Docentes: Prof. Dr. Jos Eduardo de Oliveira Prof. Dr. Humberto M. S. Milagre Profa. Dra. Isabele R. Nascimento

Jonatas E. M. Campanella

Leonardo V. Albino

10 de Outubro de 2013

Isolamento e Purificao de Produtos Naturais : Extrao

de Limoneno do leo da Laranja.

Tpicos que sero abordados:

- Retomando o conceito: Presso

de Vapor

- Compostos Orgnicos Volteis

- Os Terpenos

- O Isopreno

- Um Mecanismo para a

biossntese

- Introduo Qumica

- Introduo Histrica

- Introduo Biolgica

- Potencial Farmacutico do

limoneno

- Potencial Farmacutico do leo

da laranja

- Parte experimental: Materiais e

reagentes

- Destilao por arraste a vapor

- Extrao

- Agente secante

- Periculosidade do n-hexano

- Primeiros socorros

- Fluxograma

- Bibliografia

2

Objetivos:

Isolamento e purificao do limoneno do leo

essencial da laranja, partir da aplicao dos processos de

destilao por arraste vapor, extrao por solvente e

destilao fracionada.

3

Retomando o conceito: Presso de Vapor

a presso exercida pelo vapor quando este est em

equilbrio dinmico com o lquido. Pode-se dizer tambm que

a presso exercida pelas molculas do solvente lquido

contra sua superfcie para passar para o estado de vapor.

4

Compostos Orgnicos Volteis:

Compostos orgnicos que possuem alta presso de

vapor sob condies normais, a ponto de vaporizar

significativamente e entrar na atmosfera;

5

Os Principais C.O.V.s encontrados na atmosfera do estado de SP:

CETESB, 2006, Relatrio de Qualidade do Ar no Estado de So Paulo 2007

6

Um Mecanismo para a biossntese:

O Isopreno:

CH3

CH2

CH2 2-methylbuta-1,3-diene

7

Os Terpenos:

8

O que um leo essencial?

Fonte:www.bascitrus.com.br Fonte:www.harmoniearomaterapia.com.br

9

Histrico:

Antiguidade:

As culturas mais antigas valorizavam os

benefcios teraputicos dos leos de plantas

aromticas.

Hipcrates (460 a.C.-377 a.C.

10

Idade Mdia:

A partir das Cruzadas, o conhecimento

alqumico (pr-qumico) passou para a Europa.

Ibn al-Baitar (1197-1248)

Phillipus Aureolus Theophrastus Bombastus von Hohenheim (1493-1541)

11

Idade Moderna:

Era das Navegaes e Perfumes Franceses.

12

Idade Contepornea:

No Brasil e no mundo

Ren-Maurice Gattefoss (1881-1950)

Pau-Rosa

13

Relembrando da Qumica Orgnica I : Enantimeros R/S

Criana com m formao devido ao uso indevido de S-Talidomida na gestao.

14

A Quiralidade no Limoneno:

CH3 CH2

CH3

CH3 CH2

CH3

R-Limoneno S-Limoneno

ChemSketch 15

PILI, A. R. Catlise assimtrica e o Prmio Nobel de Qumica 2001. Novos Paradigmas e aplicaes, Revista Nova Escola,2001.

Catlise assimtrica e o Prmio Nobel de Qumica 2001. Novos Paradigmas e aplicaes.

Ronaldo Aloise Pili

16

A Fisiologia do Cheiro: a resposta do nosso corpo a diferentes aromas

O cheiro governado por uma srie de clulas

sensoriais. Um tipo de molcula de fragrncia interage com

mais que um tipo de receptor, portanto, a sensao global

criada por uma combinao de receptores ativados.

Linda Buck e Richard Axel, Premio Nobel de 2004

17

18

O Limoneno em Sistemas Biolgicos:

Qual a sua funo?

19

Esquema de uma clula vegetal e microscopia mostrando os vacolos

Onde os leos ficam armazenados?

