lilian tais da silva mariane regina cardoso niero. · • pode prevenir o mal de parkinson, pois...
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Extração da cafeína do chá
• Lilian Tais da Silva• Mariane Regina Cardoso Niero.
Considerações gerais sobre a cafeína:
• O que é a cafeína?É a droga mais
consumida em todo o mundo. Pode ser encontrada no café, chá, chimarrão, refrigerantes e chocolate.
.Pó branco cristalino e amargo. É utilizado como estimulante cardíaco e diurético.
. Pertence à classe dos alcalóides, entre eles encontram-se as metilxantinas, a cafeína é uma delas, a 1,3,7-trimetilxantina.
. É uma droga que causa dependência física e psicológica.
. Opera por mecanismos similares às anfetaminas e àcocaína, pois age nos mesmos receptores do sistema nervoso central.
Curiosidades sobre a cafeína:
• Pode prevenir o mal de Parkinson, pois previne a perda de dopamina (neurotransmissor afetado pela doença);
• Usada no combate às lesmas e caracóis, porque provocam a perda de apetite nos mesmos, sendo a cafeína um produto natural, poderá ser aceita como alternativa viável às toxinas usualmente utilizadas;
.
• Existe a hipótese de que seja possível o uso de um xarope de cafeína para o tratamento de asmáticos, prevenindo a obstrução crônica ao fluxo aéreo;
• Muitos medicamentos contra dor-de-cabeça, tal como a aspirina forte contém cafeína, pois esta contrai os vasos sanguíneos e alivia a dor;
• Produtos que contém cafeína possuem boa venda, pois causam dependência.
A ação da cafeína no organismo:
• A ligação da adenosina, um neurotransmissor natural aos seus receptores, diminui a atividade neural, dilata os vasos sanguíneos, entre outros.A cafeína se liga aos receptores da adenosina e impede a ação da mesma sobre o SNC.
.
• A recepção da adenosina é muito importante para o sono, principalmente o sono profundo.
• O aumento da atividade neural, faz com que a glândula pituitária (localizada sobre os rins) libere grandes quantidades de adrenalina, ocasionando uma série de efeitos no corpo humano, como: a taquicardia, o aumento da pressão arterial e a abertura dos tubos respiratórios.
• A cafeína também aumenta a concentração de dopamina no sangue, assim como as anfetaminas e a cocaína.
.
• A dopamina também éum neurotransmissor, relacionado com o prazer. Suspeita-se, que seja justamente este aumento dos níveis de dopamina que leve ao vício em café.
.• O tempo de meia-vida da cafeína no organismo é de seis horas.
• Seus problemas só aparecem a longo prazo.
• Sua falta pode causar depressão e dor de cabeça, causada pela excessiva dilatação dos vasos sanguíneos.
• Se ingerida em grande quantidade pode ser letal.
.Nas folhas de chá preto, encontra-se cafeína em até 5% em peso, e nos grãos de café 2%, mas uma xícara de café, contém 3,5 vezes mais cafeína que uma xícara de chá.
.Isso acontece porque o café além de ser fervido em sua preparação e comercializado como um pó extremamente fino e as folhas do chá são simplesmente escaldadas em água quente por alguns minutos.
Doses médias de cafeína:>café coado: 150 mg /xícara>expresso: 350 mg /xícara>instantâneo: 100 mg /xícara>descafeinado: 4 mg /xícara> chá: 70 mg /xícara> coca-cola: 45.6 mg /lata> diet coca-cola: 45.6 mg /lata> pepsi cola: 37.2 mg /lata> diet pepsi: 35.4 mg /lata> chocolate: (200g): 7mg
Composição das folhas de chá:
. O maior problema no isolamento da cafeína das folhas de chá e que a cafeína e acompanhada por outras substâncias naturais das quais ela precisa ser separada: celulose, taninos, flavonóides.
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• Celulose: É o maior componente das folhas do chá, mas não éconsiderado um problema no processo de isolamento, pois éinsolúvel em água.O O
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.
• Clorofila: Pigmentos responsáveis pela fotossíntese . Contribui para a cor do extrato aquoso das folhas do chá. São parcialmente solúveis em diclorometano e muito mais solúveis em água, o mesmo ocorre com os açúcares.
