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FRANCELINE REYNAUD

MECANISMO DE INTERAÇÃO CROMATOGRÁFICA

DA QUITINA COMPLEXADA COM ÍONS Fe, NA

SEPARAÇÃO DE COMPOSTOS FENÓLICOS

ITAJAÍ - 2005

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UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍ

CENTRO DE EDUCAÇÃO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE

PROGRAMA DE MESTRADO ACADÊMICO EM CIÊNCIAS

FARMACÊUTICAS

MECANISMO DE INTERAÇÃO CROMATOGRÁFICA

DA QUITINA COMPLEXADA COM ÍONS Fe, NA

SEPARAÇÃO DE COMPOSTOS FENÓLICOS

Dissertação submetida à Universidade do Vale do Itajaí como parte dos requisitos para a obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêutica.

FRANCELINE REYNAUD

Itajaí, Dezembro de 2005.

3

ESTUDO DO MECANISMO DE INTERAÇÃO

CROMATOGRAFICA DA QUITINA COMPLEXADA COM

ÍONS Fe, NA SEPARAÇÃO DE COMPOSTOS FENÓLICOS

Franceline Reynaud

‘Esta Dissertação foi julgada adequada para obtenção do Título de Mestre em Ciências

Farmacêuticas, e aprovada em sua forma final pelo Programa de Pós-Graduação em Ciências

Farmacêuticas da Universidade do Vale do Itajaí.’

_____________________________________

Clóvis Antonio Rodrigues, Dr.

Orientador

_____________________________________

Tania Mari Bellé Bresolin, Dra.

Coordenadora do programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas

Banca examinadora:

_____________________________________

Clóvis Antonio Rodrigues, Dr.

Presidente

_____________________________________

Valdir Cechinel Filho, Dr.

Banca

_____________________________________

Tomoe Nakashima, Dra.

Banca

ii

4iii

Resumo da Dissertação apresentada à UNIVALI como parte dos requisitos necessários para

obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas.

ESTUDO DO MECANISMO DE INTERAÇÃO

CROMATOGRAFICA DA QUITINA COMPLEXADA COM

ÍONS Fe, NA SEPARAÇÃO DE COMPOSTOS FENÓLICOS

Franceline Reynaud Dezembro/2005

Orientador: Clovis Antonio Rodrigues, Dr.

Área de Concentração: Biopolímeros

Palavras-chaves: quitina, CAMI, compostos fenólicos

Número de páginas: 68

A eficiência cromatográfica do polímero quitina 100% acetilada (QTN-100), e

QTN complexado com íons Fe, contendo 5mg/g de íons Fe (QTN-Fe(1)) e 100mg/g de íons Fe

(QTN-Fe(2)), na separação de compostos fenólicos foram comparados com a sílica. O

procedimento cromatográfico foi realizado em coluna aberta, tendo como sistema de solvente

CHCl3:MeOH com polaridade crescente. Foram utilizadas as relações composto:adsorvente

1:25 e 1:50 e variação no leito cromatográfico. Foram utilizadas diferentes séries de

compostos fenólicos, os quais foram agrupados de acordo com suas características estruturais.

Em todas as séries de compostos, quando se utilizou a sílica, o aumento do leito

cromatográfico ocasionou uma diminuição na eficiência de separação. Para compostos

fenólicos não substituídos, o aumento do leito cromatográfico, independente do adsorvente,

melhorou a eficiência de separação. A presença dos íons Fe na superfície polimérica,

apresentou uma significativa melhora no rendimento da separação, entretanto o aumento da

quantidade de 5mg/g para 100mg/g de Fe ocasionou a retenção de grande parte da quantidade

inicial dos compostos na superfície do polímero.

iii

5

Abstract of Dissertation presented to UNIVALI as a partial fulfillment of the

requirements for degree of Master in Pharmaceutical Sciences

CHROMATOGRAPHIC INTERACTION MECHANISM OF

CHITIN COMPLEX WITH IRON IONS, FOR SEPARATION

OF PHENOLIC COMPOUNDS

Franceline Reynaud Dezember/2005

Advisor: Clovis Antonio Rodrigues, Dr.

Área os Concentration: Biopolymers

Keywords: chitin, affinity metal immobilized chromatography, phenolic compounds

Number of Pages: 68

The efficiency of the adsorbent chitin, fully acetylated (CH-100), chitin containing

5mg/g of iron (CH-Fe(1)) and chitin containing 100mg/g of iron (QTN-Fe(2)) to separation of

phenolic compounds was compared with the silica gel. The separation was carried out at glass

column, using CHCl3:MeOH gradient as solvent system, and the following variations: ration

compound:sorbent 1:25, 1:50 and increase of the chromatographic bed. Compounds were

reuned in different series, which were determined according to their structures. For all the

compound series, when was utilized silica gel , the increase of the chromatographic bed,

resulted in a small separation of the compounds. In relation to the phenolic compounds

without substituent, it was observed an increase of the chromatographic bed, independent of

the adsorbent, with improvement of the chromatographic separation. The iron on the surface

polymer, resulted in an improved of the ration of the separation, therefore when the iron

quantity was higher, 5 mg/g for 100 mg/g, a part of the initial compounds was adosorbed on

the polymer surface.

iv

6

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO 10 2 OBJETIVOS 12 2.1 Objetivo geral 12 2.2 Objetivos específicos 12 3 EMBASAMENTO TEÓRICO 13 3.1 Compostos fenólicos: importância e perspectivas 13 3.1.1 Interesse medicinal 13 3.1.2 Impacto ambiental 17 3.2 Separação e determinação quantitativa de compostos fenólicos 18 3.3 Adsorventes 21 3.3.1 Sílica 21 3.3.2 Material polimérico 22 3.3.3 Carbono 24 3.4 CAMI-Fe(III) – Princípios gerais 24 3.5 QTN como suporte para a CAMI 28 4 MATERIAIS E MÉTODOS 31 4.1 Reagentes e compostos 31 4.2 Equipamentos 31 4.3 Preparação dos polímeros 31 4.4 Caracterização dos polímeros 32 4.5 Adsorção dos compostos ao polímero QTN-Fe 32 4.6 Deslocamento dos íons cloreto 33 4.7 Análise cromatográfica 33 5 RESULTADOS E DISCUSSÃO 36 5.1 Caracterização dos plímeros 36 5.1.1 QTN-Fe(1) 36 5.1.2 QTN com um diferente grau de acetilação 37 5.1.3 QTN-100 39 5.2 Comportamento cromatográfico 40 5.2.1 Primeira série de compostos: Fenol, Catecol e Pirogalol 41 5.2.2 Segunda série de compostos: Hidroquinona, Catecol e Resorcinol 46 5.2.3 Terceira série de compostos: 4-Bromofenol, 4-Clorofenol e 3,4-Diclorofenol 49 5.2.4 Quarta série de compostos: 4-Nitrofenol e 4-Aminofenol 50 5.2.5 Quinta série de compostos: 4-metilfenol, 5-metilresorcinol e 4-metoxifenol 53 5.3 Adsorção dos compostos ao polímero QTN-Fe 56 5.3.1 Deslocamento de íons cloreto 56 5.3.2 Espectro de Infravermelho 57 6 CONCLUSÕES 62 7 REFERÊNCIAS 64

v

7

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1: Estrutura da Quitina 28Figura 2: Espectro de IV dos suportes QTN-Fe(1), pastilha de KBr. 36Figura 3: Provável estrutura da QTN-Fe(1) 37Figura 4: Curva de titulação potenciométrica . Método da primeira derivada.

38

Figura 5: Espectro de IV do suporte QTN-Fe(2) 39Figura 6: Curva de titulação potenciométrica do polímero QTN. Método da primeira derivada

39

Figura 7: Espectro de IV do suporte QTN-100 40Figura 8: Espectro de IV do polímero QTN-Fe(2), QTN-Fe(2) –cat, QTN-Fe(2) –pir e QTN-Fe(2) –fen, respectivamente.

58

Figura 9: Espectro de IV do polímero QTN-Fe(2), QTN-Fe(2) –cat, QTN-Fe(2) –hid e QTN-Fe(2) –res, respectivamente.

59

Figura 10: Espectro de IV do polímero QTN-Fe(2), QTN-Fe(2) –nitro e QTN-Fe(2) –amino, respectivamente.

60

Figura 11: Espectro de IV do polímero QTN-Fe(2), QTN-Fe(2) –metoxi e QTN-Fe(2) –metil, respectivamente.

61

vi

8

LISTA DE TABELAS

Tabela 1: Separação cromatográfica dos compostos fenólicos da primeira série, frente aos diferentes polímeros. Relação composto:polímero 1:25.

41

Tabela 2: Separação cromatográfica dos compostos fenólicos da primeira série, frente aos diferentes polímeros. Relação composto:polímero 1:50.

43

Tabela 3: Separação cromatográfica dos compostos fenólicos da primeira série, frente aos diferentes polímeros. Leito cromatográfico de 25 cm

45

Tabela 4: Separação cromatográfica dos compostos fenólicos da segunda série, frente aos diferentes polímeros. Relação composto:polímero 1:25

47

Tabela 5: Separação cromatográfica dos compostos fenólicos da segunda série, frente aos diferentes polímeros. Relação composto:polímero 1:50

47

Tabela 6: Separação cromatográfica dos compostos fenólicos da segunda série, frente aos diferentes polímeros. Leito cromatográfico de 25 cm

48

Tabela 7: Separação cromatográfica dos compostos fenólicos da quarta série, frente aos diferentes polímeros. Relação composto:polímero 1:25

51

Tabela 8: Separação cromatográfica dos compostos fenólicos da quarta série, frente aos diferentes polímeros. Relação composto:polímero 1:50

51

Tabela 9: Separação cromatográfica dos compostos fenólicos da quarta série, frente aos diferentes polímeros. Leito cromatográfico de 25 cm

52

Tabela 10: Separação cromatográfica dos compostos fenólicos da quinta série, frente aos diferentes polímeros. Relação composto:polímero 1:25

54

Tabela 11: Separação cromatográfica dos compostos fenólicos da quinta série, frente aos diferentes polímeros. Relação composto:polímero 1:50

54

Tabela 12: Separação cromatográfica dos compostos fenólicos da quinta série, frente aos diferentes polímeros. Leito cromatográfico de 25 cm

55

Tabela 13: Porcentagem de íons cloreto deslocados pelos compostos em estudo

55

vii

9

LISTA DE SIGLAS, ABREVIATURAS E SÍMBOLOS

CLAE Cromatografia líquida de alta eficiência CAMI Cromatografia de afinidade por metal imobilizado CAMI-Fe(III) Cromatografia de afinidade por ferro (III) imobilizado CCD Cromatografia de camada delgada CHCl3:MeOH Clorofórmio:metanol FeCl3:EtOH 1% Solução etanólica a 1% de cloreto férrico GA Grau de acetilação IDA Ácido iminodiacético LogKow Logaritimo da constante de partição óleo:água NIQFAR Núcleo de Investigações Químico-farmacêuticas pKa Constante de acidez PS-DVB Poliestireno-divinilbenzeno QTN Quitina QTN-100 Quitina com grau de acetilação igual a 100% QTN-33 Quitina com grau de acetilação igual a 33% QTN-Fe Quitina imobilizada com íons ferro QTN-Fe(1) Quitina imobilizada 5mg/g de íons ferro QTN-Fe(1) Quitina imobilizada 100mg/g de íons ferro QTN-Fe(1)-amino Quitina imobilizada 100mg/g de íons ferro tendo 4-aminofenol

adsorvido QTN-Fe(1)-cat Quitina imobilizada 100mg/g de íons ferro tendo catecol l adsorvido QTN-Fe(1)-fen Quitina imobilizada 100mg/g de íons ferro tendo fenol adsorvido QTN-Fe(1)-hid Quitina imobilizada 100mg/g de íons ferro tendo hidroquinona

adsorvido QTN-Fe(1)-metil Quitina imobilizada 100mg/g de íons ferro tendo 4-metilfenol

adsorvido QTN-Fe(1)-metoxi Quitina imobilizada 100mg/g de íons ferro tendo 4-metoxifenol

adsorvido QTN-Fe(1)-nitro Quitina imobilizada 100mg/g de íons ferro tendo 4-nitrofenol

adsorvido QTN-Fe(1)-pir Quitina imobilizada 100mg/g de íons ferro tendo pirogalol adsorvido QTN-Fe(1)-res Quitina imobilizada 100mg/g de íons ferro tendo resorcinol adsorvido Rf Parâmetro de retenção Si-OH Grupo silanol Si-O-Si Gruo siloxano SPE Extração por fase sólida

viii

10

1 INTRODUÇÃO

Compostos fenólicos são normalmente referendados como um grupo diverso de

compostos de ocorrência natural. Estão presentes em plantas e apresentam relevância na área

medicinal demonstrando várias atividades biológica (HANDIQUE e BARUAH, 2002) São

candidatos potenciais para combater doenças como AIDS, problemas cardíacos, úlceras,

infecções bacterianas e desordens mutagênicas e neurais (GARCIA et al., 2002).