20

O Uso do Limoneno nas Industrias:

21

Potenciais Farmacuticos do Limoneno:

Fonte:http://www.oleosessenciais.org/limoneno/

- Aumenta a atividade da enzima Glutathione S-transferase; - Ajuda na reduo dos tumores mamrios em ratos; - Pode induzir apoptose (morte celular) em alguns tipos de clulas ;

22

O leo da Laranja:

Solveis em solvente apolares; Baixa solubilidade em gua; Pouco estveis (Alteram-se na presena de ar, calor, luz, umidade e metais); Aplicaes: Possuem ao antimicrobiana, anti-inflamatria, antissptica, cicatrizante, analgsica, alm de serem amplamente utilizados na indstria cosmtica, devido ao seu aroma, e na indstria alimentcia, como flavorizante.

23

Pesquisadores do Instituto de Biocincias da UNESP de Botucatu estudaram a efetividade no leo essencial da laranja da terra como um possvel protetor gstrico e o resultado, segundo o site http://g1.globo.com , foi: Trs grupos de ratinhos com lcera foram observados durante 14 dias. O primeiro grupo no recebeu nenhum tratamento. O segundo foi tratado com os remdios convencionais. E o terceiro com o leo essencial da casca da laranja da terra. Ns observamos que o leo essencial foi muito mais efetivo que os medicamentos comerciais, com um efeito cicatrizante 60% melhor do que o

medicamento comercial que tem um efeito cicatrizante de 40%. Aponta Cllia Akiko Hiruma Lima, coordenadora do Projeto leos Essenciais.

24

Reagentes:

- leo de Laranja

- N- Hexano

- Sulfato de Sdio

Materiais:

- Balo de Fundo Redondo;

- Manta de aquecimento;

- Aparatos para Destilao por arraste Vapor;

- Funil de separao;

- Vidrarias para realizar as trasferncias.

Parte Experimental:

25

26

Destilao por Arraste a Vapor:

(Fsico-Qumica Geral)

Para lquidos miscveis, a presso total de vapor a

soma das presses de vapor parciais dos componentes, em

funo das suas fraes parciais (Lei de Dalton):

PTotal = xA. P0

A + xB . P0

B

No caso da Destilao por arraste a Vapor:

Liquidos Imiscveis

PTotal = P0

A + P0

B

John Dalton

(1766-1844)

27

Ptotal = PH2O + PLimoneno

PV = nRT

2

2 =

2

2

2 =

2

2

Proporo Limoneno x gua

28

EXEMPLO: T = 100C

PH2O = 700 Torr

PLimoneno = 60 Torr

MMH2O = 18,02 g . mol-1

MMLimoneno = 136,24 g . mol-1

2 =

60 136,24

700 18,02

= 0,65 = 65%

29

Principais caractersticas do p.e. de uma mistura

numa destilao por arraste de vapor:

O p.e. de uma mistura imiscvel corresponde temperatura na qual a soma das presses individuais de cada componente se

iguala presso atmosfrica;

O p.e. da mistura menor do que o ponto de ebulio de qualquer componente puro. Isto ocorre porque compostos que

so insolveis em gua tem uma variao positiva muito grande da

Lei de Raoul.

O p.e. da mistura constante enquanto ambos os componentes estiverem presentes.

30

Quando utilizar?

1. Quando se deseja separar ou purificar uma substncia cujo ponto de ebulio alto e/ou apresente risco de decomposio;

2. Para separar ou purificar substncias contaminadas com impurezas resinosas;

3. Para retirar solventes com elevado ponto de ebulio, quando em soluo existe uma substncia no voltil;

4. Para separar substncias pouco miscveis em gua cuja presso de vapor seja prxima a da gua a 100C, o que muito importante para as substncias que se decompem nestas temperaturas.

31

Extrao com Solvente:

Separao ou isolamento de um componente caractersticas de

solubilidade das substncias.

