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CENTRO UNIVERSITÁRIO FAMETRO CURSO: FARMÁCIA PERÍODO: 6º TURNO: NOTURNO PROFESSORA: MARIA TERESA DISCIPLINA: FARMACOBOTÂNICA E FARMACOGNOSIA ACADÊMICA: BRENA KEZIA DE SENA DANTAS RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA – EXTRAÇÃO DE CAFEÍNA MANAUS 2021 ACADÊMICA: BRENA KEZIA DE SENA DANTAS RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA – EXTRAÇÃO DE CAFEÍNA Relatório de aula prática apresentado como nota parcial na disciplina Farmacobotânica e Farmacognosia do Curso de Graduação de Farmácia do Centro Universitário Fametro. Profª Maria Teresa. MANAUS 2021 1. INTRODUÇÃO Cafeína é um composto químico, classificado como alcaloide, pertencente ao grupo das xantinas, além de atuar sobre o sistema nervoso central, aumenta a produção de suco gástrico, decorrente da alteração metabólica ocasionada por ela. Devido ao estímulo do sistema nervoso, a cafeína favorece o estado de alerta. A cafeína é a droga mais consumida no mundo e é encontrada em uma grande quantidade de alimentos, como chocolate, café, guaraná, cola, cacau e chá-mate, é possível encontrá-la também em alguns analgésicos e inibidores de apetite. O valor nutricional da cafeína está ligado apenas ao efeito excitante. Em excesso, a cafeína pode ocasionar alguns sintomas como irritabilidade, agitação, ansiedade, dor de cabeça e insônia. Devido ao estímulo acima mencionado que esta droga proporciona alguns efeitos comprovados, como aumento da atenção mental, aumento da concentração, melhoria do humor, diminuição da fadiga. Segundo estudos dez gramas, em média, de cafeína é uma dose letal para o homem, e em uma xícara de café são encontrados cem miligramas de cafeína. Apesar de ser utilizada para solucionar problemas cardíacos, ajudar pessoas com depressão nervosa decorrente do uso de álcool, ópio, a cafeína é uma droga que causa dependência física e psicológica, uma vez que para estimular o cérebro utiliza os esmos mecanismos das anfetaminas, cocaína e heroína. Os efeitos da cafeína são mais leves, porém manipula os mesmos canais do cérebro, uma das razões que pode levar as pessoas ao vício. 2. OBJETIVOS • Realizar a extração de cafeína a partir das folhas de chá mate • Realizar cromatografia líquida-líquida. • Quantificar o rendimento da cafeína extraída. 3. MATERIAIS E EQUIPAMENTOS • Água destilada • Balança analítica • Béquer • Carbonato de cálcio • Chá mate • Chapa aquecedora • Diclorometano • Erlenmeyer • Folhas de papel de filtro • Funil • Funil de separação • Pinça • Placa de petri • Proveta de 10 ml e 100 ml. • Suporte de anel • Vareta de vidro 4. PROCEDIMENTOS Foram abertos todos os sachês de chá preto e despejados com cuidado em uma placa de petri, após isso levado para uma balança analítica, para que fosse pesado o conteúdo e depois as folhas de chá foram postas de volta nos sachês para facilitar o processo de extração do chá. Em um béquer foi colocado água destilada e os sachês de chá preto e foram levados para serem aquecidos em uma chapa aquecedora, sendo misturados com cuidado com uma vareta de vidro para fazer a retirada do chá. Após isso, foi adicionado o carbonato de cálcio sem parar de misturar, sempre com cuidado. Então, a mistura foi deixada para resfriar. Foram retirados os sachês de chá da mistura e descartados. Em um funil de separação foi adicionado o extrato de chá e com cuidado, o diclorometano. Após tampar o funil, ele foi retirado do anel e feito a inversão da mistura dentro do funil e a retirada dos gases que a mesma produz. Então, o funil destampado para o anel retornou, foi aberta a torneira do funil para fazer a separação da camada de diclorometano que fica no fundo, repetindo esse processo por três vezes. Foi adicionado mais diclorometano para que todo o extrato fosse extraído da mistura e repetido o processo acima novamente. Com uma placa de petri pesada em uma chapa aquecedora, foi posto a mistura extraída do funil, aquecendo com cuidado para que o diclorometano evaporasse da mistura e só sobrasse a cafeína pura e bruta na placa. A placa foi pesada novamente após resfriada para saber o quanto de cafeína foi retirado da mistura. Figura 1: Peso da Amostra Figura 2: Amostra nos sachês Figura 4: Adição de CaCO3 Figura 5: Adição de água destilada Figura 6: Mistura dos componentes Figura 7: Fervura da mistura Figura 8: Temperatura ambiente Figura 9: Decantação Figura 10: Adição de diclorometano Figura 11: Inversão do funil Figura 12: Separação líquido-líquido Figura 13: Evaporação do diclorometano 5. RESULTADOS E DISCUSSÃO Ao final de todo o experimento, pode-se observar que as propriedades fitoquímicas do chá mate deslocam-se para a fase líquida ao decorrer do processo de infusão. Durante a cromatografia líquido-líquido, as moléculas da cafeína se deslocam junto a fase móvel de diclorometano. Isso pode ser explicado pela sua polaridade e interações entre as moléculas das substâncias. Quando colocamos a parte filtrada para aquecer, pode-se observar a evaporação do diclorometano, aumentando a concentração de carbonato de cálcio e cafeína, levando a formação dos cristais. O rendimento da cafeína é dado pelo cálculo a seguir: % de cafeína 13,18g -------- 100% 2,28g ---------- X 13,18X = 228 X=228/13,18 X = 17,29% de cafeína Portanto, pode-se dizer que dentre todas as substâncias extraídas do sachê contendo chá mate, mais ou menos, 17,29% são moléculas de cafeína. 