MINISTÉRIO DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA

INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS DA AMAZÔNIA

COORDENAÇÃO DE PESQUISAS EM PRODUTOS NATURAIS

M C T - I N P A - CPPN

POTENCIAL QUÍMICO E FARMACOLÓGICO DE ÓLEOS ESSENCIAIS DE PLANTAS AROMÁTICAS

DA AMAZÔNIA

CARLOS CLEOMIR DE SOUZA PINHEIRO

MSC. PESQUISADOR

Usos:

Matéria-prima para obtenção dos óleos essenciais ou extratos, utilizados principalmente nas indústrias de fragrâncias;

Medicina tradicional, produtos farmacêuticos, fitoterápicos;

Outros usos (ex. inseticida).

• Espécies silvestres;

• Espécies cultivadas (seleção, domesticação, melhoramento, cultivo).

• Nativas, exóticas, aclimatadas.

Possuem compostos aromáticos, a maioria dos quaissão componentes dos óleos essenciais.

Óleos essenciais: líquidos oleosos

voláteis, extraídos de plantas por

processos específicos.

- Mistura heterogênea e complexa,

possuindo até centenas de

componentes voláteis, tais como,

terpenóides, lignóides, ésteres,

aldeídos, álcoois e cetonas.

ISO (International Standard Organization) – produtosobtidos de partes de plantas através da destilação porarraste de vapor d´água, bem como os produtosobtidos por expressão/prensagem dos pericarpos defrutos cítricos (Rutaceae).

Geralmente incolores, amarelo claro ou mais intenso. Odor agradável na maioria das vezes. A maioria instável nas condições ambientais. Dependente de fatores intrínsecos e extrínsecos de sua origem vegetal.

Naturais: obtidos diretamente da planta;

Artificiais: obtidos através de processos deenriquecimento do óleo natural com um ou vários deseus componentes (rosa, jasmim enriquecidos comlinalol);

Sintéticos: produzidos pela combinação doscomponentes do óleo natural, dos quais a maioria sãoproduzidos por processos químicos (jasmim, limão,jasmim, laranja) Anonis, 1993. Flower Oils and FloralCompounds in Perfumery. Carol Stream: Allured Pub.Corp.

Voláteis de flores: As flores de Antirrhinum majus(Schrophulariaceae) emitem benzoato de metila maisdurante o dia do que à noite para atrair polinizadores(várias ref. citadas por Pichersky & Gershenzon, 2002.The formation and function of plant-volatiles: perfumesfor pollinator attraction and defense. Current Opinionin Plant Biology, 5:237-243 ).

Voláteis de partes vegetativas: As folhas jovens, masnão as adultas da árvore africana Leonardoxa africana(Fabaceae) emitem alto teor de salicilato de metila oque impede o ataque das folhas adultas pela formigaPetalomyrmes phylax (Brouat et al., 2000).

Destilação : processo mais

utilizado (caldeira, destilador

ou dorna, condensador, frasco

de coleta (vaso florentino) –

mais de 90% dos OE (aprox.

400). Caxias do Sul – Usina-

piloto para destilar 300 kg de

Matéria Prima – 250 kg/h de

vapor, até 7 kgf/cm2 pressão de

trabalho, 10,5 7 kgf/cm2 p de

teste hidráulico.ABNT NB 227,

NB 55. Serafini et al. 2001.

Biotecnologia na Agro-

indústria.

Hidrodestilação: consiste em colocar o materialem contato com a água e aquecimento damistura até a ebulição.

Figura. Hidrodestilador utilizado na obtenção do óleo essencial

Figura. Destilador por arraste-vapor

adaptado para extração de óleo

essencial

Fig . Modelo de Micro- usina

utilizado na extração de óleos essenciais por arraste-vapor.

Concretos: solventes orgânicos apolares; evaporação; resíduo:materiais voláteis e não voláteis incluindo graxas; parcialmentesolúveis em álcool; uso limitado como ingrediente de perfumes;podem ser utilizados na aromatização de sabonetes; preparadosprincipalmente de flores (rosa, jasmim, ilangue-ilangue).

