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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ CENTRO DE CIÊNCIAS DA NATUREZA – CCN DEPARTAMENTO DE QUÍMICA Extração do lapachol TERESINA – PI ABRIL DE 2021 1 Roteiro elaborado pelo discente André Luiz Pinheiro de Moura do 2º período do curso de Farmácia da Universidade Federal do Piauí, apresentado a disciplina de Química Orgânica Experimental, ministrada pela Profª Drª. Nilza Campos Andrade para obtenção de nota. André Luiz Pinheiro de Moura Extração do lapachol Teresina – PI Abril de 2021 2 SUMÁRIO RESUMO............................................................................................................4 1. INTRODUÇÃO............................................................................................…4 2. PARTE EXPERIMENTAL...............................................................................5 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO..................................................................…6 4. CONCLUSÃO.................................................................................................6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..................................................................7 QUESTIONÁRIO................................................................................................8 3 Resumo Este relatório, tem como princípio, apresentar através da prática, a extração do lapachol da serragem do Ipê, que passa por todo um processo de reação com uma base e filtração para separar o lapachol da serragem, além da reação com ácido que faz com que o produto dele volte a ser o que está sendo buscado a extrair. 1. Introdução O lapachol, cujo nome IUPAC é 1 2-hidroxi-3-(3-metil-butenil)-nafto-1,4- diona, é uma substância amarela da classe das naftoquinonas e é conhecido desde 1858. Supõe-se que essa substância seja a responsável pela resistência apresentada pelo ipê a cupins. Ela é tão abundante na madeira dos ipês que pelo simples corte já é possível observá-la, na superfície cortada. Sua principal atividade biológica está relacionada a ação antineoplásica contra tumores cancerígenos sólidos. No passado, essa substância foi comercializada pelo Laboratório Farmacêutico de Pernambuco para o tratamento do câncer. Possui também grande atividade antibacteriana, agindo contra bactérias do gênero Brucella (brucelose) e protozoários do gênero Plasmodium (malária). O lapachol é uma substância fenólica muito pouco solúvel em água. Quanto às propriedades químicas, é uma substância ácida (ácido fraco). Portanto, ele pode reagir, por exemplo, com a base carbonato de sódio (substância presente na barrilha), formando um sal, água e dióxido de carbono. O fato do sal de sódio do lapachol ser solúvel em água permite que ele seja separado por filtração simples do restante da serragem. O lapachol pode ser regenerado a partir de seu sal de sódio pela reação com HCl em solução aquosa de concentração 6 mol/L, havendo a precipitação do sólido de cor amarela, insolúvel em água. O lapachol bruto pode ser 1 purificado por cristalização a quente (banho-maria) em etanol ou acetona, produzindo cristais amarelos brilhantes, de elevado grau de pureza (temperatura de fusão = 140 o C). Esta etapa do experimento deve ser conduzida em laboratório. As Naftoquinonas, são estruturas privilegiadas em Química Medicinal por apresentarem um amplo espectro de atividade farmacológica, dentre elas contra o câncer e infecções bacterianas, A presença de nitrogênio ligado ao anél quinônico, ou 3,4-isoxasolinas, proporcionam uma potencialização das propriedades biológicas do novos derivados bioativos naftoquinônicos. As naftoquinonas estão diretamente relacionadas com a potência da atividade, seja como antimicrobiano, antineoplásico ou de toxicidade, podendo ser inativado pela simples retirada de um metileno da cadeia isoprenóide. Este fato justifica as observações de que o Lapachol purificado é menos ativo que o extrato bruto da planta, sugerindo um sinergismo de ações dos outros componentes, e depois, que seu derivado, a β-Lapachona, algumas vezes, apresenta uma maior atividade farmacológica, porém com maior grau de toxicidade. Portanto, o objetivo deste experimento é, explicar, por meio da prática, a extração do lapachol envolvendo alguns processos químicos, a citar por exemplo: a filtração em papel, que tem como função de remoção dos resíduos insolúveis e a dessecação do material sólido para a obtenção do rendimento bruto do Lapachol. 4 2. Parte experimental Materiais e reagentes • Serragem de ipê • Solução aquosa de 1% de NaOH (Soda cáustica) • HCl 6mol/L • Solução saturada de bicarbonato de sódio 5% • Vidro de relógio • Filtro de café • Papel de filtro • Funil de vidro • Bastão de vidro • Béquer de 500 mL • Béquer de 200 mL Procedimento experimental ➢ Colocou-se em um béquer de 500 mL, cerca de 10g de serragem de ipê. Adicionou-se ao béquer 80 mL de uma solução aquosa de 1% de hidróxido de sódio. ➢ Agitou-se periodicamente a solução, vermelho-intensa, do sal sódico do lapachol, com um bastão de vidro ou madeira por 15 minutos. ➢ Removeu-se os resíduos insolúveis por filtração em papel ou pano. Adicionou-se lentamente ao filtrado uma solução de HCl 6 mol/L. ➢ Conforme o ácido foi sendo adicionado, a cor vermelho da solução foi desaparecendo e começou-se a surgir na superfície, o lapachol, de cor amarelo- opaco. ➢ Quando toda a cor vermelha desapareceu, pesou-se um papel de filtro e filtrou-se novamente a mistura, preferencialmente a vácuo, tendo o cuidado de se lavar o precipitado com água destilada. ➢ Deixou-se secar o material sólido (~1,5g) ao sol ou em dessecador. Determinou-se o rendimento bruto do lapachol. Colocou-se cerca de 0,05g de lapachol em dois tubos de ensaios. ➢ Em um deles colocou-se 1 mL de solução saturada de carbonato de sódio e no outro, solução de bicarbonato de sódio 5%. Observou-se e anotou as observações. 