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Universidade Federal de Alagoas Instituto de Química e Biotecnologia Laboratório de Química 4 Prof. Vanderson B. Bernardo Nome: Samara Farias de Melo INTRODUÇÃO A separação por cromatografia a gás é uma técnica baseada na distribuição das substancias das amostras entre duas fases (estacionaria, móvel), onde temos a fase móvel um gás inerte, normalmente He e N2 que é utilizado para arrastar a amostra e fracionar (Rodrigues, 2017). Quando a amostra injetada é vaporizada, tem seus componentes arrastados pelo fluxo através da coluna. A interação entre as substâncias da amostra e a fase estacionaria possibilita que os analíticos tenham velocidade de migração diferentes, desta forma separando as substâncias da amostra. No detector, geram um sinal para o sistema de registro (Rose, 1959). A espectrometria de massa pode ser combinada com várias técnicas cromatográficas (atualmente abreviada como Chrom-MS). A cromatografia gasosa combinada com a espectrometria de massa (GC- MS) é provavelmente usada com mais frequência e pode ser considerada uma aplicação de rotina. A combinação com a cromatografia líquida de alto desempenho (HPLC-MS) é um pouco mais complexa, mas é um campo de desenvolvimento dinâmico que também é usado rotineiramente (Vékey, 2001). As temperaturas adequadas do injetor e da coluna permitem a vaporização dos compostos e estes são retirados em tempos de retenção específicos. Após separadas, as substâncias presentes na amostra chegam a um detector, que gera um sinal para o registrador (COLLINS; BRAGA; BONATO, 1997). A separação dos compostos por cromatografia gasosa se baseia na volatilidade dos constituintes e consequentemente das diferentes interações destes com a fase estacionária, que pode ser líquida ou sólida (SKOOG et al. 2004). O equipamento de cromatografia é normalmente acoplado a um detector que auxilia na identificação do composto que está sendo eluído (COLLINS; BRAGA; BONATO, 1997). A canela é Arbusto cientificamente conhecido como Cinnamomum zeylanicum, da família das Lauráceas e tem função medicinal muito importante. A partir dela são produzidos óleos destilados. Além disso, a canela pode ser utilizada em aromatizantes, no combate a micro-organismos e também nos tratamentos contra hipertenção, diabetes e doenças digestivas (INFOESCOLA). MATÉRIAIS E MÉTODOS Vial para GC GCMS QP-2010 Ultra (Shimadzu) Hexano HPLC Diclorometano HPLC Extrato de canela de Ceilão Micropipeta Ponteiras PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Preparou-se a amostra; Pipetou-se 1 mL de diclorometano com grau HPLC em um vial de 1,5 mL ; Pipetou-se 0,5 μL do material a ser analisado no mesmo vial; Homogeneizou-se a solução; Verificou-se há formação de precipitado; Analisou-se os dados utilizando um cromatógrafo. RESULTADOS E DISCUSSÃO Para a análise no cromatografo foi utilizado um solvente com alto grau de pureza, apolar e com baixo ponto de ebulição e alta pressão de vapor. Após a análise de separação e identificação de compostos pela combinação de um cromatografo gasoso e um espectro de massa, obteve-se um cromatograma com os resultados obtidos após a corrida cromatográfica que demonstrou a separação dos compostos presentes no material através de picos cromatográficos e através deles também é demonstrado na análise dos dados um espectro de massa. Assim, para cada pico cromatográfico (composto) que aparece é possível observar que se tem um espectro de massa associado. Para a identificação dos compostos através dos picos cromatográficos obtidos foi utilizado à biblioteca do equipamento. Esta biblioteca ela não tem um grau de certeza alto, mas fornece uma boa sugestão. Porém, para meio de pesquisas é importante além de consultar a biblioteca buscar outros meios como pesquisas na literatura ou em plataformas que forneçam outras fontes de informações relacionadas aos picos observados para se ter um maior grau de certeza ao final da análise. Nesse sentido, além de analisar o espectro é importante analisar as propriedades física e química do composto. O espectro de massa permite observar o perfil de fragmentação do composto, em que, é possível obter a massa molecular do composto observado, bem como seu perfil, se é uma cadeia aromática ou não, mas optamos por identificar os compostos de acordo com a biblioteca do equipamento e conseguimos identificar os seguintes compostos: Álcool fenetílico, o-metoxi-benzaldeido, cinamaldeido (composto marjoritario), α- copaene,cumarina,acetato de cinamila,3-2 metoxi-cinamaldeido. Sendo que dos sete compostos presentes no extrato os dois últimos são derivados do cinamaldeido. Estes compostos possuem algumas características em comum como pode ser observado na tabela 1. Tabela 1 – caracteristicas dos compostos identificados Composto Tem. De ebulição Massa Molar Classificação Álcool fenetílico 219-221 °C 122,16 g/mol Aromático o-metoxi- benzaldeido 238 °C 136,15 g/mol Aromático Cinamaldeido 248 °C 132,16 g/mol Aromático α-copaene 124 °C 204,36 g/mol Aromático cumarina 301,7 °C 146,1427 g/mo Aromático acetato de cinamila 77 °C 88,11 g/mol Arómatico 3-2 metoxi- cinamaldeido - 162,18 g/mol Arómatico FONTE: Autor,2021 Então, observando as características dos compostos observados na canela é possível perceber que eles possuem baixa massa molar e baixo ponto de ebulição. O ultimo composto da tabela não foi possível encontrar