Já na área industrial, os compostos fenólicos estão presentes no meio aquático como

resultado de sua ampla aplicação. São gerados a partir da produção de plásticos, corantes,

fármacos, antioxidantes e papéis, assim como na indústria petroquímica. O pentaclorofenol é

utilizado como conservante para madeiras, o fenol é gerado a partir da degradação de lignina

na produção de papel, os clorofenóis originados de fenóis em água clorada e produtos de

degradação de herbicidas, os nitrofenóis são formados fotoquimicamente na atmosfera pela

queima de combustíveis e como produtos de degradação de pesticidas organosfosforados, os

aminofenóis são intermediários específicos na produção de corante (PULGARIN e KIWI

1995; POCURULL et al., 1995a; GALCERAN e JÁUREGUI, 1995; RODRÍGUEZ et al.,

2000).

O isolamento e a identificação destes compostos é difícil devido à sua complexidade

química. Diferentes técnicas analíticas estão sendo revisadas para a análise de tais compostos,

como a cromatografia liquida de alta eficiência (CLAE) e eletroforese capilar associada com

detecção por ultra-violeta (UV), fluorescência, eletroquímica ou espectroscopia de massa.

Em muitos casos, dados isolados na retenção e separação de compostos fenólicos são

relevantes para avaliar o comportamento do suporte cromatográfico (RODRÍGUEZ et al.,

2000).

A cromatografia de afinidade por metal imobilizado (CAMI) é um método de

separação baseado na interação entre um íon metálico imobilizado em um suporte

cromatográfico e as moléculas a serem purificadas. É um método eficaz na separação de

vários materiais biológicos como enzimas receptores de membrana, células intactas,

anticorpos e vírus (HEFTAMANN, 1992, parte A). A escolha do suporte cromatográfico,

método de ativação do suporte, o ligante e o metal imobilizado dependem das propriedades

das moléculas a serem separadas (HOLMES e SCHILLER, 1997).

11

Os suportes utilizados para a imobilização da cátions metálicos são resinas

trocadoras fortemente catiônicas, tais como: sílica, celulose modificada, polímeros sintéticos e

macromoléculas (SHI et al., 1996). Os ligantes utilizados para adsorver os cátions metálicos,

geralmente apresentam em sua estrutura grupos amino, piridínico, fenólicos e hidróxidos.

A utilização da CAMI como técnica alternativa de separação, em trabalhos rotineiros

de fracionamento de compostos orgânicos, é limitada pelo elevado custo de tais adsorventes

sendo sua aplicação restritas à trabalhos específicos. Uma alternativa para a aplicação desta

técnica é a preparação de adsorventes com custos reduzidos utilizando suportes alternativos,

reagentes comuns e rotas sintéticas simples.

A quitina (QTN) é um biopolímero natural, e em estudos anteriores foi demonstrado

que, quando o Fe(III) é imobilizado em sua superfície, torna-se uma boa alternativa como

suporte cromatográfico na CAMI, para a separação de compostos fenólicos (RODRIGUES et

al., 1999) e na separação de biflavonóides (RODRIGUES et al., 2000a).

12

2 OBJETIVOS

2.1 Objetivo geral

Analisar o mecanismo de separação cromatográfica de compostos fenólicos,

utilizando QTN e QTN complexada com íons ferro (QTN-Fe), em sistema não aquoso.

2.2 Objetivos específicos

• Preparar e caracterizar o suporte QTN com diferentes graus de acetilação;

• Analisar o perfil cromatográfico do suporte QTN-100 (100% acetilada), na

separação de compostos fenólicos como: halofenóis, polihidroxifenólicos e compostos

fenólicos com substituintes no anel aromático;

• Estudar o perfil cromatográfico do suporte QTN-Fe, com diferentes

concentrações de íons ferro adsorvidos na superfície do polímero, na separação de compostos

fenólicos como: halofenóis, polihidroxifenólicos e compostos fenólicos com substituintes no

anel aromático;

• Comparar o perfil cromatográfico dos suportes QTN e QTN-Fe com o

suporte cromatográfico sílica-gel, na separação de compostos fenólicos.

13

3 EMBASAMENTO TEÓRICO

3.1 Compostos fenólicos: importância e perspectivas

3.1.1 Interesse medicinal

As plantas medicinais são utilizadas como fonte de medicamentos para o tratamento

de enfermidades que acometem a espécie humana desde a idade antiga (WILHELM-FILHO

et al. 2001; GARCÍA et al., 2002) Nestes últimos anos o uso destas plantas vem crescendo

notadamente, devido ao extraordinário potencial em servirem como fontes de princípios

ativos. Os flavonóides se encontram dentro destes princípios ativos de origem natural cujas

propriedades despertam o interesse de muitos pesquisadores e estão em constante estudo

(GARCÍA et al., 2002).

Os flavonóides são um grupo de metabólitos secundários das plantas, amplamente

distribuídas no reino vegetal. Apresentam uma relevante importância na dieta humana pois

são encontrados em muitas frutas, sementes, vegetais e ervas. (BORRELLI e IZZO, 2000;

WANG, 2000; FRIEDMAN e JÜRGENS, 2000; GARCÍA et al., 2002)

Todos os flavonóides são compostos polifenólicos com uma origem biossintética

comum e derivada da mesma estrutura química, o esqueleto benzopirânico (GARCÍA et al.,

2002). O grupo químico dos flavonóides é composto por mais de 4000 diferentes compostos

fenólicos, sendo que, as diferenças individuais dentro de cada grupo resultam de uma variação

no número e posição dos grupamentos hidroxila, por modificações nos núcleos e pelo grau de

metilação e glicosilação, as quais afetam várias propriedades dos flavonóides, particularmente

a hidrofobicidade das moléculas (WILHELM-FILHO et al., 2001).

Devido à complexidade das misturas naturais de compostos fenólicos presentes nos

diversos tipos de extratos de plantas é complicado caracterizá-los quimicamente

(GEROTHANASSIS et al., 1998) Suas propriedades químicas e físicas são muito variáveis,

no entanto, podem ser relacionadas algumas propriedades farmacológicas do grupo, as quais,

na terapêutica, tem demonstrado muitos efeitos benéficos à saúde das pessoas.

(BENAVENTE-GARCÍA e GOMEZ, 1997; WANG, 2000). A seguir, serão abordadas

algumas propriedades farmacológicas relevantes dos flavonóides:

14

A maioria dos flavonóides afeta as reações imunológicas não específicas, reações

inflamatórias agudas, mediante a supressão da fagocitose dos macrófagos, da liberação de

substâncias oxidantes dos neutrófilos e da ativação dos mastócitos. A interação destes

compostos com o metabolismo do ácido aracdônico e a inibição de mediadores pro-

inflamatórios como as prostaglandinas e os leucotrienos podem também ser responsáveis pela

atividade antiinflamatória dos flavonóides (GARCÍA et al., 2002).

A propriedade antioxidante tem atraído a atenção para a nutrição preventiva, pois

protegem os constituintes alimentares contra danos oxidativos e ainda, podem contribuir para a

prevenção de importantes patologias como doenças cardiovasculares (FRIEDMAN, 1997;

OWEN et al., 2000a; WILHELM-FILHO et al., 2001). A quercetina, um flavonóide presente

em altas concentrações no vinho tinto, tem a capacidade de ligar-se a partículas de LDL e as

células da parede das artérias e assim protegê-las contra a peroxidação lipídica (AVIRAM e

FUHRMAN, 2002). A peroxidação de biomembranas contribui para o inicio e progressão de

diversas doenças degenerativas. ZHU et al. (2002) demonstraram que os flavonóides presentes

em extratos de cocoa a epicatequina, catequina e procianidina promovem um pronunciado

efeito protetor sobre as membranas.

As catequinas estão presentes em altas concentrações no chá verde. Estudos

epidemiológicos indicam que o consumo deste chá pode ser efetivo para a prevenção de

determinados tumores. Existe uma relação entre o alto consumo do chá verde e uma baixa

incidência do câncer de próstata e de mama em alguns países asiáticos (WANG, 2000). Além

desta propriedade anti-tumoral, as catequinas apresentam efeito antihipertensivo, antioxidante,

antiarteriosclerose, hipocolesterolemico e ainda estão relacionadas com a prevenção de

formação de cárie dentária (FERNÁNDEZ et al., 2000).

O possível mecanismo de ação antitumural dos flavonóides, tem sido objeto de

vários estudos. Entre as diversas possibilidades de mecanismo de ação, destacam-se: a

atividade estrogênica, suas propriedades antiproliferativas, a indução da apoptose, suas

propriedades antioxidantes e a possível indução de enzimas destoxificadoras (MERKEN e

BEECHER, 2000a; GARCÍA et al., 2002), bem como a inibição de enzimas que ativam

precarcinogens em carcinogens (FRIEDMAN, 1997). Em recentes estudos, OWEN et al.

(2000b) demonstraram que óleo de oliva contendo, em abundância, compostos fenólicos com

atividade antioxidante como o hidroxitirosol, tirosol, flavonóides e ligninas, apresentam uma

potente inibição de espécies reativas de oxigênio. Estas espécies reativas de oxigênio como

OH- e O2- estão diretamente relacionadas a etiologia de neoplasmas como o câncer de mama e

do reto.

15

Diversos flavonóides intervêm sobre o processo de agregação plaquetária alterando o

metabolismo do ácido araquidônico, entretanto, cada composto apresenta seu próprio espectro

de ação nas diferentes vias do sistema (GARCÍA et al., 2002).

Na atualidade, a busca de novos fármacos que possam ser empregados no tratamento

de infecções bacterianas tem gerado estudos que buscam demonstrar a capacidade dos

flavonóides em apresentarem atividade sobre bactérias Gram positivas e Gram negativas. De

acordo com FRIEDMAN (2000), os compostos fenólicos estão envolvidos na defesa da planta

contra a invasão de patógenos, incluindo bactérias, fungos e vírus, logo, levanta-se uma

hipótese destes compostos naturais apresentarem uma efetividade antimicrobiana. Com base

nestas afirmações alguns grupos de pesquisa buscam desenvolver estudos com a finalidade de

comprovar a atividade antibacteriana dos flavonóides, dentre estes grupos pode-se citar SAVI

et al. (1997), onde os autores demonstraram que vários extratos foliares de Bauhinia

splendens, uma planta rica em flavonóides, apresentam efetividade contra Salmonella

typhimurium e Staphylococcus aureus, sustentando assim o uso popular desta planta na

medicina folclórica. GARCIA et al. (2002) relatam a atividade antibacteriana dos flavonóides

em relação a inibição do crescimento de cepas de Staphylococcus aureus resistentes a

meticilina.

Os flavonóides presentes no Ginkgo biloba são os responsáveis pelas ações

vasoreguladora e inibidora da agregação plaquetária, sendo essas atividades responsáveis pelo

emprego desta planta desde a antiguidade pela medicina chinesa. Vários estudos clínicos estão

sendo desenvolvidos, para evidenciar os benefícios do emprego dos flavonóides presentes

nesta planta, para o tratamento dos sintomas ligados a insuficiência cerebral, dificuldade de

concentração, alteração de memória, confusão e transtornos de humor, bem como, os efeitos

benéficos para o tratamento de problemas de circulação periférica (WATSON e OLIVEIRA,

1999; NDJOKO et al., 2000; GARCIA et al., 2002)

As isoflavonas adquiriram nos dias de hoje, um grande destaque, devido a seu efeito

estrogênico no tratamento de sintomas do climatério. Numerosos estudos epidemiológicos

relacionam a baixa incidência da sintomatologia climatérica em países que consomem

alimentos que contém fitoestrógenos. Estes fitoestrógenos são um grupo de compostos de

natureza não esteroídica, procedentes de diferentes espécies vegetais, sendo que todos

apresentam uma estrutura difenólica similar a estrutura estrogênica, a qual tem a capacidade

de interagir com os receptores para o 17β-estradiol (MERKEN e BEECHER, 2000a;

GARCIA et al., 2002)

16

3.1.1.1- Estudos realizados na UNIVALI

A atividade analgésica e antinociceptiva dos compostos fenólicos tais como

flavonóides e biflavonóides tem sido objeto, de estudo de diversos grupos de pesquisadores.

Dentre eles, destaca-se o grupo de pesquisa do Núcleo de Investigações Químico-

farmacêuticas (NIQFAR), que em 10 anos de existência, busca de forma incessante,

substâncias derivadas de plantas para o desenvolvimento de novos fármacos, particularmente

para o desenvolvimento de novos analgésicos. Dentre os trabalhos desenvolvidos, destacam-

se:

• A avaliação química e farmacológica de Phyllanthus caroliniensis, com o qual

foi demonstrado que a quercetina, o ácido gálico e alguns compostos fenólicos não

identificados apresentam uma significativa atividade antinociceptiva contra a dor induzida

pelo ácido acético em camundongos (CECHINEL-FILHO et al., 1996).