O segundo solvente deve ser imiscvel com o primeiro e o

componente a ser extrado deve ser solvel no solvente de

extrao e no ser reativo com o mesmo.

Extrao mltipla: sucessivas etapas (maior rendimento do que

extrao simples).

Hoje realizaremos a extrao com n-hexano.

32

Agente Secante:

Vrias substncias qumicas que so usadas para secar lquidos

orgnicos, removendo gua ou solventes de suas misturas.

O secante (desidratante) deve satisfazer algumas condies:

- no reagir com nenhum dos componentes da mistura;

- no se dissolver apreciavelmente no produto;

- no provocar, por catlise, reaes do composto entre si:

polimerizao, condensao ou auto-oxidao, nem com os demais

componentes da mistura;

- possuir capacidade de secagem rpida e efetiva;

- ser facilmente removvel do solvente a ser seco;

- ser de fcil aquisio e por preo vantajoso.

Hoje utilizaremos o sulfato de sdio (Na2SO4) 33

Uma rpida relembrada nas boas prticas de laboratrio:

34

TOXICIDADE:

Inalao: os vapores podem causar

tontura ou sufocao e dores de cabea.

Contato com a pele: causa irritao

grave se em grandes quantidades.

Contato com os olhos: causa irritao

grave.

Ingesto: causa dores, nuseas e

alterao no comportamento.

n-Hexano:

CUIDADO: MUITO INFLAMVEL! MANTER LONGE DE CHAMAS E FONTES DE CALOR.

1

3

0

35

Tabela de Constantes Fsicas:

36

PRIMEIROS SOCORROS:

Inalao: remover a vtima para local arejado. Se a vtima no estiver respirando,

aplicar respirao artificial. Se a vtima estiver respirando, mas com dificuldade,

administrar oxignio.

Contato com a pele: remover sapatos e roupas contaminadas. Lavar a pele com

gua e sabo abundantemente por pelo menos 20 min, preferencialmente sob

chuveiro de emergncia.

Contato com os olhos: lavar com gua corrente abundantemente, pelo menos por

20 (vinte) minutos. Procurar assistncia mdica imediatamente.

Ingesto: no provocar vmitos. Se a vtima estiver consciente, lavar sua boca com

gua limpa em abundncia e faze-la ingerir gua.

Encaminhar sempre a um mdico.

37

Em caso de incndio, utilizar extintores de espuma para

hidrocarboneto, p qumico ou CO2. No deve ser usada gua

diretamente sobre o fogo;

Por serem as substncias prejudiciais ao meio ambiente,

sendo o hexano acumulativo, o descarte no deve ser feito

diretamente na pia, portanto, deve-se descartar os resduos nos

locais indicados pela tcnica de laboratrio.

38

Fluxograma:

39

Vamos Tentar no ficar Loucos!!!!

40

PILI, A. R. Catlise assimtrica e o Prmio Nobel de Qumica 2001. Novos Paradigmas e aplicaes, Revista Nova Escola,2001.

VOGEL, A.I. - Qumica Orgnica- Anlise Orgnica Qualitativa. Trad. de Carlos Alberto Coelho Costa et alii 3 ed., Rio de Janeiro, Livros Tcnicos e Cientficos Editora S.A., 1971.

Pavia, D.L.; Lampman, G.M.; Jr. Kriz, G.S.; Engel R.G. Qumica Orgnica Experimental:tcnicas de escala pequena, 2 ed, Philadelphia, Saunders College Publishing, 2005.

http://www.cempeqc.iq.unesp.br/Jose_Eduardo/Blog2013/Aula_10_05/Extra%C3%A7%C3%A3o%20do%20limoneno%20do%20%C3%B3leo%20de%20laranja%20LIC%202009.pdf acessado em 26/09/2013

http://www.brasilescola.com/quimica/compostos-organicos-volateis-oxidantes-fotoquimicos.htm acessado em 26/09/2013

Referncias:

41