Determinação do teor de cafeína

em amostras vegetais

Bárbara Blauth

Franciele dos Passos

Luana K. Wendling

Introdução

• Ilex paraguariensis A. St. - Hil. (erva-mate)

é uma árvore pertencente à família

Aquifoleaceae, nativa da região sul da

América do Sul e de grande importância

cultural e econômica para os três estados

da região sul do Brasil (Bruneton, 1993; Esmelindro et al., 2002).

• Das folhas secas desta planta produz-se o

tererê e o chimarrão (bebidas à base de

erva-mate elaboradas com água fria e

quente,respectivamente) e com as folhas

secas e torradas prepara-se o chá-mate.

• Esta planta chamou a atenção da

comunidade científica nos últimos anos

por seus efeitos benéficos à saúde

humana, principalmente aqueles

relacionados à atividade antioxidante e

protetora frente a processos

degenerativos como, por exemplo, os que

levam ao desenvolvimento de doenças

cardiovasculares e a danos ao DNA.

Composição química

• A Erva mate contém cerca de 0,2 - 2% de

cafeína, 0,3% de teobromina, traços de

teofilina, cerca de 10 – 16% de ácido

clorogênico (ácido cafeoiltânico), pequena

quantidade de óleo volátil, saponinas

triterpênicas, aminoácidos e vitaminas .

• A quantidade e composição de metilxantinas

nas folhas podem ser influenciadas por

diferentes fatores, tal como variabilidade

genética, condições ambientais, idade,

período de colheita, tratamento e

preparação.

• Esta composição química tem seus índices

estabelecidos pela Portaria 234, de 25 de

março de 1998, da ANVISA, a qual prevê

um teor de cafeína mínimo (0,5g/ 100g) em

erva mate (LOPES et al, 2007).

Procedimento

Extração da cafeína a partir da amostra

vegetal:

• Pesou-se 1,0 g da amostra de erva-mate JR ;

• Transferimos para erlenmeyer de 100ml;

• Adicionamos 15 mL de solução de H2SO4

1ml/l e submetemos a ebulição em banho-maria

por 15 min;

• Esfriamos, e o extrato transferimos para

outro erlenmeyer ;

• Adicionamos 10mL de água destilada ao

resíduo, agitamos e filtramos, removendo a

fase líquida, reunindo-a ao extrato;

• Alcalinizamos adicionando gotas de

amônia até pH 9 a 10;

• Transferimos para uma pêra de separação

enxaguando o erlenmeyer por 2 vezes

com 1 mL de água destilada;

• Em seguida foram feitas 3 extrações com

10mL de CHCl3 recolhendo a fase

clorofórmica em erlenmeyer de 50ml;

• Adicionamos uma pitada de Na2SO4 para

retirar a água;

• Decantamos a fase clorofórmica para uma

cápsula de porcelana;

• Enxaguamos o erlenmeyer com 2 mL de

CHCl3 e reunimos com o líquido da

cápsula ;

• Evaporamos em banho-maria até a

secura;

• Dissolvemos o resíduo em água destilada

e transferimos quantitativamente para

balão volumétrico de 100ml, e desde

tomamos 1mL para diluir para 10ml em

balão volumétrico;

• Lemos a absorbância em

espectrofotômetria de UV a 273nm.

Curva Padrão de cafeína:

• Um dos grupos pesou 5mg de cafeína;

• Dissolveu em 10 mL de água destilada;

• Transferiu quantitativamente para o balão

volumétrico de 50mL e completou o

volume;

• Transferiu 0.15; 0.25; 0.50; 1.0; 1.5;e

2.0mL dessa solução para balão

volumétrico de 10 mL e completou o

volume;

• Realizou a leitura da absorbância de cada

solução em espectrofotômetro de UV a

273nm.

Cálculos

• Dados obtidos.