Absolutos: preparados a partir de concretos, com etanol; oscompostos que precipitam sob resfriamento são removidos porfiltração; após evaporação do etanol, um resíduo livre de graxa échamado de absoluto; completamente solúveis em etanol; facilmente

usados como ingredientes de perfumes.

Prensagem (ou expressão): óleos de frutos cítricos; as cascas são prensados, a camada que contem o óleo é separada; o óleo é separado através de decantação, centrifugação ou destilação fracionada.

Obtido a uma temperatura acima da sua temperatura crítica e da suapressão crítica. Nessa região o fluido apresenta algumascaracterísticas intermediárias entre aquelas de gases e líquidos,aumentando a seu poder de extração (viscosidade é análoga à de umgás, capacidade de dissolução igual a de um líquido).(rosa, ilangue-ilangue).

EFSC - extração com fluido supercrítico:

Extração com microondas (MAHD):

A extração ocorre à pressão atmosférica, a amostra é aquecida usando uma potência fixa, sem adição de água ou solvente.

Fora do sistema de microondas é acoplado um sistema de resfriamento (Luchesi et al., 2004. J. Chromatography A, 1043, 323; Luchesi et al., 2004. Flavour Fragr. J., 19, 134).

Cromatografia gasosa: método mais utilizadopara separar e quantificar componentes de óleosessenciais. Soluções dos óleos (hexano,diclorometano), são injetadas no cromatógrafo.CG/EM: composição química. CG/DIC:quantificação.

Gás de arraste: hélio (CG/EM) e hidrogênio ou nitrogênio(CG/DIC).

Colunas: (5%-fenil-metilpolisiloxano) DB-5(30mX0,0,25mmX0,25 m), DB-5MS, HP-5, HP-5MS, SE-54, SE-30, T limite = 350oC

Identificação: EM e IR comparados aos de substânciaspadrão, e IR obtidos através da série homóloga dosalcanos.

Programa: 60-240oC - 3oC /min

Multidisciplinaridade, conhecimento científico, seleção de espécies, pesquisa participativa, formação de RH

Coleta

Etnobotânica

Florística Anatomia

Ecologia da

reproduçaõ e da

propagação

Extração,

análise

química

SeleçãoHerbário

Teste

farmacológico

Processo de Obtenção e Atividade Farmacológica de Zerumbona obtido dos

Rizomas de Zingiber zerumbet ( L.) Smith ( Zingiberaceae) Cultivada em

Manaus.

• A espécie Z. zerumbet (L.) Smith

pertence á família Zingiberaceae

conhecida como ornamental ou

Gengibre amargo, seus rizomas são

utilizados na medicina tradicional

Asiática como antiinflamatória

antiespasmórdica e antineoplásica.

• Estudos recentes mostram que os

óleos essenciais dos rizomas

contêm zerumbona, esta substância

possui potente atividade citotóxica

para células neoplásica de câncer

induzido a de roedores.

• - No processo de extração por arraste-vapor do óleo essencial dos rizomas de Z. zerumbet , obtivemos os percentuais de 4,08 a 6,92 % de óleos essenciais.

•

• - De cerca 100% do óleo essencial, 97,0 % obteve-se por um processo de obtenção a recristalização uma substância cristalina e pura de ponto de fusão 65.0-65.7 C, Densidade: 0,887± 0.06 g/cm3:Temp: 20 C.

•

• -O produto zerumbona possui potente atividade citotóxica para células neoplásicas de fígado, cólon e pele de humano e atualmente, o composto tem sido recomendado para o tratamento do câncer, AIDS e leucemia.

O

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Descrição detalhada do processo e aplicações mais importantes:

Minutes

0 10 20 30

mA

U

0

500

1000

1500

1 2

Detector

A-252

nm

Pk # Name Retentio

n Time

Area Area

Percent

1 3,886 5550 0,05

2 Zerumbona 6.062 12094781 99,95

Total 12100330 100,00

Esse material foi analisado por cromatografia gasosa acoplada

espectrometria de massa ( CG/EM) e RMN de 1H e de 13C, aliado aos

espectros de HPLC, IV, UV .

