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INSTITUTO FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO - IFES CURSO QUÍMICA INDUSTRIAL DISCIPLINA ANÁLISE INSTRUMENTAL Professor(a): Araceli Verónica LAUDO TÉCNICO TURMA: 20172QIVV Grupo (G1 ou G2): G1 PRÁTICA Nº: 4 TÍTULO: Separação de aminoácidos por cromatografia em papel NOME: Brenda Monara, Dayana Vieira, Mirelly Cesconetto, Priscila Costa e Thayná Corrêa. 1. OBJETIVOS: Determinar componentes de amostra de uma mistura de aminoácidos por cromatografía planar, utilizando a técnica cromatografia em papel (papel de filtro) juntamente com um revelador químico para obter os resultados. 2. MATERIAIS: ● Fase móvel: Butanol: ácido acético glacial: água 6:1:2 (v/v/v) ● Ninidrina 0,2% (m/v) em acetona ● Placa de petri ● Béquer ● Secador de cabelo ● Papel de Filtro ● Tubos Capilares ● Padrões de aminoácidos (Tirosina, Histidina, Triptofano, Leucina, Valina) ● Estufa ● Amostra desconhecida (X) 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES A fase móvel, constituída por butanol: ácido acético glacial: água 6:1:2 (v/v/v), foi adicionada a cuba cromatográfica construída com uma placa de petri e um béquer e deixada em repouso para saturação enquanto preparava-se o papel cromatográfico marcando o ponto de aplicação e de chegada. Os padrões e uma amostra desconhecida foram aplicados ao papel de filtro com auxílio de um tubo capilar, em seguida secado com secador, este procedimento foi repetido três vezes. O papel foi adicionado à cuba cromatográfica até que a fase móvel atingisse a linha de chegada e, após, seco com auxílio de um secador. Aplicou-se ao papel o revelador químico ninidrina, e este foi levado à estufa para secar a uma temperatura de 80 °C por alguns minutos. Após esse período o papel foi retirado e obteve-se o resultado apresentado na Figura 1. Ao todo, foram utilizados 6 amostras de aminoácidos, sendo elas tirosina , histidina , triptofano , leucina , (T ) (H) (T r) (L) valina e uma amostra X para ser revelada.(V ) Figura 1 - Aminoácidos determinados por cromatografia em papel com auxílio do revelador químico ninidrina. Os reveladores químicos, são métodos de identificação empregados principalmente em compostos orgânicos devido a maioria apresentar-se de forma incolor, podem ser não destrutivos e destrutivos sendo os métodos não destrutivos mais usados vapor de iodo e substâncias fluorescente adicionadas a placa, no entanto, não apresentam grande eficiência em compostos saturados, nesses casos métodos destrutivos mais drásticos devem ser utilizados como os oxidativos que são capazes de oxidar os compostos da amostra formando pontos coloridos, um exemplo é a ninidrina. A ninidrina, utilizada nesse experimento, foi a mais indicada pois é um forte agente oxidante de grupamentos amino presente nos compostos analisados, logo quando os aminoácidos são aquecidos em solução contendo excesso de ninidrina, todos aqueles que têm grupamento amino livre produzem um composto púrpura, conhecido como Púrpura de Rüehmann. A Figura 2 mostra um exemplo deste tipo de reação com o aminoácido histidina. Figura 2 - Reação da ninidrina com aminoácido histidina. Mediante a corrida cromatográfica exposta na Figura 1, calculou-se o Rf da maioria amostras, como apresentado na Tabela 1, uma vez que a Tirosina não apresentou uma mancha delimitada e definida, não sendo possível, portanto, o cálculo de seu Rf. A Amostra X, durante a corrida, se dividiu em duas partes, e assim calculou-se o Rf de ambas separadamente, para isto, a mancha mais retida foi denominada de A e a mais ascendente B. Tabela 1 - Valores de Rf das amostras de aminoácidos. Valores de Rf dos padrões e amostra de aminoácidos Tirosina (T) Histidina (H) Triptofano (Tr) Leucina (L) Valina (V) X Distância percorrida pela amostra (cm) - 0,8 4,4 4,2 5,6 A B 0,7 4,4 Distância percorrida pela fase móvel (cm) 8 8 8 8 8 8 8 Fator de Retenção (Rf) - 0,10 0,55 0,53 0,70 0,09 0,55 Comparando os valores de Rf, tonalidade e formato das manchas da amostra X com as dos padrões, foi possível concluir que esta é constituída por Triptofano (B) e Histidina (A). Observando as estruturas dos aminoácidos utilizados na prática apresentados abaixo (Figura 3 - 7) e os respectivos valores de Rf, pode-se chegar a algumas considerações que serão discutidas posteriormente. Figura 3 - Tirosina Figura 4 - Histidina Figura 5 - Triptofano Figura 6 - Leucina Figura 7 - Valina A fase móvel empregada, constituída por butanol, ácido acético glacial e água é mais apolar do que a fase (6 ): 1 : 2 , estacionária (água presente no papel de filtro) sendo esta polar, pois o butanol apresenta-se em maior quantidade. Dessa forma, aminoácidos mais apolares interagem melhor com a fase móvel e os mais polares interagem melhor com a fase estacionária. Os aminoácidos são constituídos por um grupo amino (-NH2), um grupo carboxílico (-COOH) e um agrupamento “R”, que para cada é diferente e lhe confere a sua característica específica. Esse agrupamento pode ser apolar (alifático ou aromático) ou polar, sendo esta última classificação subdividida em neutro, básico ou ácido mediante a carga que o aminoácido apresenta em pH fisiológico (aproximadamente 7,0). Os aminoácidos valina, leucina e triptofano apresentaram os maiores fatores de retenção (Rf) ou seja, possuem maior afinidade com a fase móvel do que com a fase estacionária. Avaliando as suas fórmulas estruturais, a valina e a leucina apresentam como agrupamento “R” uma cadeia alifática e o triptofano aromática, logo, são classificados como aminoácidos hidrofóbicos e, por este fato, tiveram maior deslocamento. Como o triptofano possui um átomo de nitrogênio em seu grupo “R”, este apresenta uma polaridade maior em relação a valina e leucina, devido a diferença de eletronegatividade gerada. Como consequência, o triptofano também pode interagir, em menor proporção, por meio de ligações de hidrogênio, e por isso, entre os três aminoácidos citados, apresentou menor Rf. A tirosina também é um aminoácido apolar, com cadeia lateral aromática, apesar disso, por conter um grupo hidroxila que pode fazer ligação de hidrogênio com a água, possui maior hidrofilicidade em relação a valina, leucina e triptofano. Mediante o resultado da cromatografia, não foi possível calcular seu Rf pois a mancha não ficou definida, evidenciando um arraste que provavelmente é consequência da sua característica estrutural. Como ligações de hidrogênio são interações fortes, a tirosina teve uma interação considerável com a água presente na fase estacionária, mas como sua cadeia é predominantemente apolar também ocorreu uma interação considerável com a fase móvel, ressaltando amancha obtida na cromatografia. Em contrapartida a histidina possui grupo “R” mais hidrofílico, como evidenciado na corrida cromatográfica, e apresenta menor afinidade com a fase móvel, isso se deve por decorrência de sua cadeia lateral polar com carga positiva, a qual interage melhor com a fase estacionária (água), fazendo com que ela não subisse tanto durante a cromatografia. Assim, de posse das estruturas dos aminoácidos e suas afinidades com a fase móvel e estacionária seria possível prever a velocidade de eluição dos mesmos antes da realização do experimento, uma vez que os resultados obtidos assemelham ao esperado. 4. CONCLUSÃO:. Após a execução da prática, conclui-se que foi possível atingir o objetivo na determinação dos componentes de amostras de aminoacidos por cromatografia planar, usando a técnica CP (papel de filtro), com a utilização de um revelador químico para identificação das substâncias incolores. Além disso, os cálculos dos valores de Rf foram efetuados determinando os componentes da amostra X, como sendo uma mistura dos padrões de aminoácidos Triptofano e Histidina. 5. REFERÊNCIAS: DEGANI, A. L. G., CASS, Q. B., VIEIRA, P. C.; Cromatografia um breve ensaio. Química Nova na Escola. n. 7, p. 21-25, mai. 1998. Disponível em: <http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc07/atual.pdf>. Acesso em: 06 out. 2019. MARTINS, C. R; LOPES, W. A.; ANDRADE, J. B.; Solubilidade das substâncias orgânicas. Química Nova, São Paulo , v. 36, n. 8, p. 1248-1255, 2013. Disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/qn/v36n8/v36n8a26.pdf>. Acesso em 28 out. 2019. OLIVEIRA, M. T.; Aminoácidos e Peptídeos. Disponível em <https://www.fcav.unesp.br/Home/departamentos/tecnologia/marcostuliooliveira/aula_aminoacidos_bioqestrutural.pdf>. Acesso em 29 out. 2019. ZANELLA, R.; Cromatografia em Camada Delgada (CCD). Disponível em: <http://w3.ufsm.br/larp/media/camada_delgada_teoria.pdf>. Acesso em 28 out. 2019.
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