• O estudo do efeito analgésico de alguns fitoconstituintes presentes em folhas

da Rheedia gardneriana, tais como volkensiflavona, GB-2a, fukugetina e fukugeside,

revelando que estes biflavonóides apresentam uma significante atividade analgésica em

relação a dor inflamatória, no teste da formalina. Os resultados sugerem que estes quatro

compostos são os responsáveis pela aplicação farmacológica da referida planta (LUZZI et al.,

1997).

• A avaliação da atividade analgésica dos constituintes presentes nos extratos das

folhas, caules, cascas e raízes da Bauhinia splendens, ricos em compostos fenólicos, tais como

galato de etila, rutina e quercetina. Este estudo permitiu evidenciar que todos os diferentes

extratos apresentaram significante atividade analgésica em diferentes modelos de dor, sendo

que o mecanismo desta inibição da dor, pode estar relacionado ao sistema opióide

(CECHINEL-FILHO et al., 1995; WILLAIN-FILHO et al., 1997; DA SILVA e CECHINEL-

FILHO, 2002).

• A análise do efeito analgésico do extrato hidroalcoólico da Sebastiania

schottiana, a qual apresenta uma concentração relativamente alta de compostos fenólicos,

demonstrando uma maior potência contra a dor induzida por formalina e capsaicina, do que a

aspirina (LUZZI et al., 2000).

• O estudo da ação da morusina, o principal prenilflavonóide presente na Morus

nigra, revelou que este composto exibe um promissor efeito antinociceptivo ou analgésico,

17

testado em modelos clássicos de dor. O mecanismo pelo qual a morusina exerce seu efeito

pode estar relacionado ao sistema opióide (DE SOUZA et al., 2000a).

• A avaliação do extrato metanólico e das frações de acetato de etila e aquosas

da Ipomea pes-caprae, a qual exibiu uma atividade antinociceptiva em modelos clássicos de

dor, desta forma, comprovando o uso popular da planta para processos inflamatórios e

álgicos. A análise fitoquímica dos extratos testados, indicou a presença de esteróides,

terpenos, alcalóides e flavonóides (DE SOUZA et al., 2000b).

• A comprovação do efeito analgésico do biflavonóide I3-narigenin-II8-Ome-

eriodictiol, presente nas folhas da Rheedia gardneriana, através do teste da formalina. Este

composto apresenta uma potente ação analgésica dose-dependente, sendo mais potente que as

drogas de referência normalmente utilizadas (CECHINEL-FILHO et al., 2000; BITTAR et

al., 2000).

• A avaliação farmacológica dos flavonóides: hiperoside, amentoflavona,

quercetina e ácido gálico, demonstrou que estes compostos apresentam uma significante

atividade analgésica principalmente em relação a dor inflamatória no teste da formalina,

sugerindo que estes flavonóides são efetivos no tratamento de processos dolorosos (DA

SILVA et al., 2001; MEYRE-SILVA et al., 2001).

Somadas a toda essas propriedades farmacológicas aqui relatadas, os flavonóides

apresentam ainda uma atividade antiviral, principalmente na inibição do crescimento do vírus

da Herpes simples; ação antiespasmódica; diurética; antiasmática; antialérgica; capacidade em

estimular o sistema imunológico e também, são encontrados em diversas linhas de cosméticos

na dermofarmácia, como por exemplo, em dentifrícios, colutórios, adstringentes entre outros

(MERKEN e BEECHER, 2000b; GARCIA et al., 2002)

3.1.2 – Impacto ambiental

O interesse no impacto ambiental provocado pelos compostos fenólicos tem sido

evidenciado devido à sua ampla aplicação. Dependendo dos substituintes presentes no anel

fenólico, muitos destes compostos tornam-se altamente tóxicos e possivelmente mutagênicos

(PUIG e BARCELÓ, 1996; EDER et al., 1998).

Diferentes dos flavonóides, que provém de fontes naturais, estes compostos são

gerados a partir da produção de plásticos, corantes, fármacos, antioxidantes, papeis, produtos

de reação de processos de cloração, assim como, na industria petroquímica (POCURULL et

18

al., 1995b; GALCERAN e JÁUREGUI, 1995; RODRÍGUEZ et al., 2000). Ocorrem também,

como produtos de biodegradação de substâncias húmicas, taninos e ligninas, sendo que a

presença destes em alimentos limita sua digestibilidade (SHARMA et al., 1998). Podem

ainda, ocorrer como produtos de biodegradação de herbicidas e pesticidas organofosforados,

sendo que, os principais produtos de degradação são o clorofenol e o nitrofenol,

respectivamente (PUIG e BARCELÓ, 1996).

Devido a alta solubilidade em meio aquoso, estes compostos podem influenciar no

ecossistema pois depositam-se no fundo de rios e lagos e, mesmo causar a poluição de águas

superficiais. A estes poluentes pode ser atribuído a responsabilidade pelo desenvolvimento de

carcinomas nos tecidos dos homens e ainda causar uma embriotoxicidade nos animais

(CSERHÁTI e FORGÁCS, 1998).

Mesmo em baixas concentrações, estes compostos fenólicos, interferem nas

propriedades organolépticas de frutas, vegetais, peixes e até mesmo na água utilizada para

consumo humano (GOTO et a.l., 1996; FULCRAND et a.l., 1999). Essa interferência

organoléptica e a alta toxicidade, são as principais razões pelas quais os compostos fenólicos

estão sendo monitorados, rotineiramente, tanto nos efluentes como na água para consumo

humano (GALCERAN e JÁUREGUI, 1995; ELVIRA-COZAR et al., 1995).

A Agencia de Proteção Ambiental dos Estados Unidos da América (EPA), criou uma

lista contendo onze compostos fenólicos considerados poluentes de alta prioridade no meio

aquático, dos quais os clorofenóis são os mais tóxicos e carcinogênicos. A legislação da

União Européia, também estabeleceu a concentração máxima admitida de compostos

fenólicos presentes na água para consumo humano, de 0,5 ng/ml (RUANA e URBE, 1993;

PUIG e BARCELÓ, 1996; RODRIGUEZ et al., 2000).

3.2 – Separação e determinação quantitativa de compostos fenólicos

Devido a considerável importância dos compostos fenólicos, várias linhas de

pesquisa dedicam uma especial atenção ao desenvolvimento de métodos confiáveis e

sensíveis para sua análise, determinação quantitativa, extração e mesmo a purificação. A

cromatografia é o principal e mais utilizado método de separação, pois possibilita a separação

de compostos com estrutura molecular muito similar (BRUZZONITI et al., 2000).

A identificação e a quantificação dos compostos fenólicos, principalmente aqueles

extraídos de extratos vegetais está baseada na separação e isolamento de seus componentes

19

individuais através de processos cromatográficos (EXARCHOU et al., 2001). Os compostos

fenólicos podem ser separados com eficiência através de cromatografia de papel e

cromatografia de camada delgada. Este último, é um método de escolha por representar um

custo relativamente baixo, fácil e rápido, e ainda, por permitir a escolha de fases estacionárias

distintas, resultando na detecção e visualização do composto analisado (CISOWSKI et al.,

1998). Entretanto, a baixa reprodutibilidade desta técnica limita a sua utilização. Outros

métodos muito utilizados para a análise dos compostos fenólicos incluem a cromatografia

gasosa e a CLAE. Mais recentemente, a eletroforese capilar aparece como um método

alternativo (FIEHN e JEKEL, 1997; MACIEJEWICZ e SOCZEWINSKI, 2000). A diferença

na seletividade dos distintos sistemas cromatográficos, como fase reversa ou fase normal,

representam a razão e a determinação de qual método utilizar na separação de uma mistura de

compostos, como por exemplo os flavonóides em extratos de plantas (HAMRYL e

SOCZEWINSKI, 2000).

A cromatografia gasosa fornece a possibilidade de uma identificação segura.

Entretanto, a maioria dos compostos fenólicos apresenta uma baixa volatilidade sendo, assim,

necessário um passo de derivatização do composto, com a finalidade de aumentar sua

volatilidade (CSERHÁTI e FORGÁCS, 1998).

A CLAE oferece melhores condições para a separação e purificação dos compostos

fenólicos. Devido a alta flexibilidade e sua baixa toxicidade da fase móvel a CLAE tornou-se

o método de escolha para a separação desta classe de analitos. Normalmente, essas técnicas

cromatográficas são associadas a diferentes tipos de detectores, como a detecção por UV,

fluorescência, eletroquímica ou espectroscopia de massa (CSERHÁTI e FORGÁCS, 1998).

Um método inovador para a identificação e quantificação de compostos fenólicos, é

através de metodologias avançadas de ressonância nuclear magnética. A combinação da

variação de temperatura com a espectroscopia bi-dimensional próton-próton e próton-carbono

permitem a identificação e a quantificação de compostos fenólicos, tais como, o ácido caféico

e ácido rosmarinico (EXARCHOU et al., 2001). Entretanto, este é um método que representa

custos relativamente elevados e ainda é pouco utilizado.

A presença nas amostras, de uma quantidade considerável de compostos mono, oligo

e poliméricos reduz a eficiência da separação de qualquer método cromatográfico, por

alteração da capacidade de retenção e devido a baixa concentração dos compostos fenólicos

em amostras, nenhuma destas combinações de técnicas analíticas pode quantificar os limites

requeridos para uma determinação direta, tornando-se necessário realizar uma pré-

20

concentração da amostra (RUANA e URBE, 1993; POCURULL et al., 1995a; RODRIGUEZ

et al., 2000).

Basicamente, existem dois processos de pré-concentração dos solutos de interesse: a

extração de fase líquida e a extração por fase sólida (SPE) (BRUZZONITI et al., 2000).

Ambos, os métodos apresentam tanto vantagens como desvantagens.

A extração por fase líquida tem um protocolo de fácil aplicação, não necessitando de

equipamentos sofisticados, entretanto, a eficiência deste método é relativamente menor

quando comparado à SPE, outra desvantagem é o emprego de solventes tóxicos. Já a SPE é

mais rápida mais eficiente e utiliza uma quantidade menor de solventes, entretanto necessita

de matrizes especiais as quais aumentam os custos da análise (CSERHÁTI e FORGÁCS,

1998; RODRIGUEZ et al., 2000; BRUZZONITI, et al. 2000).

A SPE é utilizada para a pré-concentração de compostos fenólicos, e devido a esse

fator, têm-se alternativas para facilitar e otimizar este processo. Os principais objetivos se

enquadram num dos pontos abordados a seguir:

A) Desenvolvimento de novas fases estacionárias, com exceção dos materiais à

base de carbono e sílica, há um rápido progresso na produção de polímeros e

adsorventes poliméricos modificados.

B) Desenvolvimento de técnicas e protocolos de análises automatizados. Com este

objetivo pode-se ressaltar o trabalho de POCURULL et al. (1996) onde os

autores utilizaram a cromatografia líquida de fase reversa e foto diode array

como detector, para determinar traços de compostos fenólicos na água. Foram

analisados os materiais: octadecilsilano (C18) e um copolímero de

estirenodivinilbenzeno carregado com sulfato de sódio. Com a finalidade de

aumentar a eficiência de retenção, levando em consideração a alta de

polaridade destes compostos, foi acrescentado um reagente de par-iônico ao

sistema de retenção. Os experimentos foram realizados em diferentes colunas

apresentando variações no diâmetro interno. Sob as condições testadas os

autores concluíram que uma melhor performance do método cromatográfico

foi obtida com o polímero estirenodivinilbenzeno carregado com sulfato de

sódio.

C) Derivatização dos compostos fenólicos antes da concentração. Devido a alta

polaridade dos compostos fenólicos, é comum, na cromatografia gasosa, estes

composto apresentarem picos largos e altos e esse efeito aumenta com o tempo

de uso da coluna cromatográfica. Para evitar este inconveniente, propõem-se

21

várias reações de derivatização com a finalidade de diminuir a polaridade dos

compostos fenólicos. As principais técnicas de derivatização são acetilação e

formação de par-iônico. Estas reações podem melhorar a eficiência dos

procedimentos de extração por fase sólida por acentuar a interação por fase

reversa (CSERHÁTI e FORGÁCS, 1998; RODRIGUEZ et al., 2000).

3.3- Adsorventes

Alguns compostos fenólicos são sistematicamente incluídos em testes para a

avaliação e determinação do mecanismo de separação de adsorventes para colunas

cromatográficas e matrizes para a extração por fase sólida. Em muitos casos, dados isolados

referentes à retenção e separação destes compostos são úteis para a avaliação da performance

do material cromatográfico (RODRIGUEZ et al., 2000).