Foi possível determinar a estrutura como 2,6,10-Cicloundecatrien -1-

one (2E,6E,10E)-,2,6,9,9-tetrametil-zerumbone o qual denominamos

de Zerumbona.

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Descrição das etapas de pesquisa e desenvolvimento do processo

(especificar interações com universidades e centros tecnológicos):

Z. zerumbet é uma planta herbácea de fácil cultivo. Existem estudos de

avaliação da relação custo/beneficio por hectare plantado para a

implementação da cultura, manutenção, colheita, extração e receitas;

Atualmente, o processo de extração e produção de Zerumbona no estado

do Amazonas é estimado de aproximadamente 2.000 kg/ha de óleo ao

ano, volume suficiente para atender ao mercado interno.

Toda a produção poderá ser vendida para empresas do sul e sudeste do

país, que produzem medicamentos ou cosméticos como a ACHE,

CRODAN do Brasil outros.

Estágio de proteção da propriedade intelectual

• Solicitação de patente pelo escritório de negócio do INPA PI0505343-9;

• Estamos também solicitando a protenção,através dos escritórios de negócios do INPA/TAVARES/FINEP, para a atividade farmacológica especifica determinada durante os meus estudos de tese em Biotecnologia da na UFAM.

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•

Cyperus rotundus:

Cyperus prolixus

Cyperus articulatus var. articulatus, C. articulatusvar. nodosus:

mustacona (4,6/10,8 -5,4%-13,7%), óxido de cariofileno (4,6/10,8 -5,4/13,7%), respectivamente.

óxido de cariofileno (6,9 - 26,9%), -ciperona (13,5 -20,6%), 14-hidroxi-9-epi- -cariofileno (9,6 -16,7%).

-ciperona (22,8%), ciperotundona (12,1%)

Kyllinga brevifolia, Cyperus laxus, C. ferax, C. luzulae, C. aggregatus, C. surinamensis, C. ligularis, Rynchospora nervosa

OE (%)

Ativ. alelopática

Usos

• Rendimento em oleo de 1,5 a 3,0% (planta inteira).

• Distribuicao geografica : Norte do Brasil.

• Ecologia Ocorre em áreas semi-inundadas, terras baixas de rios e

riachos, solo arenoso,espalhada em manchas.

• Botanica : Erva perene de até 1,0 m de altura, muito aromática; folhas

sésseis, opostas,lanceoladas, serradas; talo verde, quadrangular; flores

brancas, azuis ou róseas.

• Composicao quimica (%). 1. α-pineno (1,1), 2. 3-octanona (1,1), 3.

decano (0,7), 4. α-felandreno (9,6), 5. p-cimeno (7,3), 6. limoneno (1,4), 7.

(E)-β-farneseno (1,0), 8.undecano (0,9). 9. dodecano (1,1), 10. metiltimol

(42,4), 11. safrol (4,3), 12. timol (17,9), 13. tridecano (0,5), 14. viridifloreno

(2,4), 15. α-selineno (0,8), 16. pentadecano (1,6), 17.(E,E)-α-farneseno

(2,4).

Conobea scoparioides (Cham. & Schltdl.) Benth. (Scrophulariaceae, pataqueira, vassourinha-do-brejo)

USOS: Banhos aromáticos e no tratamento de “beri-beri”. Multinacional interessada

Adenocalymma alliaceum Miers (BIGNONIACEAE)

Nome vulgar , Cipó-d'alho (Norte do Brasil), sacha-ajo (Colombia).

Usos : É usada para tratar febre, gripe e dor-de-cabeça. O chá das folhas é

usadopara aliviar males respiratórios. A planta também é usada em culinária,

como substituta do alho. Parte da planta : Folhas. Rendimento em oleo : 0,2%.

Local de coleta : Município de Manaus (AM).

