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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA COORDENAÇÃO DO CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA Relatório Final de Estágio Jorge Luis da Silva Azevedo Fortaleza – Ceará Abril/2021 UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA COORDENAÇÃO DO CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA Jorge Luis da Silva Azevedo Relatório Final de Estágio Supervisionado apresentado à disciplina Estágio Supervisionado da Coordenação do Curso de Engenharia Química da Universidade Federal do Ceará como requisito para a conclusão da disciplina de Estágio Supervisionado, sob da orientação do professor Dr. Ivanildo José da Silva Júnior. Fortaleza – Ceará 2021 1 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................................... 2 2 ATIVDADES DESENVOLVIDAS ................................................................................................................. 3 2.1 Preparo do Extrato Bruto ...................................................................................................................... 4 2.2 Preparo da Amostra Pré-Purificada .................................................................................................. 4 2.2 Análise dos Metabólitos .......................................................................................................................... 4 2.2 Análise de Citotoxicidade....................................................................................................................... 5 3 RELAÇÃO ENTRE A ENGENAHRIA QUÍMICA E AS ATIVIDADES DESENVOLVIDAS ....... 5 4 CONCLUSÃO ....................................................................................................................................................... 6 5 REFERÊNCIAS.................................................................................................................................................... 7 2 1 – INTRODUÇÃO O estágio foi realizado com o intuito de obter a nota parcial referente a disciplina de Estágio Obrigatório para conclusão do curso e aprimorar meus conhecimentos teóricos, adquiridos na universidade, com a prática em laboratório na área de estudo de produtos naturais. Além do objetivo principal, busquei aprender sobre equipamentos complexos utilizados em análises de compostos químicos como a Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC, em inglês) e a Ressonância Nuclear Magnética (RMN). A Embrapa, Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, foi criada para gerar soluções de pesquisa, desenvolvimento e inovação para a sociedade brasileira. A empresa possui unidades descentralizadas em todo o Brasil, com atuação em diversas áreas. Uma delas é a Embrapa Agroindústria Tropical, com sede em Fortaleza, Ceará, onde foram desenvolvidas todas as atividades do estágio. Atuei mais precisamente no Laboratório Multiusuário de Química e Produtos Naturais (LMQPN). O LMQPN dispõe de uma infraestrutura de 850 m² destinada à extração, fracionamento, isolamento, quantificação e identificação de compostos químicos naturais e sintéticos. É dotado de equipamentos de alta performance, entre os quais cromatógrafos líquido e gasoso, ressonância magnética nuclear, espectrômetro de massa e na região do infravermelho. A estrutura conta, ainda, com uma planta piloto de extração e purificação de compostos voláteis. A empresa tem como missão institucional viabilizar, por meio de pesquisa, desenvolvimento e inovação, soluções para a sustentabilidade de cadeias produtivas da agroindústria tropical em benefício da sociedade brasileira. Figura 1: Entrada da Embrapa Agroindústria Tropical em Fortaleza-CE. Fonte: Google 3 2 – ATIVIDADES DESENVOLVIDAS As atividades delegadas a mim no laboratório correspondem ao estudo da metabolômica de plantas (ciência que investiga a totalidade da expressão qualitativa e quantitativa do metabolismo primário e secundário dos organismos vegetais), com a inserção de dados de quimioinformática associado ao banco virtual de moléculas/extratoteca de umbu, cajá e abacaxi. Realização de procedimentos de extração, preparo de amostras e análises de materiais vegetais advindos da biodiversidade brasileira. Dentre os frutos citados acima, minha linha de atuação foi com o umbu, mais precisamente com as folhas do umbuzeiro, em que realizei todos os procedimentos de extração e preparo da