Dentre os adsorventes freqüentemente utilizados tanto como suporte cromatográfico

ou como matrizes para a extração por fase sólida, destacam-se:

3.3.1 – Sílica

A sílica é amplamente empregada em cromatografia liquida de fase reversa,

sendo que, as principais características que permitem esse emprego são: variedade de

tamanho, porosidade, força mecânica que permite o uso mesmo em altas pressões, permitindo

uma rápida transferência de massa (STELLA, et al., 2001).

A superfície da sílica é caracterizada por grupos silanóis (Si-OH) e siloxano (Si-O-Si).

Os grupos Si-OH constituem o principal sítio de adsorção e, também apresenta alta

reatividade. Eles podem estar na forma livre, ligado a mais e um grupo hidroxila ou ainda

formando pontes de hidrogênio entre dois grupos Si-OH distintos. A presença destes grupos

livres, na superfície da sílica possibilitam a modificação estrutural do material,

proporcionando desta forma a sínteses de adsorventes para separações cromatográficas

específicas (STELLA, et al., 2001).

Adsorventes a base de sílica foram os primeiros materiais testados na separação de

compostos fenólicos, em sistema aquoso. Para esta separação o material mais utilizado é o

C18. O mecanismo pelo qual os compostos fenólicos são adsorvidos pelo C18 é através de

mecanismo de fase reversa, onde ocorre uma interação apolar tipo Van Der Waals entre o

22

analito e o adsorvente. Devido ao processo de partição, que envolve a diferença de

solubilidade do analito entre a fase aquosa e a fase estacionária apolar, a polaridade do analito

representa uma significante relevância na determinação da efetividade da fase estacionária.

Além da polaridade, outro fator que pode influenciar na efetividade da separação é o aumento

da carga do C18, pois aumentando a carga aumenta a capacidade de adsorção. Deve-se

considerar, ainda, o tamanho da partícula da sílica, o material mais comum apresenta 6nm de

diâmetro. O tamanho da partícula apresenta grande importância pois quanto menor, maior a

superfície de contato (RODRIGUÉZ et al., 2000).

É possível concentrar grandes volumes de amostra de fenóis, através do uso de

adsorventes com o grupo Si-OH livre. Este fato, leva a formação de ligações de hidrogênio

entre o adsorvente e o compostos fenólico, entretanto, esta adsorção pode ser irreversível e

apresentar uma dificuldade extra na eluição. Esta eluição seria possível realizar-se, após a

remoção dos resíduos aquosos, com solventes como o acetato de etila, metanol, acetonitrila ou

acetona. O volume de eluição depende da natureza do solvente, quantidade de adsorvente e

polaridade do composto (RODRIGUÉZ et al., 2000). A sílica com sistema de solventes não

aquoso, como fase móvel é raramente utilizada, entretanto, novas pesquisas têm demonstrado

resultados promissores na separação de compostos hidrofílicos (MACIEJEWICZ e

SOCZEWINSKI, 2000).

Entre as desvantagens desde material, pode-se citar sua limitada estabilidade em

diferentes pH, principalmente em pH alcalino e a presença de grupos Si-OH não reativos e

impurezas metálicas. Estes fatores limitam a aplicação deste material como fase estacionária

para a separação de determinados compostos, fazendo necessário o desenvolvimento de

adsorventes mais aprimorados (STELLA et al., 2001).

3.3.2 - Material polimérico

Fases estacionárias quimicamente modificadas são adaptadas para diferentes processos

analíticos, principalmente para CLAE e para a SPE. Os polímeros quimicamente modificados

retêm com eficiência uma variedade de analitos orgânicos, apresentando uma alta capacidade

de adsorção (BUSZEWSKI et al., 1999). Muitos são os materiais poliméricos utilizados pra a

separação ou extração de compostos polares, dentre os mais utilizados e estudados pode-se

citar: o poliestireno-divinilbenzeno (PS-DVB) e suas modificações e, o divinilbenzeno-n-

vinilpirrolidona.

23

O PS-DVB foi desenvolvido por modificações da resina XAD e constitui um polímero

com estrutura hidrofóbica e dependendo do fornecedor, apresenta diferentes tamanhos de

partículas, área de superfície e graus de reticulação (RODRÍGUEZ et al., 2000).

A retenção de compostos polares, tais como os compostos fenólicos no PS-DVB

envolvem a ativação do polímero por solvente, concentração da amostra em sistema aquoso,

secagem e eluição utilizando solventes como metanol-acetonitrila, acetato de etila ou terc-

butil-metil-ester. A retenção dos compostos fenólicos neste polimero, é resultado do

mecanismo de fase reversa e interações π-π entre os elétrons do anel aromático presente no

suporte e a molécula fenólica. Comparando este suporte com a sílica, nota-se que o PS-DVB

apresenta as seguintes vantagens (LEÓN-GONZÁLEZ e PÉREZ-ARRIBAS, 2000;

RODRÍGUEZ et al., 2000):

• Maior estabilidade em pH ácido, o qual normalmente é usado na

concentração de fenóis;

• Maior capacidade de adsorção de analitos polares, isto é atribuído a

quantidade de carbono, que é em torno de 90%, comparados a no máximo

18% no C18;

• Maior área superficial, alguns suportes comerciais apresentam uma área

maior que 1000 m2/g, enquanto o C18 apresenta entre 200 a 600 m2/g.

A retenção de compostos fenólicos no PS-DVB pode ser melhorada através da

introdução de grupos polares na matriz polimérica. Apesar do PS-DVB apresentar uma boa

capacidade de adsorção de compostos fenólicos, esta pode ser melhorada, pois a adição de

grupos funcionais com características hidrofílicas, melhora a característica de molhabilidade e

conseqüentemente, auxilia a transferência de massa de fenóis polares da fase aquosa para o

adsorvente (HUCK e BONN, 2000; RODRÍGUEZ et al., 2000).

Em resinas modificadas, a adsorção de compostos fenólicos, é devida ao esqueleto

polimérico (mecanismo de fase reversa e interações π-π) e é facilitada pela introdução de

grupos funcionais, tais como são: acetil, hidroximetil, benzoil, o-carboxibenzoil ácido

carboxílico e sulfônico (HUCK e BONN, 2000; RODRÍGUEZ et al., 2000). Destas

modificações a mais comumente utilizada é sulfatação do PS-DVB o que demonstra uma

excelente hidrofilicidade e melhora a eficiência de extração de compostos orgânicos polares.

24

O grau de sulfonação representa um maior efeito na retenção destes compostos (HUCK e

BONN, 2000).

O divinilbenzeno-n-vinilpirrolidona é um copolímero macroporoso consistindo em

monômeros, o lipofílico divinilbenzeno e o hidrofílico n-vinilpirrolidona. Estes dois

monômeros proporcionam um balanço hidro-lipofílico. Este material pode ser utilizado para a

determinação de compostos orgânicos polares e apolares. Devido a sua alta estabilidade em

diferentes pH e a compatibilidade com diferentes sistemas de solventes os analitos são retidos

na sua forma lipofilica não-iônica (HUCK e BONN, 2000).

3.2.3 – Carbono

Carbono grafite é o terceiro material mais utilizado na separação de compostos

fenólicos. A retenção destes compostos neste tipo de material resulta na combinação de

diferentes processos, tais como (RODRÍGUEZ, et al., 2000):

• Absorção de compostos não-polares por fase reversa (a alta capacidade de

absorção é resultado do aumento da superfície de contato do carbono grafite, a

qual aumenta a possibilidade de retenção por fase reversa)

• Interações π-π entre o solvente e os analitos aromáticos

• Troca iônica, sendo este mecanismo conseqüência do sal benzopirilium com

carga positiva, presente, como impureza, na superfície do carbono grafite.

3.4 - CAMI-Fe(III) – Princípios gerais

A cromatografia de afinidade é um método inovador e potente de purificação o qual

permite, além de diminuir o número de passos para a separação dos compostos, a obtenção do

composto de interesse com alto grau de pureza. Muitas pesquisas com diferentes métodos de

cromatografia de afinidade estão em desenvolvimento, cada qual baseada na seletividade e

interação reversível entre um ligante imobilizado e seu analito complementar, tais como

interação antígeno-anticorpo, enzima-inibidor, glicoproteína-lecitina, anticorpo-proteína G e

interação entre analito-íon metálico imobilizado. Este último, explora a afinidade dos íons

metálicos, especialmente os metais de transição como o Cu(II), Ni(II), Zn(II) e Fe(III), em

relação a grupos funcionais contendo oxigênio, nitrogênio e enxofre (LI e DASS, 1999a).

25

Na forma original, esta técnica foi introduzida por Helffeirch em 1961, neste caso foi

utilizado uma coluna trocadora, fortemente catiônica pela qual foi eluído Cu(II) e Ni(II). Uma

mistura de aminas foi percolada através da coluna usando uma solução aquosa de amônia

como eluente. Como a amina coordena mais fracamente com o Cu(II) foi deslocada primeiro,

acompanhada pelo excesso de amônia. A maior parte dos íons metálicos permaneceram

retidos na coluna, entretanto verificou-se que, uma pequena quantidade destes foram

deslocada, supondo-se que ocorreu uma troca com os íons amônio da solução aquosa de

amônia. Esta perda de íon poderia ser minimizada escolhendo-se um trocador mais forte ou

adicionando íons metálicos com baixa concentração no eluente (HEFTMANN 1992, parte A).

A CAMI-Fe(III) apresenta uma aplicação na purificação e caracterização de

macromoléculas fosforiladas. Este método de separação pode ser aplicado, com sucesso, na

purificação de fosfopeptídeos obtidos por síntese em fase-sólida para os quais, numa

separação através de CLAE, normalmente são necessários vários passos para obtenção da

fosfoproteína desejada, com alto grau de pureza. Através da CAMI-Fe(III) pode-se eliminar

vários passos desta separação, com redução do tempo consumido, e ainda assim obter-se o

produto com o mesmo teor de pureza (LI e DASS, 1999a). Além, da purificação de

fosfopeptídios sintéticos, esta técnica é ideal para o isolamento e identificação de

fosfopeptídios de amostras biológicas. Este isolamento e purificação seletiva de produtos

fosforilados, tanto sintéticos quanto de origem biológica, pode ser atribuída à forte interação

do íon Fe(III) com grupos fosfato (LI e DASS, 1999b). A adsorção do grupo fosfato ao Fe(III)

imobilizado não é apenas resultado de uma simples interação eletrostática. A alta afinidade

com o qual o fósforo interage com o Fe(III) é particularmente explicada pelo fato de que,

provavelmente, ocorra a formação de dois pontos de coordenação com o metal, enquanto

outros grupos como carboxila, formam apenas um ponto (HOLMES e SCHILLER, 1997).

Compostos não fosforilados, como o aminoácido cisteína, também podem ser

purificados através da CAMI-Fe(III). Neste caso, a purificação da cisteína pode ser atribuída a

presença do grupo sulfidril, o qual é quimicamente similar ao hidroxil. Devido a essa

semelhança química, o sulfidril apresenta uma relativa afinidade pelo Fe(III) (HOLMES e

SCHILLER, 1997).

Em todos os casos, na CAMI, a adsorção de uma amostra em um suporte

cromatográfico, requer a interação desta amostra com um metal, enquanto um ou mais

ligantes fracos são deslocados. Quando o íon metálico ligado é um átomo doador múltiplo de

elétrons, há uma favorável contribuição entrópica para a energia de ligação, resultante do

26

deslocamento de múltiplos ligantes fracos, este fato pode ser chamado de efeito quelato

(HOLMES e SCHILLER, 1997).

Para a compreensão do mecanismo de separação do Fe(III) imobilizado à um suporte

cromatográfico, ou seja, da CAMI-Fe(III), deve-se primeiramente, considerar o conceito de

“dureza e moleza”. A química de coordenação classifica os ligantes e os íons metálicos em

ácidos e bases “duros” e “moles”. Segundo o princípio de Pearson, tem-se que, num pH em

torno de 7, ácidos “duros” interagem com bases “duras” e ácidos “moles” com bases

“moles”. Um ácido de Lewis “mole” contém os íons dos metais de transição de maior peso

molecular e que se encontram em baixos estados de oxidação, como o Cu(I), Ag(I), Hg(I),

Hg(II), Pd(II) e Pt(II). Nos os ácidos de Lewis “duros”, incluem os metais alcalinos, alcalinos

terrosos e os metais de transição com um estado de oxidação alto, tais como Ti(IV), Fe(III),

Cr(III), Co(III) e o íon hidrogênio (HUHEEY, 1981).

O Fe(III) é considerado um ácido de Lewis “duro” logo, apresentará uma interação

mais forte com bases “duras” como o oxigênio fenólico, fosfatos, sulfatos e carboxilatos. As

moléculas que contém estas bases de Lewis “duras” possuem uma constante de estabilização

alta, já, as moléculas que possuem bases de Lewis “moles”, tais como grupamentos amino e

sulfidril, apresentam uma constante de estabilização baixa. Embora o enxofre e o nitrogênio

possam doar elétrons ao Fe(III), normalmente, resulta na formação de complexos fracos.