6. CONCLUSÃO Neste experimento foi possível obter a substância orgânica (cafeína) existente no chá mate através de técnicas experimentais, tais como: filtração simples, decantação e cromatografia líquido-líquido. Conclui-se que o rendimento da cafeína presente em 8 saquinhos e chá-mate é de 17,29%. Como proposta de intervenção para melhores rendimentos em experimentos posteriores, deve-se buscar a melhor padronização possível da calibração e aferição de todos os equipamentos e materiais a serem utilizados, para que então seja possível uma melhor segurança no resultado de seu rendimento. 7. QUESTIONÁRIO a) Qual método é usado para obter cafeína a partir das folhas de chá? A extração da cafeína foi feita por cromatografia líquida-líquida, em que o chá recebeu alíquotas de diclorometano. Como a água é polar e o diclorometano é pouco polar, a interação entre eles é pequena, pois as forças de ligação da molécula de água são ligações de hidrogênio, que são muito fortes, e a força de ligação do diclorometano é do tipo Van der Waals, que é muito fraca. Essas ligações de hidrogênio da água não serão rompidas para formar uma nova ligação entre a água e o diclorometano. Portanto, as duas substâncias não se misturarão. b) Por que cafeína é classificado como um alcaloide? Por sua origem vegetal e sua estrutura química, pois os alcaloides são aminas cíclicas que possuem anéis heterocíclicos contendo nitrogênio. Essas mesmas características também fazem parte da estrutura química da cafeína. Outra função orgânica que podemos ver em sua estrutura é a das amidas, em que o nitrogênio está ligado a uma carbonila, isto é, o carbono que realiza uma dupla ligação com o oxigênio. A nomenclatura oficial da cafeína é 1,3,7-trimetil-3,7- dihidro-1H-purina-2,6-diona.c) Por que um indivíduo pode usar um produto que contém cafeína? A cafeína é um alcaloide psicoestimulante que pertence ao grupo das xantinas. Os derivados das xantinas são utilizados como estimulantes cerebrais ou psicomotores por atuarem no córtex cerebral e nos centros medulares. Por isso, a cafeína tem um efeito estimulante acentuado sobre a função mental e comportamental. d) Além da cafeína, que outros compostos são encontrados nas folhas de chá? A composição química do chá verde inclui diversas classes de compostos fenólicos ou flavonóides, tais como flavonóis e ácidos fenólicos, além de cafeína, pigmentos, carboidratos, aminoácidos e certos micro-nutrientes como as vitaminas B, E, C e minerais como o cálcio, magnésio, zinco, potássio e ferro. Os principais flavanóis presentes no chá verde são os monômeros de catequinas. As catequinas do chá verde incluem, por exemplo, a catequina (C), a galocatequina (GC), a epicatequina (EC), a epigalocatequina (EGC), a epi-catequina galato (ECG) e a epigalocatequina galato (EGCG). A EGCG corresponde a mais abundante catequina do chá verde (50-60%). O teor de catequinas no vegetal depende de alguns fatores externos, tais como forma do processamento das folhas antes da secagem, localização geográfica do plantio e condições de cultivo. e) No procedimento de isolamento (etapa número 2), carbonato de cálcio, CaCO3, é adicionado à solução de água. Explique por que isso é feito. A cafeína é solúvel em água, então pode ser extraída de grãos de café ou das folhas de chá com água quente. Junto com a cafeína, outros inúmeros compostos orgânicos são extraídos, e a mistura destes compostos é que dá o aroma característico ao chá e ao café. Entretanto, a presença desta mistura de compostos interfere na etapa de extração da cafeína com um solvente orgânico, provocando a formação de uma emulsão difícil de ser tratada. Para minimizar este problema utiliza-se uma solução aquosa de carbonato de cálcio. O meio básico promove a hidrólise do sal de cafeína-tanino, aumentando assim o rendimento de cafeína extraída. . 8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AZEVEDO, E. G.; ALVES, A. M. Extração Líquido-Líquido. In: ________. (org.). Engenharia de Processos de Separação. 3. ed. Lisboa: IST Press, 2017, p. 443-510 FERREIRA, G. Extração da cafeína do guaraná. Disponível em Acesso em: 03 maio 2021. FOGUEL, A. Feltrin. CALDERINI, Marielle S., ARISTAQUE, Mictielhe F. Extração da Cafeína. Disponível em: Acesso em: 03 maio 2021.