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Mg
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CH2
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CH3CH3
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Taninos: São compostos coloridos que devido aos grupos fenólicos são ácidos. São mais solúveis em diclorometano que em água. Na presença de base háformação de sal (fenóxidos e carboxilatos, mais solúveis em água que em DCM)
.
• Flavonóides: São pigmentos coloridos que apresentam caráter acido. São mais solúveis em diclorometano que em água. Na presença de base há formação de sal.
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Método para isolar a cafeína:
• Um bom método pode ser realizado adicionando à solução de chá primeiramente o solvente orgânico ( clorofilas e açúcares ficam na fase aquosa). Em seguida o extrato orgânico élavado com solução concentrada de NaOH ( os taninos e os flavonóides transformam-se em sais e podem ser removidos com lavagem da fase orgânica com água fria).
Formação de emulsão:Emulsão:• É uma suspensão coloidal de um líquido no outro;• Forma-se quando a solução é agitada vigorosamente.• Ocorre principalmente na presença de um material
viscoso;• Requer um bom tempo para separar duas fases, mas
felizmente existem técnicas se desfazer a emulsão.
Técnicas para desfazer a emulsão:
• Deixar a solução em descanso por um certo tempo, mexer levemente com uma bagueta ou espátula;
• Se um dos solventes for água, adicionar solução saturada de NaCl para diminuir a compatibilidade da fase orgânica aquosa;
• Com experimentos de microescala, usar uma centrífuga;• Adicionando detergente, este ajuda a solubilizar as
partículas de óleo que são muito agrupadas;• Filtração por gravidade para remover substâncias
poliméricas.
Técnicas para evitar a formação de emulsão:
• Evitar agitações vigorosas;
• Quando usar frasco cônico, usar um “spinvane”magnético para misturar;
• Quando usar funil de separação, girar levemente o mesmo;
Tabela: Constantes Físico-Químicas:
COMPOSTO FÓRMULA MF(g/mol)
p.f.(°C)
p.e.(°C)
DENSIDADE(g/mL)
SOLUBILIDADE (g/ mL)
Diclorometano CH2Cl2 84,93 -95 39,7 1,3255 1/50
Cafeína C8H10N4O2 194,19 238 1,23 1/46
Água H2O 18,02 0 100 0,997 ---
Sulfato deSódio
Na2SO4 142,04 800 --- 2,7 1/3,6
Hidróxido deSódio
NaOH 40,00 318 --- 2,13 1/0,9
Tabela: Características e Toxidades:COMPOSTO CARACTERÍSTICAS TOXICIDADES
Diclorometano Líquido incolor, com vapores não inflamáveis .
Pode causar fadiga, sonolência, náuseas,aversão à luz, irritação da pele e dosolhos. Possível agente carcinogênico
Cafeína Sólido cristalino branco ,inodoro e de gosto amargo
Estimulante do SNC, diurético, apresenta ação vaso-constritora e bronco-dilatadora.
Água Líquido, incolor, inodoro einsípido
Substância essencial para a vida
Sulfato deSódio
Sólido cristalino, inodoro,eflorescente
Ação Purgativa
Hidróxido deSódio
Sólido cristalino opaco absorve rapidamente H2O e CO2do ar.
Causa irritação das vias aéreas,queimaduras nos olhos e pele, perda temporária de cabelo. Sustância muito corrosiva.