(HOLMES e SCHILLER , 1997).

A força de coordenação entre o íon Fe(III) e um ligante é controlada principalmente

por três fatores:

a) Interação eletrostática controlada pela carga e pelo raio molecular, pois a

energia eletrostática de um par iônico é inversamente proporcional à distância interatômica,

quanto menor for o íon, maior será a atração (HOLMES e SCHILLER, 1997; HUHEEY,

1981).

b) Afinidade do centro iônico em receber elétron do ligante. Em geral, toda

espécie “dura” possui uma eletronegatividade elevada. A relação entre “dureza” e

eletronegatividade indica que se obtém complexos mais estáveis, quando a ligação é formada

entre elementos que apresentam eletronegatividades muito diferentes (HOLMES e

SCHILLER , 1997; HUHEEY, 1981).

c) Configuração eletrônica do metal que é susceptível de estabilização

devido a distorção da simetria octaédrica. Essa distorção octaédrica é conhecida como “Efeito

Jahn-Teller”, o qual estabelece que, para uma molécula não linear, que apresenta um estado

eletronicamente degenerado, ocorre uma distorção na simetria para eliminar a degeneração e

27

alterar a energia, de forma que a energia de repulsão seja a mínima e a de ligação seja a

máxima (HOLMES e SCHILLER , 1997; HUHEEY, 1981).

O mecanismo de separação da CAMI-Fe(III) pode ocorrer através dos métodos:

coordenação metálica ou troca-iônica. A flexibilidade desta técnica origina-se no fato que

ambos, troca iônica ou as propriedades de coordenação do ligante, podem resultar em uma

afinidade específica. Os fatores a serem considerados, quando se desenvolve uma separação

utilizando CAMI-Fe(III), são: a carga do complexo metal-ligante, a força iônica do tampão e

a presença de uma superficie acessível às moléculas a serem purificadas (HOLMES e

SCHILLER , 1997).

Para uma melhor compreensão das propriedades de separação através de

coordenação com o ligante ou troca iônica, estes autores supra citados, consideram o uso do

ácido iminodiacético (IDA) como um ligante quelante. Sem um íon metálico coordenado, a

fase estacionária que contém o IDA negativamente carregado, apresenta uma troca,

relativamente forte de cátions. Quando o IDA quela o íon Fe(III), o complexo metal ligante

apresenta uma rede de cargas positivas, o que não ocorre quando o complexo IDA-íon é

formado por metais divalentes, tais como, o IDA-Cu(II), o qual não possui uma carga formal.

Para complexo do IDA com o Fe(III), a interação eletrostática é relativamente significante

(id., ibidem).

Exemplificando o mecanismo de separação da CAMI-Fe(III), através da troca iônica,

pode-se citar a purificação da enzima lactato-desidrogenase. Sem o aumento da força iônica, a

proteína citada não é deslocada através da coluna que contem o íon Fe(III).

Entretanto, complexos de ligantes com o Fe(III), que não possuam uma rede de

cargas formais, ligam-se a proteínas séricas, com uma eficiência relativamente maior do que

complexos de ligantes com o IDA-Fe(III), em pH baixo, isto sugere que interações não-

iônicas podem, também, ter um papel importante na formação do complexo metal proteína. O

mecanismo de adsorção é controlado por fatores séricos, ou ainda, por cargas que ocorrem

localmente, reduzindo desta forma, a importância da rede de cargas da proteína (id., ibidem).

28

3.5 - QTN como suporte para a CAMI

A QTN é um polímero natural, presente nas cascas de crustáceos e na parede celular

de fungos, ela consiste em cadeias de β(1→4)N-acetilglucosamina. É insolúvel em solventes

comuns, tais como soluções ácidas ou solventes. É parcialmente desacetilada, normalmente

sob condições heterogêneas em processos industriais, produzindo assim, uma variedade de

polímeros. Apresenta ampla aplicação tanto no campo biomédico, como farmacêutico e

cosmético e, devido a essas aplicações, torna-se importante sua caracterização para controlar a

produção e suas propriedades finais (BRUGNEROTTO et al., 2001).

Uma análise estrutural da QTN, de várias origens, indica que há um átomo de

nitrogênio em cada anel do polímero. Este átomo de nitrogênio está na forma de grupos NH2

livres, (cerca de 15%) e grupos acetamida (MUZZARELLI e TUBERTINNI, 1969;

MALINOWSKA e RÓZYLO, 1997). A presença dos grupos NH2 livres, na cadeia

polimérica, confere à QTN uma característica de nucleofilicidade, num pH básico (>7), estes

grupos são desprotonados e o par de elétrons não compartilhados pode ocasionar uma

variedade de modificações químicas (KUMAR et al., 2000). Essas modificações, na

superfície do polímero, representam uma grande importância para aplicações analíticas,

especialmente para diferentes métodos cromatográficos, assim como em sistemas biológicos

quando, complexos imobilizados à sua superfície mimetizam a atividade biológica de

metaloenzimas (RODRIGUES et al., 1998a). Na figura 1, está representado a estrutura da

QTN.

O

OHOOH

NH2

O

CH2OH

CH2OHNHCOCH3

n

Figura 1: Estrutura da QTN

Os amino açúcares e seus derivados poliméricos, como é o caso da QTN, são ligantes

eficientes, formando complexos estáveis com íons metálicos, tais como Cr(III), Co(II), Ni(II),

Cu(II), Fe(III) dentre outros. Esses cátions são coordenados ao par de elétrons livres dos

grupos NH2 livres (TONG et al., 1991; BURKE et al., 2002).

29

Alguns destes metais são fortemente retidos, não sendo assim, eluídos e, desta forma,

podem ser utilizados para modificar a estrutura polimérica. Esta alteração na superfície da

QTN propicia a utilização desta como fase estacionária para a separação de grupos de

compostos que não são eficientemente separados quando se utiliza o polímero sem a adsorção

dos metais (MALINOWSKA e RÓZYLO, 1997).

A QTN com o íon Cu(II) imobilizado em sua superfície apresenta uma eficiência

relativamente maior na separação de uma mistura de isômeros ópticos de aminoácidos,

quando comparada com o polímero sem íon imobilizado (MALINOWSKA e RÓZYLO,

1997).

Em trabalhos anteriores foi realizado um estudo comparativo usando QTN e QTN-

100 para separar os flavonóides swertisina e 2''-O-rhamnosilswertesina de extratos de

Aleurites molucana. Os resultados revelaram que a presença do grupo amino na superfície da

QTN favorece a formação de fortes pontes de hidrogênio entre a hidroxila do composto

fenólico e os grupos NH2. Por outro lado, a acetilação do polímero elimina a presença de

grupos NH2 livres, consistindo no polímero denominado QTN-100, o qual apresenta

características de poliamida. A interação da hidroxila dos compostos fenólicos com o

grupamento acetamida da QTN-100 apresentou numa intensidade relativamente menor

quando comparada à interação com os grupos NH2 da QTN, desta forma favorecendo a

separação dos compostos (MORSCH et al., 2002). Ao utilizar extratos de Rhedia

gardneriana, rica em flavonóides, tais como volkensiflavona, GB-2a, fukugetina e

fukugesida, foi observada a mesma forte interação do polímero QTN com a hidroxila fenólica

dos compostos, confirmando a hipótese dos estudos acima descritos (RODRIGUES et al.,

2000b)

A presença de interações π-π entre o analito e o adsorvente pode apresentar

vantagens para a separação de compostos com parâmetro de retenção similar aos adorventes

tradicionais. Esta interação pode ser definida como uma interação entre elétrons π da fase

estacionária e compostos fenólicos, tais como flavonóides. Estudos realizados com a

modificação da superfície da quitosana com benzaldeído revelaram que a adição do grupo

benzênico na superfície polimérica aumenta o caráter hidrofóbico. Este grupo aromático

propicia a interação do tipo π-π com os flavonóides, resultando numa interação mais fraca do

que a formação de pontes de hidrogênio. Ao utilizar o polímero modificado com o grupo

benzênico para a separação de flavonóides observa-se uma capacidade particular deste

adsorvente na separação, melhorando de forma significativa a quantidade de composto obtido

30

na forma pura, quando comparado com a separação dos mesmos compostos utilizando o

adsorvente sem o grupo benzênico (GIRARDI et al., 2003).

Em trabalhos anteriores foram demonstrados que a QTN-Fe pode ser um suporte

alternativo para a CAMI uma vez que apresentou eficiência na separação de compostos

fenólico (RODRIGUES et al., 1999) e compostos de origem natural como é o caso de

flavonóides, biflavonóides, terpenos, diterpenos e derivados do ácido gálico (RODRIGUES et

al., 1998b; RODRIGUES et al., 2000a). Entretanto, alguns pontos necessitam ser elucidados

como, por exemplo, a extensão em que cada mecanismo de separação cromatográfica (troca

iônica, polaridade, formação de complexo), é responsável pela retenção dos compostos

fenólicos no adsorvente.

31

4 MATERIAIS E MÉTODOS

4.1 Reagente e compostos

• Acetona, anidrido acético, cloreto férrico, clorofórmio, etanol, formamida,

metanol, sulfato de cálcio; todos de grau analítico.

• Catecol, fenol, hidroquinona, pirogalol, resorcinol, 4-bromofenol, 4-

clorofenol, 3,4-diclorofenol, 4-nitrofenol, 4-aminofenol, 4-metilfenol, 4-

metoxifenol e 5-metilresorcinol.

4.2 Equipamentos

• Espectofotômetro de Infravermelho (Bomem-Hartmann S. Braun-M-

Séries).

• Espectofotômetro de UV-visível (1601, Shimadzu).

4.3 Preparação dos polímeros

4.3.1 QTN com diferentes graus de acetilação

Foram obtidos diferentes polímeros (QTN) com variações no grau de acetilação,

através da modificação da quitosana, através da reação com anidrido acético com diferentes

proporções (1:0,25 e 1:1) em relação ao monômero de quitosana em meio contendo

metanol:formamida, sob agitação por 48 h. Após este período, o sólido foi filtrado, lavado

com etanol e acetona para a remoção de excesso de anidrido e seco sob ação do calor.

4.3.2 Preparação dos polímeros complexados com o íon Fe

O polímero QTN, com diferentes graus de acetilação, foi complexado com íons Fe.

Em uma solução de cloreto férrico (FeCl3) 1M foi adicionado o respectivo polímero e o

32

sistema foi mantido em agitação por um período de 12 h, em temperatura ambiente. Após este

período, o sólido foi separado por filtração, lavado com etanol e acetona, para a remoção do

excesso de FeCl3 e em seguida foi seco sob ação do calor.

4.4 Caracterização dos polímeros

Os polímeros foram caracterizados através de espectroscopia IV, usando pastilhas de

KBr.

A determinação do grau de acetilação (GA) dos polímeros foi realizada segundo o

método descrito por BROUSSIGNAC (1968) para a determinação do grau de desacetilação da

quitosana, tal método está baseado na equação 01. O método envolve a titulação de amostra

da QTN em presença de um excesso de ácido forte (HCl) com hidróxido de sódio.

%NH2 = 16,1 x (V2 –V1) x Mb Equação 01 m

onde: V2 é o volume (mL) correspondente ao segundo ponto de equivalência, V1 é o volume

(mL) correspondente ao primeiro ponto de equivalência, Mb é a molaridade da base, m é a

massa (g) da amostra e 16,1 é o valor relacionado com o peso molecular do monômero da

QTS.

O primeiro ponto de equivalência (V1) está relacionado com a neutralização do ácido

fraco NH3+. O segundo ponto de equivalência (V2), está relacionado com a neutralização do

ácido clorídrico pelo hidróxido de sódio.

As quantidades de Fe adsorvidas em cada polímero, foram determinadas por

colorimetria usando 1,10-fenantrolina, descrito por JEFFERY et al. (1992).

4.5 Adsorção dos compostos ao polímero QTN-Fe

Para a caracterização da absorção dos compostos ao polímero QTN-Fe foi preparado

um complexo composto:polímero na proporção 1:50, levado a um sistema de agitação

constante, por um período de 24 h, com os compostos em estudo: Fenol, Catecol, Resorcinol,

33

Hidroquinona e Pirogalol, separadamente. Após o período de agitação os sólidos foram

filtrados, lavados com acetona e secos em temperatura ambiente.

4.6 Deslocamento dos íons cloreto

A concentração de íons cloreto deslocados de seu ponto de coordenação com o Fe foi

determinado de acordo com o método de Volhard, descrito por JEFFERY et al. (1992). Para

realização deste método foi utilizado o complexo QTN-Fe(2) tendo adsorvidos em sua

superfície os compostos: Fenol, Catecol, Resorcinol, Hidroquinona e pirogalol.