sua temperatura de ebulição, mas por se tratar de um composto derivado do cinamaldeido espera-se que o mesmo possua características semelhantes. Segundo Sharif a casca do tronco da canela possui acetato de cinamila, o que também foi observado nos resultados obtidos com o experimento. E de acordo com Siripatrawan, o cinamaldeido além de ser o composto que da um aroma e sabor picante a canela é o composto químico principal da planta, segundo o mesmo o óleo essencial da planta contém cerca de 90% de cinamaldeido o tornando, então, o composto majoritário. De acordo com a literatura os compostos químicos presentes na canela podem varias de acordo com as espécies analisadas, mas haverá uma similaridade dos compostos identificados e fazendo uma comparação da literatura com aos resultados obtidos na análise cromatográfica o cinamaldeido foi o composto majoritário com 30,36% em todas as folhas de canela e outros componentes principais incluíram 3-metoxi-1,2- propanodiol, o-metoxi-cinamaldeído, cumarina, glicerina e Alcool fenetílico com percentagens de área de 29,30%, 25,39%, 6,36%, 3,01% e 1,32%, respectivamente. Dessa forma, comparando aos resultados obtidos tivemos uma similaridade, pois foi possível identificar a maioria dos compostos encontrados na literatura (WANG,2009). Além de identificar os compostos foi possível calcular a proporção de cada um presente no extrato de canela obtendo os resultados expostos na tabela 2: Tabela 2 – proporção dos compostos na amostra Composto Porcentagem Álcool fenetílico 1,31% o-metoxi-benzaldeido 1,82% Cinamaldeido 50,14% α-copaene 0,61% cumarina 4,25% acetato de cinamila 13,14% 3-2 metoxi-cinamaldeido 28,73% FONTE: Autor,2021 Dessa forma, é possível perceber que o cinamaldeido é o composto marjoritário na composição da canela e seus compostos derivados são os próximos a aparecerem em maior quantidade como já era de se esperar. O cinamaldeido é um aldeído e responsável pelo odor característico da canela (MUNDO EDUCAÇÃO). CONCLUSÃO Em virtude dos fatos mencionados, então, foi possível identificar os compostos voláteis presentes na canela de pinhão através da análise de cromatografia gasosa. Foram identificados sete compostos, dos quais, o cinamaldeido que é o principal componente da canela, foi identificado como sendo o composto majoritário como se era esperado. REFERÊNCIAS COLLINS, C. H.; BRAGA, G. L.; BONATO, P. S. Introduçãoa Métodos Cromatográficos. 7. ed. São Paulo: Séries Manuais, 1997. INFOESCOLA, caracteristicas da canela. Disponivel em <https://www.infoescola.com/plantas/canela/>. Acesso em 29/03/2021. MUNDO EDUCAÇÃO, origem e composição da canela . Disponível em: <https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/origem-composicao-canela.htm>. Acesso 29/03/2021 PRESUTII, T. R. Aplicação da cromatografia a gás associada à espectrometria de massas em tandem no diagnostico da deficiência de 3β-hidroxidessidrogenase. (Dissertação) – FCF/USP. 2017. ROSE, B. A. “Gas Chromatography and Its Analytical Applications.” 84(574),1959. SHARIF, MK, Ejaz, R., & Pasha, I. Potencial Nutricional e Terapêutico das Especiarias. Therapeutic, Probiotic, and Unconventional Foods, P. 181–199,2018 SIRIPATRAWAN, U. Embalagem de alimentos ativos de quitosana incorporada com polifenóis vegetais. Novel Approaches of Nanotechnology in Food, p. 465–50,2016. VÉKEY, K. Mass spectrometry and mass-selective detection in chromatography, Journal of Chromatography A, V 921, Issue 2, P. 227-236,2001. WANG, R., Wang, R., & Yang, B. Extraction of essential oils from five leaves of cinnamon and identification of their compositions of volatile compounds. Innovative Food Science & Emerging Technologies,V.10 , 289–292, 2009. https://www.infoescola.com/plantas/canela/ https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/origem-composicao-canela.htm QUESTIONÁRIO Quais são os principais usos medicinais da canela? A canela é utilizada para vários fins medicinais e alguns deles são: ajudar a controlar a diabetes, melhorar transtornos digestivos, combater as infecções das vias respiratórias, diminuir a fadiga e melhorar o estado de ânimo , ajudar a combater o colesterol , ajudar na digestão, diminuir o apetite, reduzir o acúmulo de gordura e ajudar a diminuir a pressão arterial Quais são os detectores que podem ser usados em conjunto com a cromatografia gasosa? Ionização por Chama (FID), Condutibilidade Térmica (TCD) e Captura de Elétrons (ECD) O que é resolução em cromatografia? Em cromatografia a resolução é uma medida da habilidade de uma coluna separar dois componentes. Em que é preciso saber o N = número de pratos, a = fator de seletividade e k = fator de retenção (antigo fator de capacidade), para poder calcular a resolução. E ela é calculada através de uma fórmula matemática . O que é espectrometria de massas? A espectrometria em massa é um método analítico usado para identificar os compostos diferentes baseados na constituição atômica da amostra das moléculas e de seu estado da carga, que permite a análise das “cortinas” de uma amostra desconhecida sem nenhum conhecimento prévio de sua composição. Quais são as limitações da técnica de GCMS? Análise apenas de componentes voláteis, é aplicável apenas em separação e análise de misturas cujos constituintes tenham pontos de ebulição de até 300 °C, precisa-se tomar muito cuidado na hora da preparação das amostras para não acontecer contaminação