Composicao quimica , 1 .sulfetode dialila(tr), 2. disulfeto de

alilmetila(tr), 3. ditiaciclopenteno(2,2), 4. disulfetode alilpropila(tr), 5. disulfetode dialila(31,4), 6. trisulfetode alilmetila(1,0), 7. 3-vinil-1,2-diti-5-eno (2,6), 8. tritiaciclohexeno(6,7), 9. 3-vinil-1,2-diti-4-eno (4,7), 10. trisulfetode alilpropila(0,8), 11. trisulfetode dialila(30,6), 12. tetrasulfetode alilmetila(2,5), 13. tetrasulfetode dialila(1,2).

1. elemicina

2. eugenol

3. metileugenol

var. macrophyllumtimol/ -terpineno 1,8-cineol/p-cimeno

folha e caule: glabro

var. gratissimumeugenol

folha: glabra/caule: piloso

alfavacão

alfavaquinha

O. minimum, O. americanum, O. selloi, O. basilicum, O.xcitriodorum

NP: catinga-de-mulata

OE (%): maior a pleno sol

Linalol (47,5%), (E)- -farneseno (21,8%), -decen-2-lactona (7,5%)

linalol (%)

I/F/C/R: 3,4/31,5/6,0/1,8

(E)- -farneseno (%)

I/F/C/R: 55,3/21,9/42,2/6,0

Biomassa: peso verde/ha = 8.537 ton

OE (kg/ha): 18,8 (maior a pleno sol)

Os OE são matérias-primas importantes para as indústrias de alimentos, cosméticos, perfumaria, farmacêutica;

Indústria mundial de aromas e fragrâncias é a principal utilizadora dos OE; preferentemente de fontes vegetais;

Os principais óleos produzidos e exportados pelo Brasil são: eucalipto, pau-rosa, lima, capim-limão.

Mercado mundial de OE movimenta US$ 1,8 bilhões (400 prod. OE e extratos). O Brasil participa com apenas 0,1%.

Produtores: cultivo realizado por pequenos produtores do interior

do Estado, famílias, comunidades.

Vetiver

priprioca

Consumidores: população, empresas, artesãos, lojistas, feirantes;

Eficiência: baixo índice de fornecimento de matéria-prima, mão-de-obra não especializada;

Agentes críticos: falta de conhecimento de espécies de interesse do mercado, área de cultivo pequena, ausência de mecanização, infra-estrutura básica deficiente, outros.

Conhecimento crítico: produtores, atravessadores, instituições científicas, comerciantes.

Cadeia produtiva

1. Seleção da flora amazônica com potencial tecnológico –perfumaria e cosméticos, fitoterápicos, bioinseticidas, alimentícia, aromaterapia;

2. Estabelecimento de alianças estratégicas com empresas, comunidades (contratos, pesquisa participativa, conhecimento de mercado);

3. Definição de modelo para parcerias institucionais: estudo de viabilidade econômica, necessidades tecnológicos, sociais e ambientais;

4. Cadeias produtivas.

vetiver, pau-de-angola,

outras

Perf., saboneteOrion

váriasSaboneteNatura

priprioca, vetiver, copaíba,

outros

Perf., cosm.Juruá

vetiverPerf., cosm.Granado

priprioca, estoraqueExtratos, OEErvativa

váriasPerf., saboneteEcos

priprioca, chama, catinga-

de-mulata, vindicá,

copaíba, manjerona, oriza,

outras

Perf., cosm.Chamma

pripriocaOV, OEBeracca

MPVProdutosEmpresas

planejamento etnobotânicaflorística -

inventário

exsicata

coleta coleta coleta

anotações transporte

Trabalho de campo

“NÃO PERMITA QUE AS PESSOAS COM

PÉSSIMO HÁBITO DE SEREM NEGATIVAS,

DERRUBEM AS MELHORES E MAIS SÁBIAS

ESPERANÇAS DE SEU CORAÇÃO”

(AUTOR DESCONHECIDO)