O método de Volhard envolve a titulação com tiocianato de potássio 0,1M, da

amostra, QTN-Fe-composto, em excesso de nitrato de prata. A quantidade de íons cloreto de

uma solução padrão, QTN-Fe(2), subtraído da quantidade determinada de íons cloreto na

amostra representa a quantidade de íons cloreto deslocadas pelos compostos.

4.7 Análise cromatográfica

Para a análise cromatográfica foram utilizados 5 séries distintas de compostos

fenólicos. Tais séries foram determinadas de acordo com características estruturais dos

compostos.

4.7.1 Primeira série

Para esta série foram selecionados compostos fenólicos que apresentam número

crescente de hidroxilas, sendo:

OH OH

OH

OH

OH

OHFENOL

Ácido FênicoCATECOL

1,2-dihidroxibenzeno

PIROGALOL

1,2,3-trihidroxibenzeno

34

4.7.2 Segunda série

Fazem parte desta série os compostos fenólicos com o mesmo número de hidroxilas,

diferenciando apenas em sua posição, sendo:

CA

TECOL


RESORCINOL


HIDROQUINONA


OH

OH

OH

OH

OH

OH

4.7.3 Terceira série

Fazem parte desta série alguns halofenois.

4-BROMOFENOL 4-CLOROFENOL 3,4-DICLOROFENOL

OH

Cl

OH

Br

OH

Cl

Cl

4.7.4 Quarta série

Esta série é composta por compostos fenólicos que apresentam substituintes

nitrogenados no anel fenólico.

OH

NH2

OH

NO2

4-AMINOFENOL 4-NITROFENOL

35

4.7.5 Quinta série

Fazem parte desta série, compostos fenólicos que apresentam grupos metilas ou

metoxilas. OH

CH3

OH

OCH3

OH

OHCH3

4-METILFENOL 4-METOXIFENOL 5-METILRESORCINOL

O comportamento cromatográfico foi avaliado através de cromatográfia líquida de

coluna, sendo que as colunas cromatográficas foram preparadas pela mistura do respectivo

polímero com o solvente clorofórmio.

A quantidade de polímero e o tamanho da coluna foram determinados de acordo com

a quantidade de amostra a ser separada. A proporção composto: polímero teve uma variação

na sua relação de 1:25 e 1:50, sendo que para estas duas variação a altura do leito

cromatográfico foi em torno de 10 cm.

Com o intuito de verificar a influência do leito cromatográfico, foi mantida a relação

composto:polímero 1:50 e utilizado uma coluna cromatográfica com um diâmetro interno

menor. Neste caso, a altura do leito cromatográfico foi em torno de 20 a 25 cm.

Para a eluição dos compostos foi utilizado o sistema de solvente CHCl3:MeOH com

polaridade crescente. As amostras foram colocadas na forma de pastilhas e eluídas a seguir

com o solvente apropriado. Este foi coletado em frações de 5 ml, que, posteriormente, foram

agrupadas de acordo com o componente presente, o qual foi identificado com o auxílio da

CCD convencional, utilizando como sistema de solvente CHCl3:MeOH na proporção 80:20 e

UV, dicromato de potássio ou FeCl3:EtOH 1% como agente revelador. A escolha do revelador

foi determinada de acordo com o composto a ser identificado.

36

5 RESULTADOS E DISCUSSÃO

5.1 Caracterização dos polímeros

5.1.1 QTN-Fe(1)

A QTN-Fe(1) foi preparada com a QTN extraída da casca de camarão, e nestas

condições o polímero apresenta um grau de desacetilação de aproximadamente 15%.

A quantidade de ferro presente neste polímero foi determinada por método

colorimétrico usando 1,10-fenantrolina como descrito por JEFFERY et al., (1992), e ficou

em torno de 0.5 %. O espectro de Infravermelho do polímero QTN-Fe(1), mostrado na figura

2, apresenta pouca diferença em relação ao o espectro da QTN, uma vez que predomina a

absorbância deste polímero. No espectro pode-se observar as bandas de absorção em 1660,

1558 e 1315 cm-1 correspondendo às bandas de amida I, II e III respectivamente.

Figura 2: Espectro de IV dos suportes QTN-Fe(1), pastilha de KBr.

De acordo com RODRIGUES et al. (1999), o espectro de Mössbauer para o suporte

QTN-Fe(1) demonstrou a presença de complexos de Fe(II) baixo spin com ligantes σ-doador.

37

Na figura 3, está representada a provável estrutura da QTN-Fe(1), na qual pode ser

observada a interação do ferro com o grupamento NH2 do polímero.

Figura 3: Provável estrutura da QTN-Fe(1) (RODRIGUES et al., 1999)

5.1.2 QTN com um diferente graus de acetilação

Inicialmente foi realizado a preparação do polímero QTN-33 em meio heterogêneo

na presença de anidrido acético, o qual apresentou uma proporção de 1:0.25 com o monômero

de quitosana.

O grau de acetilação dos grupos NH2 livres foi de 53%, o qual foi calculado com o

auxílio da equação de BROUSSIGNAC, sendo os respectivos volumes dos pontos de

equivalência obtidos a partir da curva de titulação potenciométrica mostrada na Figura 4.

Com este grau de acetilação, obteve-se um polímero que apresentou 33% de grupos NH2

livres em sua superfície.

Fe

Cl

NH2

H2OH2O NH2

H2N

HO

Fe

Cl

NH2

H2OH2O

NH2

Cl

HO

NH2

NH2

OH

OHNH

CCH3O

OH

NHCCH3

O

NHC

CH3 O

NHC

CH3 O

Cl

38

0 10 20 30 40 50

0

2

4

Volume (mL)

pHPr

imei

ra d

eriv

ada

Figura 4: Curva de titulação potenciométrica. Método da primeira derivada.

Com o intuito de obter um polímero que apresentasse uma maior quantidade de íons

Fe adsorvidos em sua superfície, o polímero QTN-33 foi utilizado para a preparação de um

novo suporte cromatográfico para a CAMI.

Neste caso a quantidade de Fe presente no polímero ficou em torno de 10%, esta

concentração foi determinada por método colorimétrico utilizando 1.10-fenantrolina como

descrito por JEFFERY et al. (1992). Esse aumento na quantidade de íons Fe imobilizados à

superfície do polímero pode ocorrer em algumas condições, tais como aumento do grau de

desacetilação, aumento da concentração de íons Fe na solução e alteração do pH do meio

(BURKE et al., 2002). No caso deste estudo, o aumento da quantidade de íons adsorvidos foi

devido ao aumento do grau de desacetilação, desta forma o polímero apresentou um maior

número de grupos NH2 livres para interagir com o íon Fe. Este polímero foi denominado

como QTN-Fe(2), e seu perfil cromatográfico foi comparado aos demais polímeros em estudo.

A figura 5 apresenta o espectro de Infravermelho do polímero QTN-Fe(2), onde pode-

se observar as bandas de absorção em 1655, 1542 e 1310 cm-1 correspondendo às bandas de

amida I, II e III respectivamente, mostrando novamente que predomina a absorbância da

QTN.

39

Figura 5: Espectro de IV do suporte QTN-Fe(2)

5.1.3 QTN-100

Com o objetivo de eliminar interações não específicas, foi preparado o suporte

cromatográfico QTN-100, em meio heterogêneo na presença de anidrido acético, na

proporção de 1:1 com o monômero de quitosana.

O grau de acetilação dos grupos NH2 livres da QTS, após a preparação dos

polímeros, foi calculado com o auxílio da equação de BROUSSIGNAC (1968), sendo o

volume do ponto de equivalência obtido a partir da curva de titulação potenciométrica

mostrada na Figura 6.

0 10 20 30 40 50

0

2

4

6

8

10

12

Volume (ml)

Prim

eira

der

ivad

a

Figura 6: Curva de titulação potenciométrica do polímero QTN-100. Método da primeira derivada

40

Ao analisar o gráfico pode-se observar apenas um ponto de equivalência, o qual está

relacionado com a neutralização do ácido clorídrico. Isto indica que não há o ácido fraco

NH3+ para a neutralização, o que sugere uma substituição de 100% dos grupos NH2 da

quitosana, resultando no polímero QTN-100.

A figura 7 apresenta o espectro de Infravermelho do polímero QTN-100, onde pode-

se observar as bandas de absorção em 1660, 1552 e 1304 cm-1 correspondendo às bandas de

amida I, II e III respectivamente, mostrando novamente que predomina a absorbância da

QTN.

Figura 7: Espectro de IV do suporte QTN-100

5.2 Comportamento cromatográfico

Obtidas as misturas dos componentes de cada série de compostos foram realizados os

procedimentos cromatográficos utilizando os diferentes suportes. Foram mantidas as mesmas

condições de eluição, tendo como variação:

• Relação composto:adsorvente de 1:25

• Relação composto:adsorvente de 1:50

• Aumento do leito cromatográfico

41

5.2.1 Primeira série de compostos: Fenol, Catecol e Pirogalol

Os compostos desta série diferem entre si no número de hidroxilas fenólicas, sendo

uma hidroxila no fenol, duas no catecol e três no pirogalol.

Os resultados demonstrados nas tabela 1 apresentam o comportamento

cromatográfico, as porcentagens de recuperação e de composto retido nos diferentes

polímeros, tendo como variação a relação composto:polímero 1:25. A quantidade inicial de

cada composto foi de 50 mg.

Tabela 1: Separação cromatográfica dos compostos fenólicos da primeira série, frente aos

diferentes polímeros. Relação composto:adsorvente 1:25.

Polímero em estudo Compostos coletados (na forma pura ou em mistura)

% de comp. recuperado*

% de comp. retido no

polímero** Fenol -

Fenol + Catecol 2%

Catecol 58% Sílica

Pirogalol 78%

30%***

Fenol -

Catecol 45% QTN-100

Pirogalol 75%

40%***

Fenol 12%

Catecol 96% QTN-Fe(1)

Pirogalol 92%

6%***

Fenol -


Pirogalol 32%

74%***

OBS. * Em relação a quantidade inicial de cada composto ** Em relação a quantidade inicial da mistura dos compostos

*** A porcentagem de composto retido desconsidera a quantidade inicial de Fenol

Os dados da tabela 1 revelam que a porcentagem de compostos fenólicos

recuperados na forma pura bem como porcentagem de composto retido varia

42

consideravelmente com o suporte cromatográfico empregado. Os adsorventes QTN-100 e

sílica apresentaram comportamento semelhante. A seletividade da sílica na separação de

compostos pode ocorrer devido à polaridade, embora isto ocasione um aumento na retenção

de compostos polares e a especificidade de separação é diminuída.

A QTN-100 apresenta em sua estrutura grupos acetamida, o qual pode estar

interagindo através de pontes de hidrogênio, com a hidroxila fenólica dos compostos,

resultando desta forma, na retenção de uma boa parte da amostra. Estes resultados obtidos

com o polímero QTN-100 estão em desacordo com aqueles relatados por MORSCH et al.

(2002) na separação de flavonóides, uma vez que foram observados melhores rendimentos na

obtenção de tais compostos quando comparados com a sílica. Este fato pode ser atribuído a

diferença estrutural dos compostos, os flavonóides são compostos mais complexos,

apresentando uma menor polaridade por sua carga estar distribuída por toda a estrutura, já os

compostos fenólicos empregados neste estudo, apresenta estrutura molecular simplificada,

apresentando uma maior polaridade, pois sua carga está concentrada.

Quando são comparados os valores do rendimento dos compostos recuperados

empregando os suportes contendo íons Fe adsorvidos, pode ser observada uma melhora na

eficiência destes suportes, quando comparado com a sílica e a QTN-100. Estes resultados

estão em acordo com aqueles relatados por RODRIGUES et al. (1999). A melhora de

eficiência cromatográfica pode ser atribuída a presença dos centros metálicos livres para

interagir. A adsorção do Catecol e do Pirogalol na QTN-Fe envolve interação do composto

com o Fe, enquanto um ou mais ligantes fracos são deslocados. A diferença na retenção entre

eles pode ser atribuída a interação de uma molécula de Catecol para um centro metálico,

enquanto que para o Pirogalol a interação é de uma molécula para dois centros metálicos,

tendo em vista que a diferença destes compostos consiste no número de hidroxilas fenólicas.

O aumento da capacidade de retenção do polímero QTN-Fe(2) em relação a QTN-

Fe(1) está associado ao aumento da quantidade de íons Fe adsorvidos. O QTN-Fe(1) apresenta

0.5% de íons Fe imobilizados e apresentou uma boa porcentagem de recuperação dos

compostos, já o QTN-Fe(2) que apresenta 10% de íons Fe imobilizado, reteve a maior

porcentagem dos compostos em sua superfície.