5 3. Resultado e discussão Primeiro, encontramos a estrutura do Lapachol. Em seguida, identificamos o produto de reação com o hidróxido de Sódio e fizemos a reação havendo a formação de um sal orgânico (sal de Lapachol) com liberação da água da reação de coloração vermelha intensa. Para a extração do lapachol do produto da reação do pó de madeira com o hidróxido de sódio utilizou-se o ácido clorídrico, que adicionado aos poucos foi tornando a solução mais clara, o que caracterizou uma solução com as partículas do lapachol dispersas no líquido. Para a separação do produto na forma sólida procedeu-se à filtragem, posterior à secagem de 24 horas e a pesagem, após a retirada do papel, foram obtidos 0,494g do Lapachol. O Lapachol é classificado como uma naftoquinona com diversas atividades fitoterápicas importantes. Porém, o seu sal se torna diferente devido a perca da hidroxila e acréscimo do sódio. Desse modo, essa interação faz com que possa ocorrer reações diferentes com outros compostos. 4. Conclusão Conclui-se que, referente a prática, a extração do produto natural lapachol pode ser feita através de reações simples ácido-base, reagindo a amostra da madeira com uma base para formar um sal e água, filtrando e reagindo esse sal com um ácido para reencontramos o lapachol, agora sem a madeira e secando o material filtrado para encontrar um rendimento. 6 Referências bibliográficas BRUNETON, J. Elementos de fitoquímica y de farmacognosia. Zaragoza, Editorial Acribia S.A., 1991. FERREIRA, V. F. Química Nova na Escola, 1996, 4, 36. ATTENNA. Síntese de novos derivados naftoquirônicos e avaliação de sua atividade biológica. Disponível em: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/25641/ Acesso em: 21. Abr. 2021. 7 QUESTIONÁRIO 1. Pesquisar a estrutura do lapachol e suas atividades farmacológicas. Em qual dos grupos de produtos naturais existentes, o mesmo é classificado? Suas atividades farmacológicas conhecidas são: atividade anti-inflamatória,analgésica, antibiótica e antineoplástica. É um composto identificado como naftoquinona. 2. Escrever as equações da reação de obtenção do lapachol 3. Escrever a equação da reação do lapachol com o hidróxido de sódio e com o carbonato de sódio. 8 4. O lapachol mudou de cor utilizando-se: a) carbonato de sódio (Na2CO3)? Sim, formou-se uma substância de cor vermelha-intensa. b) Bicarbonato de sódio (NaHCO3)? Não, pois o Lapachol se muda sua cor quando está na presença de ácidos. 5. O sal de sódio do lapachol é uma substância diferente do lapachol? Sim, porque as duas substâncias se diferem tanto nas suas propriedades, quanto nas suas estruturas. Por exemplo, o Lapachol é muito pouco solúvel em água enquanto o sal de Lapachol é solúvel em água. 6. O lapachol poderia ser usado como um indicador ácido-base? Sim, porque a sua coloração se torna incolor em meio ácido e amarelo em meio alcalino. 7. Citar alguns exemplos de plantas que você conhece e que são usadas pela comunidade para fazer chás ou qualquer outra função de interesse social, bem como suas respectivas indicações de uso popular. Camomila - A Camomila é uma planta medicinal, também conhecida como Margaça, Camomila-vulgar, Camomila-comum, Macela-nobre, Macela-galega ou Camomila, muito utilizada no tratamento da ansiedade, devido a seu efeito calmante. A Camomila serve para ajudar no tratamento de irritações na pele, resfriados, inflamações nasais, sinusite, má digestão, diarreia, insônia, ansiedade, nervosismo e dificuldade para dormir, por exemplo. Para fazer o chá se coloca 2 a 3 colheres de chá de flores secas de Camomila em uma xícara de água fervente, deixar repousar por 5 minutos, coar e beber após a refeição. 9 Capim santo - O capim santo, também conhecido como capim limão ou erva-príncipe, é uma planta medicinal que possui aroma semelhante ao limão quando suas folhas são cortadas e que pode ser usada para complementar o tratamento de diversas doenças, principalmente alterações no estômago. O capim santo é uma planta rica em terpenos, flavonoides e compostos fenólicos que proporcionam efeito antioxidante. Por isso, o uso dessa planta pode ter diversos benefícios para a saúde. Para se preparar o chá segue o seguintes passos: colocar 1 colher (de chá) das folhas picadas numa xícara e cobrir com água fervente. Tampar, esperar esfriar, coar muito bem e beber a seguir. Tomar de 3 a 4 xícaras por dia. Alecrim - Por conter propriedades digestivas, diuréticas e antidepressivas, o alecrim serve para auxiliar na digestão dos alimentos e no tratamento de dor de cabeça, depressão e ansiedade. Chá de Alecrim para problemas digestivos e inflamação da garganta para se preparar o chá, segue os seguintes passos: colocar 4 g de folhas numa xícara de água fervente e deixar repousar por 10 minutos. Depois coar e beber 3 xícaras por dia, após as refeições. 10
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