PONTO VOLUME CONCENTRAÇÃO ABSORBÂNCIA

Amostra ****** 0,0070 mg/mL 0,1772

Ponto 1 0,15mL 0.0015mg/mL 0,0382

Ponto 2 0,25mL 0,0025 mg/mL 0,0620

Ponto 3 0,5 mL 0,0050 mg/mL 0,1237

Ponto 4 1,0 mL 0,0100 mg/mL 0,2546

Ponto 5 1,5 mL 0,0150 mg/mL 0,3773

Ponto 6 2,0 mL 0,0200 mg/mL 0,5119

• Cálculos para a concentração da curva

padrão

5 mg ---------- 50mL

X ---------------- 1mL

X = 0,1 mg

Ponto 1 - 0,15 mL

C1 x V1=C2 x V2

0.1mg x 0.15mL = C2 x 10mL

C2= 0.0015mg/mL

Ponto 2 - 0,25 mL

C1 x V1=C2 x V2

0.1mg x 0.25mL = C2 x 10mL

C2 = 0,0025 mg/mL

Ponto 3 - 0,5 mL

C1 x V1=C2 x V2

0.1mg x 0.5mL = C2 x 10mL

C2 = 0,005 mg/mL

Ponto 4 - 1,0 mL

C1 x V1=C2 x V2

0.1mg x 1,0mL = C2 x 10mL

C2 = 0,01 mg/mL

Ponto 5 - 1,5 mL

C1 x V1=C2 x V2

0.1mg x 1,5mL = C2 x 10mL

C2 = 0,015 mg/mL

Ponto 6 - 2,0 mL

C1 x V1=C2 x V2

0.1mg x 2,0mL = C2 x 10mL

C2 = 0,02 mg/mL

• Gráfico da curva padrão pelo Excel

y = 25,56x - 0,002 R² = 0,999

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025

Ab

so

rbân

cia

Concentração mg/mL

• Concentração da amostra pela equação

da reta pelo Excel

y = 25,56x - 0,002

0,1772 = 25,56x - 0,002

X= 0,0070 mg/mL

• Concentração de cafeína em g% na

amostra pelo Excel

1 mg ---------- 0,0070 mg/mL

100000mg ------ X mg/mL

X = 700 mg/mL

700mg = 0,70g%

1000

0,70g% de cafeína em 100g de erva mate.

• Gráfico manual

• Equação da reta pelo gráfico manual

y1 – y2 = a (x2 – x1) 0.5119 – 0.0620 = a (0.0200 – 0.0025)

0.4499 = a (0.0175) 0.4499 = a

0.0175 a= 25.7085

y1 = y2 - y1 + b x2 – x1

b = 0.0620 – 04499 x 0.0025 0.0175

b= 0.0620 – 25.7085 x 0.0025 b= 0.0620- 0.06427

b= - 0.00227

Y= a . x + b Y = 2507085 x – 0.00227

0.1772 = 25.7085 x – 0.00227 0.1772=25.7062x

0.1772 = x 25.7062 X= 0.0069

• Concentração de cafeína em g% na

amostra pelo gráfico manual

1 mg ---------- 0,0069 mg

100 000 mg ------ X mg

X = 690 mg

690mg = 0,69g%

1000

0.69g % de cafeína em 100g de erva mate

Conclusão

• Os resultados obtidos tanto pelo Excel

(0,70g%) quanto pelo método manual

(0.69g %) apresentaram valores muito

próximos na concentração do teor de

cafeína e são compatíveis com os valores

encontrados na literatura, que relata que a

concentração da cafeína em erva mate se

encontra entre 0,7 a 2,3%. Simões (2000)

Referências

• BRENELLI, E. C. S. A EXTRAÇÃO DE CAFEÍNA EM BEBIDAS ESTIMULANTES – UMA NOVA ABORDAGEM PARA UM EXPERIMENTO CLÁSSICO EM QUÍMICA ORGÂNICA. Rev. Quim. Nova, Niterói, RJ, Vol. 26, No. 1, 136-138, 2003.

• BRUNETON, J. Elementos de fitoquímica y de farmacognosia. Paris: Lavoisier, 1993. 544p.

• CARELLI, G et al. Avaliação preliminar da atividade antimicrobiana do extrato de erva-mate (Ilex paraguariensis A. St. - Hil.) obtido por extração com CO2 supercrítico. Rev. bras. plantas medicinais, Erechim, RS, vol.13 no.1 2011

• CROCE, D. M. D. CARACTERÍ STICAS FÍSICO-QUÍMICAS DE EXTRATOS DE ERVA MATE (Ilex paraguariensis St. Hil) NO ESTADO DE SANTA CATARINA. Rev. Ciência Florestal, Santa Maria, Vol. 12, n. 2, p. 107-113. 2002.

• LOPES, M. R. S.; MARTINEZ; S. T.; CHAVES, V. C.; ROCHA, A. S. R.; AMARANTE, L. Determinação por HPLC de cafeína e teobromina em folhas jovens e velhas de Ilex paraguariensis. Rev. Brasileira de Biociências, Porto Alegre, v. 5, supl. 2, p. 954-956, jul. 2007

• SIMÕES, C. M. O.; SCHENKEL, E. P.; GOSMANN, G.; MELLO, J. C. P. Farmacognosia: da planta ao medicamento. 2. ed. Porto Alegre, RS: Ed. da Universidade / UFRGS, Florianópolis, SC: Ed. da UFSC, 2000.

• VALDUGA, E; FREITAS, R. J. S.; REISSMANN, C. B.; NAKASHIMA, T. CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA DA FOLHA DE Ilex paraguariensis St. Hil. (ERVA-MATE) E DE OUTRAS ESPÉCIES UTILIZADAS NA ADULTERAÇÃO DO MATE. Rev. B.CEPPA, Curitiba, v. 15, n. 1, p. 25-36, jan./jun.1997