A forte interação dos compostos com os centros metálicos é evidenciada pela

utilização do polímero QTN-Fe(2). O complexo formado entre os compostos e o íon Fe é muito

estável, o que resultou na retenção total dos compostos, quando o polímero apresentou uma

grande quantidade de tal íon adsorvido em sua superfície. O logaritmo da constante de

estabilidade do complexo Catecol:Fe, em meio aquoso é de aproximadamente 20.0

43

(HOLMES e SCHILLER, 1997), impedindo a remoção do composto de um suporte com

grande porcentagem de Fe presente.

O efeito do aumento na relação composto: adsorvente sobre o comportamento

cromatográfico dos compostos pode ser observado na tabela 2. Os resultados demonstrados

nesta tabela, apresentam as porcentagens de recuperação e de composto retido nos diferentes

polímeros, tendo como variação a relação composto:polímero 1:50. A quantidade inicial de

cada composto foi de 25 mg.

Tabela 2: Separação cromatográfica dos compostos fenólicos da primeira série,

frente aos diferentes polímeros. Relação composto:adsorvente 1:50


% de recuperação*


polímero** Fenol -

Catecol 24%

Pirogalol + catecol 14% Sílica

Pirogalol 32%

58%***

Fenol 4%

Catecol 68% QTN-100

Pirogalol 96%

16%***

Fenol -


Pirogalol 96%

10%***

QTN-Fe(2)Fenol + Catecol +

Pirogalol 28% 72%



Ao analisar os dados da tabela 2, verifica-se que ocorreu a diminuição na recuperação

dos compostos quando foi utilizada a sílica. Nestas condições de eluição, na qual foram

mantidos constantes os volumes do eluente, parte dos produtos ficaram adsorvidos, estes fatos

pode ser atribuído a forte interação entre os sítios ativos da sílica e os compostos.

44

Por outro lado, quando a QTN-100 foi empregada ocorreu um aumento na eficiência

de separação, tanto na quantidade dos compostos puros, como na quantidade final de

composto retido. Estes resultados podem ser explicados pela diferença na natureza física do

adsorvente. Diferente da sílica, que apresenta uma estrutura esférica rígida, a QTN-100 não

apresenta forma regular e não é tão rígida, podendo sofrer compactação durante o processo

cromatográfico. Com esta compactação ocorre uma diminuição da velocidade de eluição,

favorecendo consideravelmente a cinética de adsorção e melhorando a eficiência da

separação.

No caso dos adsorventes contendo íons Fe, o aumento da relação adsorvente:composto

teve pouco efeito. Observa-se a mesma tendência dos resultados obtidos com a variação

composto:adsorvente de 1:20, especialmente no caso do polímero QTN-Fe(1). N o polímero

QTN-Fe(2), o aumento da relação provoca uma diminuição na eficiência do adsorvente.

O efeito do aumento do leito cromatográfico, mantendo a relação composto:adsorvente

1:50, sobre o comportamento cromatográfico, está demonstrado na tabela 3. Os resultados

apresentados nesta tabela indicam e as porcentagens de recuperação e de composto retido nos

diferentes polímeros. A quantidade inicial de cada composto foi de 25 mg.

45

Tabela 3: Separação cromatográfica dos compostos fenólicos da primeira série, frente aos

diferentes polímeros. Leito cromatográfico de 25 cm.


% de recuperação*


polímero** Fenol puro -

Catecol puro 96% Sílica

Pirogalol puro 100%

2%***

Fenol puro - QTN-100

Catecol + Pirogalol 100% -***

Fenol puro -

Catecol puro 80% QTN-Fe(1)

Pirogalol puro 80%

20%***

Fenol puro -

Catecol puro - QTN-Fe(2)

Pirogalol puro 20%

90%***



Com estes resultados pode-se observar um aumento na recuperação dos compostos

quando a sílica foi utilizada. Este aumento na eficiência de separação pode ser atribuído ao

maior tempo de contato do composto com o adsorvente. No polímero QTN-100, o maior

tempo de contato foi prejudicial para a separação, possibilitando a obtenção dos compostos

apenas na forma de mistura.

Para os polímeros contendo o íon Fe, o aumento do tempo de contato do composto

apresentou a mesma tendência observada anteriormente, sendo mantidas praticamente as

mesmas porcentagens de separação para o QTN-Fe(1) e a mesma tendência de retenção de

grande parte da amostra pelo QTN-Fe(2).

Comparando os resultados obtidos com o polímero QTN-Fe(1) que apresenta 5mg/g

de íons Fe com os resultados obtidos em estudos anteriores com o polímero QTN-Fe,

contendo 9 mg/g de íons Fe (RODRIGUES et al., 1999) e os resultados apresentados pelo

polímero QTN-Fe(2), o qual apresenta 100mg/g de íons Fe adsorvidos, observa-se um efeito

crescente na quantidade de composto retido na superfície polimérica. Este crescimento pode

ser diretamente relacionado a quantidade de íons Fe adsorvidos. Quanto maior a quantidade

46

de centros metálicos presentes, maior é a quantidade de composto retido, comprovando assim

que a separação dos compostos fenólicos está diretamente relacionada a presença do íon Fe

presente no polímero. Por outro lado, a eficiência na separação dos compostos puro é reduzida

com o aumento da quantidade de íons Fe no polímero.

Conforme observado nas tabelas 1, 2 e 3 a quantidade de fenol praticamente não foi

considerada. Isto ocorreu porque o composto apresentar uma alta volatilidade, resultado na

perda do composto antes de adicionar a pastilha na coluna cromatográfica.

5.2.2 Segunda série de compostos: Hidroquinona, Catecol e Resorcinol

Os componentes desta série de compostos apresentam o mesmo peso molecular, a

mesma polaridade e fórmula molecular, diferenciando apenas em sua fórmula estrutural na

posição das hidroxilas fenólicas, sendo 1,2-, 1-3-, e 1-4-dihidroxibenzeno.

Os resultados demonstrados nas tabela 4, 5 e 6 apresentam o comportamento

cromatográfico e as porcentagens de recuperação e de composto retido nos diferentes

polímeros, tendo como variação a relação composto:polímero 1:25, 1:50 e aumento do leito

cromatográfico, respectivamente.

A quantidade inicial dos compostos para os procedimentos cromatográficos tendo

como relação composto:adsorvente 1:25 foi de 50 mg de cada composto, para a relação 1:50 e

maior leito essa quantidade inicial foi de 25 mg de cada composto.

47

Tabela 4: Separação cromatográfica dos compostos fenólicos da segunda série, frente aos





polímero**

Sílica Catecol + Resorcinol +

Hidroquinona 100% -

Catecol 35% QTN-100

Resorcinol + Hidroquinona 90% 28%

Catecol 60%

Resorcinol +Hidroquinona 82% QTN-Fe(1)

Resorcinol 10%

22%

Catecol 60%

Catecol + Resorcinol +

Hidroquinona 38% QTN-Fe(2)

Resorcinol + Hidroquinona 26%

24,6%





% de recuperação*


polímero** Catecol 40%

Sílica Resorcinol + hidroquinona 76%

36%

Catecol 40% QTN-100


Catecol 48%

Resorcinol + Hidroquinona 84% QTN-Fe(1)

Resorcinol 20%

21%

Catecol 12%



Hidroquinona 33,8%

50,6%


48




% de recuperação*


polímero** Catecol 76%


Hidroquinona 58.6% Sílica

Hidroquinona 28%

6.6%

Catecol 76% QTN-100


Catecol 100%


Hidroquinona 28%

18.6%

Catecol 40%


Hidroquinona 60% QTN-Fe(2)

Resorcinol + Hidroquinona 10%

20%


Os resultados da separação dos compostos desta série, quando a sílica gel foi

empregada como fase estacionária, refletiu os resultados com os experimentos de

cromatografia de camada delgada, isto é, os três compostos apresentam praticamente o

mesmo Rf, portanto nos experimentos de cromatografia de coluna aberta, fase normal, estres

são eluidos simultaneamente. Este mesmo comportamento, também foi relatado por

SHARMA et al. (1998). O aumento da proporção composto:adsorvente não resultou numa

melhora da eficiência da separação, tabela 5, sendo que essa eficiência só foi atingida quando

foi aumentado o leito cromatográfico, (tabela 6). Em ambos os casos, o rendimento dos

compostos na forma pura foi muito baixo. Este mesmo comportamento foi observado para a

QTN-100, conforme mostrados nas tabelas.

Quando são comparadas as porcentagens, tanto de recuperação quanto de compostos

retidos nos suportes cromatográficos QTN-100 e QTN-Fe(1) observa-se uma melhor eficiência

para este último. Sabendo-se que o Fe apresenta uma alta afinidade por oxigênio

49

FERNADEZ-SALINERO et al. (1999), sugeriram que a melhor eficiência do suporte que

apresentasse tal íon imobilizado em sua superfície seria devido a sua interação com as

hidroxilas fenólicas. Trabalhos anteriores demonstraram que a interação do Catecol com o

suporte envolve a interação de uma molécula do composto com um centro metálico,

ocorrendo tal fato devido à proximidade das hidroxilas (posição 1,2-). Os compostos

Resorcinol e Hidroquinona apresentam um espaçamento maior entre suas hidroxilas (posição

1,3- e 1,4-, respectivamente) sugerindo desta forma que a interação ocorra entre uma

molécula e dois centros metálicos; este fato pode ser atribuído à maior retenção destes

compostos, principalmente quando o polímero apresenta uma maior quantidade de íons

adsorvidos como é o caso do polímero QTN-Fe(2).

5.2.3 Terceira série de compostos: 4-Bromofenol, 4-Clorofenol e 3,4-

Diclorofenol

Ressalta-se, que para a terceira série contendo compostos halofenólicos, não foi

possível a separação, pois a mistura dos compostos foi coletada nas primeiras frações de

eluente. Este fato ocorreu mesmo alterando a natureza e a polaridade do sistema de solvente.

De acordo com RHEE et al. (1998), a principal interação, entre a QTN e a quitosana

em sistema aquoso, ocorre devido a formação de ligações de hidrogênio entre estes fenóis e

átomos eletronegativos do adsorvente incluindo grupos hidroxilas e amino. Os resultados

mostraram uma relação direta entre a acidez do composto e a quantidade de substância

adsorvida, por exemplo, quanto menor o pKa maior a capacidade de adsorção, mais

pronunciada na quitosana, uma vez que o composto é mais hidrofilico, devido a presença de

grande quantidade de NH2 livre, portanto as pontes de hidrogênio são mais intensas.

Os resultados obtidos para o sistema não aquoso, revelaram que a acidez dos

compostos não teve influência na separação nos adsorventes empregados. A recuperação total

dos compostos e a eluição nas primeiras frações, ou seja, com polaridade de solvente baixa,

mostrou que não ocorreu interação entre o adsorvente e o composto. Conforme relatado por

RODRIGUEZ et al., (2000), a interação entre um determinado composto e o adsorvente

também está relacionado com a polaridade do composto. Desta forma, se o composto tem

baixa polaridade ele não interage fortemente com adsorventes polares. Nesta série os

compostos 4-bromofenol, 4-clorofenol e o 3,4-diclorofenol apresentam Log Ko/w igual a

2,59, 2,39 e 3,33 respectivamente.

50

Outra indicação relacionada com a pouca interação entre os compostos desta série e

os polímeros QTN-Fe(1) e QTN-Fe(2), pode ser observada no processo de revelação nas placas

de CCD. A forte coloração preta, característica das reações entre o revelador FeCl3 e os

compostos fenólicos, não foi observada.

5.2.4 Quarta série de compostos: 4-Nitrofenol e 4-Aminofenol

Os resultados demonstrados nas tabela 7, 8 e 9 apresentam o comportamento





como relação composto:adsorvente 1:25 foi de 50 mg de cada composto, já para a relação

1:50 e maior leito essa quantidade inicial foi de 25 mg de cada composto.

51

Tabela 7: Separação cromatográfica dos compostos fenólicos da quarta série, frente aos

diferentes polímeros. Relação composto:adsorvente 1:25




polímero** 4-nitrofenol 88%

Sílica 4-aminofenol 74%

19%

4-nitrofenol 60%

4-nitrofenol + 4-aminofenol 42% QTN-100

4-aminofenol 40%

8%

4-nitrofenol 82%

4-nitrofenol + 4-aminofenol 19% QTN-Fe(1)

4-aminofenol 68%

6%

4-nitrofenol 62%


4-aminofenol 82%

27%


Tabela 8: Separação cromatográfica dos compostos fenólicos da quarta série, Frente aos





polímero** 4-nitrofenol puro 48%

4-nitrofenol + 4-aminofenol 14% Sílica

4-aminofenol 16%

54%

4-nitrofenol puro 36%


4-aminofenol 44%

28%

4-nitrofenol puro 96% QTN-Fe(1)

4-aminofenol 88% 8%

4-nitrofenol puro 92% QTN-Fe(2)

4-nitrofenol + 4-aminofenol 88% 6%


52

Tabela 9: Separação cromatográfica dos compostos fenólicos da quarta série, frente aos





polímero** 4-nitrofenol 100%

Sílica 4-aminofenol 52%

24%

4-nitrofenol 24%


4-aminofenol 56%

14%

4-nitrofenol 32%


4-aminofenol 52%

56%

4-nitrofenol 80% QTN-Fe(2)

4-nitrofenol + 4-aminofenol 34% 26%

OBS. * Em relação a quantidade inicial de cada composto * Em relação a quantidade inicial da mistura dos compostos

Os resultados obtidos com esta série de compostos, apresentados nas tabelas 7, 8 e 9,

revelaram que a sílica foi o adsorvente que apresentou uma maior porcentagem de

recuperação dos compostos na forma pura, para este adsorvente não foi observado a mistura

dos compostos.