Bibliografia:
.labjeduardo.iq.unesp.br
. www.fitfazio.hpg.ig.com.br/cafeina htmt
. www.digito.pt/ciencia/7557.html
. www.uol.com.br/folha/ciencia
FLUXOGRAMA
FASE ORGÂNICA (INFERIOR)
CH2Cl2,CAFEÍNA,TANINOS, FLAVONÓIDES GLICOSILADOS
VESTIGIOS: H2O E CLOROFILA
FASE AQUOSA (SUPERIOR) CLOROFILA
VESTIGIOS: CH2Cl2, CAFEÍNA, TANINOS E
FLAVONÓIDES GLICOSILADOS
9) RECOLHER EM BEQUER “ B2 ” ;
10) REPETIR AS ETAPAS 6,7,8,9 POR 2 VEZES;
100mL H2O DESTILADA (57-59ºC) +
3 SAQUINHOS DE CHÁ PRETO (BÉQUER “ B1 ” DE 250mL)
1) DEIXAR OS SAQUINHOS IMERSOS POR UM MINUTO; 2) PRESSIONAR OS SAQUINHOS ENTRE DOIS VIDROS DE RELÓGIO E RECOLHER O EXCESSO NO BÉQUER; 3) DESCARTAR OS SAQUINHOS NO LIXO; 4) RESFRIAR EM BANHO DE GELO ATÉ TEMPERATURA AMBIENTE; 5) TRANSFERIR PARA O FUNIL DE SEPARAÇÃO DE 250mL; 6) ADICIONAR 20mL CH2Cl2; 7) AGITAR CUIDADOSAMENTE P/ NÃO FORMAR EMULSÃO; 8) SEPARAR AS FASES;
11) DESCARTAR ADEQUADAMENTE;
12) TRANSFERIR P/ FUNIL DE SEPARAÇÃO;
13) LAVAR COM 20mL DE NaOH FRIA;
FASE ORGÂNICA (INFERIOR)
CH2Cl2,CAFEÍNA,CLOROFILA TRAÇOS:
SAIS DE TANINOS E DE FLAVONOIDES , H2O, AÇÚCARES
FASE AQUOSA (SUPERIOR)
SAIS DE TANINOS E DE FLAVONÓIDES,CLOROFILA
E AÇÚCARES TRAÇOS: CH2Cl2,CAFEÍNA
14) DESCARTAR ADEQUADAMENTE;
15) TRANSFERIR PARA BEQUER
“ B3 ”;
16) REPETIR ETAPAS 12, 13, 14, 15;
17) TRANSFERIR PARA FUNIL DE
SEPARAÇÃO;
FASE ORGÂNICA (INFERIOR)
CH2Cl2,CAFEÍNA
TRAÇOS: H2O E CLOROFILA
FASE AQUOSA (SUPERIOR)
SAIS DE TANINOS E DE
FLAVONÓIDES,CLOROFILA, AÇÚCARES, Na+ OH-
TRAÇOS: CH2Cl2,CAFEÍNA
19) DESCARTAR ADEQUADAMENTE;
20) TRANSFERIR PARA ERLEN “ E ”;
21) ADICIONAR Na2SO4, AGITAR E DEIXAR EM REPOUSO;
22) FILTRAR;
SOBRENADANTE
CH2Cl2,CAFEÍNA
TRAÇOS:CLOROFILA
PRECIPITADO
Na2SO4 HIDRATADO TRAÇOS:
CLOROFILA,CH2CL2,CAFEÍNA
23) DESCARTAR ADEQUADAMENTE;
24) TRANSFERIR PARA BEQUER “ B4 ”; ALTERNATIVA: 24) TRANSFERIR PARABALÃO DE 25OU 59ML DE BOCA 24/40 TARADO
25) EVAPORAR O SOLVENTE EM CHAPA DE AQUECIMENTO ATÉ RESTAR CERCA DE 3mL ; ALTERNATIVA:
25) EVAPORAR O SOLVENTE EM EVAPORADOR ROTATÓRIO ATÉ AOBTENÇÃODE CRISTAIS
IR PARA O ITEM 28. 26) TRANSFERIR PARA PLACA DE PETRI TARADA; 27)EVAPORAR COMPLETAMENTE ATÉ A OBTENÇÃO DE CRISTAIS;
EVAPORADO
CH2Cl2 EVAPORADO (p.f. = 39,75°C)
RESÍDUO::
CRISTAIS DE CAFEÍNA TRAÇOS: CLOROFILA
28) DETERMINAR A MASSA DA CAFEÍNA IMPURA E O PONTO DE FUSÃO. 29) PURIFICAR POR SUBLIMAÇÃO
30) DETERMINAR A MASSA DE CAFEÍNA PURIFICADA;
31) DETERMINAR PONTO DE FUSÃO.
32) CALCULAR O RENDIMENTO
RESÍDUO:
CLOROFILA
SUBLIMADO:
CRISTAIS DE CAFEÍNA PURIFICADOS