Ao a certo de mantém ainda as suas paredes integras. 1: A esquerda, retraida devido a toma-se progressivamente mais quando com o neste caso, a pareda celular está como uma membrana Deste modo, vez reconstimido o suco o solvente para o interior da céinia Em a inchando cada vez mais, até a parede ceder à pressão interna sobre eia exercida após o que se 3 difusão do para o exterior. 3: A difusão está em franco progresso e não tardará como em A3.