amostra em várias fases, conforme detalhado abaixo. Figura 2: Etapas do processo do estudo metabolômico da folha de umbuzeiro. Fonte: Embrapa 4 2.1 – Preparo do Extrato Bruto Nessa primeira etapa, foi utilizado: 15g da folha de umbuzeiro moída e seca, metanol, e água Mili-Q. Acopla-se o pó das folhas em um equipamento de Extração Acelerada por Solvente (ASE) e após a adição de MeOH e H2O (Milli-Q), o equipamento irá operar por cerca de 30 minutos até termos uma substância líquida que corresponde ao extrato bruto. Essa solução é então seca a vácuo para retirada de metanol e em seguida liofilizada para ao final termos um extrato seco em pó. 2.2 – Preparo da Amostra Pré-Purificada Essa etapa podemos chamar de tratamento prévio da amostra, em que o extrato bruto é submetido a um processo de cromatografia líquida, onde remove-se os componentes que não são interessantes para o estudo como açúcares e outros interferentes. Temos ao final um extrato pré-purificado. 2.3 – Análise dos Metabólitos Utilizamos alguns microlitros do extrato advindo da cromatografia para ser avaliado em um espectrômetro de massas do tipo UPLC-QTOF-MS. Os resultados saem na forma de um espectro de massas, visível em um monitor acoplado ao equipamento, onde observamos os metabólitos presentes na amostra. Outra etapa de aquisição de dados ocorre por meio de Ressonância Nuclear Magnética (RMN), onde podemos montar as estruturas dos compostos orgânicos de estudos. Por fim, como finalização da fase de análise, levamos a amostra para ser fracionada em um equipamento de cromatografia líquida de alta eficiência com o intuito de separar melhor certos grupos de metabólitos. 5 2.4 – Análise de Citotoxicidade Essa análise é feita em um laboratório externo ao LMQPN, por um farmacêutico, onde ele avalia os metabólitos encontrados em pequenas amostras dos extratos brutos e pré-purificados frente a células cancerígenas e saudáveis. A depender da resposta, caso haja atividade positiva para células tumorais, cria-se uma linha de pesquisa para avaliar se a folha de umbuzeiro pode tornar-se um fármaco futuramente. Após as quatro etapas citadas, comparamos todos os compostos químicos encontrados com os registrados nos bancos de dados de metabolômica disponíveis. Caso algum metabólito novo seja descoberto, fazemos seu registro no banco de dados e prossegue-se a pesquisa. 3 – RELAÇÃO ENTRE A ENGENHARIA QUÍMICA E AS ATIVIDADES DO ESTÁGIO Os conhecimentos adquiridos nas disciplinas de Química Geral (CE0846), Probabilidade e Estatística (CC0265), Química Orgânica I e II (CE0868 e CE0870) e Operações Unitárias I (TF0322) foram fundamentais para que eu tivesse uma base teórica na realização das atividades no laboratório. Apesar da Embrapa não ser uma indústria de grande porte com equipamentos em larga escala, há pequenos processos industriais dentro do LMQPN como moagem, filtração a vácuo e secagem por liofilização, que me serviram de base e experiência para atuar futuramente em grandes processos de produção. 6 4 – CONCLUSÃO Todas as minhas experiências obtidasdurante o período de estágio foram bastante gratificantes tanto para minha formação acadêmica quanto para meu desenvolvimento pessoal. Aprendi bastante a trabalhar em equipe, pois tive contato com vários cargos dentro do laboratório, desde estudantes de ensino médio técnico até pós-doutores que contribuíram com o desenvolvimento das minhas atividades. Pude usufruir livremente de um acervo rico sobre a biodiversidade brasileira e diversos estudos a seu respeito disponíveis no banco de dados da empresa e na sua biblioteca. Aprendi sobre maneiras corretas de se trabalhar com segurança em um laboratório de análises químicas através de cursos gratuitos ofertados pelo Departamento de Segurança do Trabalho, além de ter todos os EPI's ofertados pelo departamento durante todo o período de estágio. Portanto, só tenho pontos positivos a ressaltar a respeito desse estágio devido ao alto grau de confiabilidade que me foi dado com a responsabilidade de um projeto de pesquisa sob orientação do Dr. Guilherme Julião Zocolo, além de todo ensinamento que me foi dado por toda a equipe do LMQPN. 7 5 – REFERÊNCIAS GOVERNO FEDERAL (Brasil). Embrapa. Apresentação. In: GOVERNO FEDERAL (Brasil). EMBRAPA. Apresentação. 3.101.0. [S. l.], 2007. Disponível em: https://www.embrapa.br/agroindustria-tropical/apresentacao. Acesso em: 17 fev. 2021.
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