Diferindo do observado para as séries 1 e 2, o aumento da proporção

composto:polímero, resultou na diminuição da eficiência da QTN-100, tabelas 8 e 9.

Provavelmente estes resultados estão relacionados com as condições de eluição. A diminuição

da velocidade de eluição permite que ocorra uma interação muito forte entre o adsorvente e os

compostos, resultando na sua retenção. O aumento do leito cromatográfico não altera o

desempenho do adsorvente.

Com esta série de compostos a presença do íon Fe no polímero QTN provoca uma

melhora no desempenho da separação. Para o composto 4-Nitrofenol, de maneira geral, pode-

se observar que sua porcentagem de recuperação na forma pura foi maior, indicando assim,

uma menor interação com o polímero. De acordo com EDER et al. (1998) a pequena

interação com o polímero, pode estar relacionado ao fato do composto apresentar a

capacidade de formar pontes de hidrogênio intramolecular.

53

O aumento na proporção composto:adsorvente para o QTN-Fe(1) e QTN-Fe(2), resultou

numa melhora considerável no rendimento dos compostos na sua forma pura. Por outro lado,

o aumento do leito cromatográfico resultou na diminuição da eficiência, tanto na qualidade

dos compostos quanto na quantidade retida na superfície polimérica. Estes resultados podem

ser atribuídos a cinética de adsorção, isto é, quanto maior o tempo de contato, mais forte é a

interação entre o adsorvente e o composto.

Este comportamento também foi observado por FERNADÉZ-SALINERO et al.

(1999), na separação de compostos nitrofenólicos utilizando adsorventes contendo Fe(III).

Segundo os autores quando os compostos não estão ionizados, várias interações podem estar

envolvida no processo de separação entre as quais: pontes de hidrogênio, formação de

complexo, dipolo:dipolo e dispersão. Segundo estes mesmos autores a presença de Fe foi

fundamental no processo de separação de tais compostos.

5.2.5 Quinta série de compostos: 4-metilfenol, 5-metilresorcinol e 4-

metoxifenol

Os resultados demonstrados nas tabelas 10, 11 e 12 apresentam o comportamento





como relação composto:polímero 1:25 foi de 50 mg de cada composto, para a relação 1:50 e

maior leito essa quantidade inicial foi de 25 mg de cada composto.

54

Tabela 10: Separação cromatográfica dos compostos fenólicos da quinta série, frente aos





polímero** 4-metilfenol + 4-metoxifenol 29%

Sílica 5-metilresorcinol 72%

43,3%

4-metilfenol + 4-metoxifenol 58% QTN-100

5-metilresorcinol 76% 36%

4-metilfenol + 4-metoxifenol 81% QTN-Fe(1)

5-metilresorcinol 76% 20,6%


5-metilresorcinol 56% 34.6%








Sílica 4-metilfenol + 5-metilresorcinol

46% 50,6%


5-metilresorcinol 100% 37,3%






55



Polímero em estudo Compostos coletados (na forma pura ou em

mistura)




Sílica 5-metilresorcinol 76%

56%








Os resultados da separação dos compostos desta série revelaram, que grande

quantidade dos compostos 4-metilfenol e 4-metoxifenol ficaram retidos em todos os

adsorventes. Outra observação importante foi que estes compostos não foram separados em

nenhum dos adsorventes empregados. Experimentos de CCD mostraram, usando placas de

sílica, mostraram que estes compostos apresentam o mesmo RF, portanto tem polaridade

muito próxima frente à este adsorvente.

Também nesta série os adsorventes poliméricos apresentaram melhor eficiência na

separação quando comparado com a sílica, tabela 11.

A QTN-100 foi o polímero mais eficiente na separação do 5-metilresorcinol. A

presença de íon Fe no polímero QTN, também melhorou o rendimento principalmente no

polímero QTN-Fe(1), por outro lado, o aumento da quantidade de tal íon, como no caso do

polímero QTN-Fe(2), ocorreu uma diminuição da eficiência de separação. Estes resultados

reforçam a influência do íon metálico no processo de adsorção, pois o 5-metilresorcinol

apresenta duas hidroxilas no anel aromático, as quais interagem com o Fe, tendo como

resultado a sua separação.

Observa-se ainda uma grande quantidade de 4-metilfenol e 4-metoxifenol retida na

coluna cromatográfica, quando foi empregado o polímero QTN-100 como adsorvente,

principalmente com o aumentado a razão adsorvente:compostos 1:50 e aumento do leito

56

cromatográfico. Estes resultados revelam forte interação entre estes compostos e os grupos

acetamida da QTN-100, mostrando que a polaridade do composto por si só não é a principal

responsável pela retenção, uma vez que tanto o 4-metilfenol e o 4-metoxifenol são menos

polares que o 5-metilresorcinol, conforme mostraram os experimentos de CCD.

5.3 Adsorção dos compostos ao polímero QTN-Fe

5.3.1 Deslocamento de íons cloreto

Para verificar um possível deslocamento dos íons cloreto, coordenados ao Fe

adsorvido ao polímero QTN, quando em contato com uma solução contendo os compostos

fenólicos, foram realizados experimentos de adsorção. A quantidade de cloreto deslocada pelo

composto foi calculada pela diferença entre a quantidade inicialmente presente no polímero e

a quantidade que ficou no polímero após o processo de adsorção. Neste experimento foi

escolhido o QTN-Fe(2) por apresentar a melhor capacidade de retenção dos composto

fenólicos, conforme resultados mostrados anteriormente. A quantidade de cloreto inicialmente

presente no polímero foi de 73,9 mg/g.

A porcentagem de íons cloreto deslocado pelos compostos em estudo está

demonstrado na tabela 13.

Tabela 13: Porcentagem de íons cloreto deslocados pelos compostos em estudo

QTN-Fe-composto Quantidade de Cl- deslocados

(mg/g)

% de Cl- deslocado

QTN-Fe-fenol 57,40 77,6 QTN-Fe-catecol 41,62 56,3 QTN-Fe-resorcinol 46,50 62,9 QTN-Fe-hidroquinona 21,98 29,7 QTN-Fe-pirogalol 43,20 58,4

Como pode ser observado ocorreu o deslocamento do cloreto após o contato com o

composto, estes resultados sugerem que a adsorção dos compostos à superfície do polímero

cromatográfico QTN-Fe pode estar ocorrendo através da interação do composto ao íon Fe

57

imobilizado ao polímero, enquanto os ligantes mais fracos, tais como os íons cloreto são

deslocados. O composto que deslocou a maior porcentagem de íons cloreto foi o fenol,

sugerindo uma forte interação deste à superfície do polímero.

Cabe salientar que não existe uma relação direta entre os resultados dos

experimentos de adsorção em banho e adsorção na coluna, uma vez que diferentes fatores

governam cada processo de adsorção entre os quais: cinética de adsorção, velocidade de

eluição e de agitação, tempo de contato do composto com o adsorvente, quantidade de

adsorvente, entre outros.

5.3.2 Espectro de Infravermelho

A figura 8 apresenta os espectros de IV do polímero QTN-Fe(2) e QTN-Fe(2) após o

processo de adsorção com os compostos catecol, pirogalol e fenol.

58

(a)

(b)

(c)

(d)

Figura 8: Espectro de IV do polímero QTN-Fe(2)(a), QTN-Fe(2) –cat(b),

QTN-Fe(2) –pir(c) e QTN-Fe(2) –fen(d), respectivamente.

Ao comparar os espectros de IV do polímero que apresenta os compostos desta série

(b, c, e d) com o espectro de IV do polímero QTN-Fe(2)(a), pode-se observar a intensificação

da banda na região de 1650 cm-1, esta intensificação pode ser atribuída a presença do grupo

C=C, presente nos compostos aromáticos. Ressalta-se ainda o alargamento da banda na região

de 3500 cm-1, este alargamento ocorre devido a presença da hidroxila fenólica.

59


processo de adsorção com os compostos catecol, pirogalol e fenol.

(a)

(b)

(c)

(d)

Figura 9: Espectro de IV do polímero QTN-Fe(2)(a), QTN-Fe(2) –cat(b),

QTN-Fe(2) –hid(c) e QTN-Fe(2) –res(d), respectivamente.

Ao comparar os espectros de IV dos compostos desta série, com o espectro de IV do

polímero QTN-Fe(2), pode-se observar a intensificação da banda na região de 1650 cm-1, esta

intensificação pode ser atribuída a presença do grupo C=C, presente nos compostos

aromáticos. Ressalta-se ainda, o alargamento da banda na região de 3500 cm-1, o qual ocorre

devido a presença da hidroxila fenólica.

60


processo de adsorção com os compostos 4-nitrofenol e 4-aminofenol.

(a)

(b)

(c)

Figura 10: Espectro de IV do polímero QTN-Fe(2)(a) QTN-Fe(2) –nitro(b)

e QTN-Fe(2) –amino(c), respectivamente.

Ao comparar os espectros de IV do polímero que apresenta o composto 4-

Aminofenol (c) com o espectro de IV do polímero QTN-Fe(2)(a), pode-se observar a

intensificação da banda na região de 3600 cm-1, esta intensificação pode ser atribuída ao

grupo N-H, presente neste composto.

61


processo de adsorção com os compostos 4-metoxifenol e 4-metilfenol.

(c)

(b)

(a)

Figura 11: Espectro de IV do polímero QTN-Fe(2) (a), QTN-Fe(2) –metoxi(b)

e QTN-Fe(2) –metil(c), respectivamente.

Ao comparar os espectros de IV do polímero QTN-Fe(2) tendo os compostos 4-

metilfenol e 4-metoxifenol adsorvidos, com o espectro de IV do polímero QTN-Fe(2), pode-se

observar uma pequena alteração região de 1650 cm-1, esta alteração pode estar ocorrendo pela

presença do grupo alquenila C=C, presente nos compostos aromáticos. Outra alteração ocorre

com o alargamento da banda na região de 3500 cm-1, principalmente para o composto 4-

metilfenol, ocorrendo devido a presença da hidroxila fenólica.

62

6 CONCLUSÕES

Na análise do sistema cromatográfico utilizando o polímero QTN-Fe contata-se que

o mecanismo de interação, para a separação de compostos fenólicos é através de interações da

OH fenólica com o centro metálico Fe, enquanto ligantes fracos como íons cloreto, são

deslocados. A capacidade de retenção dos compostos a serem separados está diretamente

relacionada com a quantidade de íons Fe adsorvidos, sendo que quanto maior o número de

centros metálicos para interagirem, maior será a quantidade de compostos retidos. Portanto,

polímeros que apresentam uma quantidade elevada de centros metálicos imobilizados à sua

superfície, como o QTN-Fe(2), não são suportes cromatográficos eficientes, pois dificultam a

separação retendo os compostos em sua superfície. Com isto, estes polímeros apresentam uma

especial aplicação para a pré-concentração de ânios e compostos fenólicos através de SPE.

Na análise do sistema cromatográfico utilizando o polímero QTN-100 verifica-se que

este polímero apresenta comportamento semelhante ao da sílica gel, difirindo Apenas no

mecanismo de retenção, enquanto na sílica a retenção é devido a polaridade, na QTN-100 a

retenção pode ser atribuída à presença dos grupos acetamida, pois tais grupos podem estar

formando pontes de hidrogênio com a hidroxila fenólica dos compostos fenólicos. A

velocidade de eluição influencia diretamente a eficiencia da separação. Ainda, constatou-se

uma dificuldade de separação cromatográfica de compostos fenólicos que apresentam Rf

próximos.

Para compostos fenólicos não substituídos, como o catecol, hidroquinona, resorcinol e

pirogalol, o aumento do leito cromatográfico de 10cm para 25cm, melhora significativamente

a eficiência de separação. Este fato ocorreu independentemente do adsorvente utilizado

Ressalta-se ainda que a diferença observada na porcentagem de recuperação do mesmo

composto entre diferentes séries pode estar indicando que ocorre uma interação entre

compostos.

63

7 – REFERÊNCIAS

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