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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINACENTRO TECNOLÓGICO

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA E ENGENHARIA DEALIMENTOS

FRACIONAMENTO DO ÓLEO ESSENCIAL DE PATCHOULI UTILIZANDOCROMATOGRAFIA SUPERCRÍTICA

Márcio Ramos Casagrande



Florianópolis, 29 de abril de 2009

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SUMÁRIO

RESUMO .....................................................................................................................................4JUSTIFICATIVA ........................................................................................................................5OBJETIVOS ................................................................................................................................7

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ....................................................................................................81. Óleos essenciais ...................................................................................................................82. Fracionamento de óleos essenciais ....................................................................................10

2.1. Cromatografia .............................................................................................................102.1.1. Cromatografia gasosa (GC) ................................................................................112.1.2. Cromatografia líquida .........................................................................................11

3. Vantagens e desvantagens do SFC ....................................................................................124. Aplicações da SFC em óleos essenciais ............................................................................13

MATERIAS E MÉTODOS .......................................................................................................141. Patchouli ............................................................................................................................142. Planta de extração supercrítica ..........................................................................................14

3. Cromatografia Gasosa (GC-FID) ......................................................................................15RESULTADOS E DISCUSSÕES .............................................................................................171. Extração do óleo essencial de patchouli utilizando CO2 supercrítico ..............................172. Seleção da fase móvel e da fase estacionária ...................................................................20

2.1. Co-solventes ...............................................................................................................202.2. Seleção da fase estacionária .......................................................................................20

3. Análise do óleo essencial de patchouli em Cromatografia Gasosa (GC-FID) .................204. Análises no Cromatógrafo Supercrítico ............................................................................21

PRÓXIMAS ETAPAS ...............................................................................................................23CONCLUSÕES PRELIMINARES ...........................................................................................24REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................................25

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RESUMO

O óleo essencial de patchouli é muito utilizado nas indústrias de perfumes, cosméticos efármacos devido ao seu poder fixador de aromas e ao forte odor que pode mascarar cheiros e

gostos indesejáveis. Com uma composição complexa, constituída por mais de 24 diferentes

tipos de sesquiterpenos, o óleo apresenta componentes como β-patchouleno, cariofileno, α–

guaieno, α-bulneseno (também conhecido como δ–guaieno), seicheleno, α–patchouleno e

patchoulol (DEGUERRY et. al ., 2006; HU et. al ., 2006; SINGH et. al ., 2002). Separar e

identificar estes componentes consiste no objetivo básico deste trabalho. Para isto, a

cromatografia de fluidos supercríticos (SFC) será utilizada, pois esta oferece uma separação

mais rápida e eficiente comparada com a cromatografia líquida em geral. Por meio de

extrações com CO2 supercrítico a 32°C e 100 bar foi possível obter o óleo essencial de

patchouli com rendimentos de aproximadamente 2,2 %. Análises em GC-FID determinaram

os principais picos referentes ao óleo. Dando continuidade ao trabalho, a partir de analises

em GC-MS será possível determinar a composição exata da amostra, e por meio do SFC

separar os principais componentes presentes no óleo essencial de patchouli.

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JUSTIFICATIVA

O patchouli, uma planta amplamente utilizada na medicina tradicional chinesa,

apresenta diversos compostos úteis às indústrias, com funções distintas e importantes. Entre

estes compostos destacam-se o patchoulol, o α-patchouleno e o α-bulneseno (HU et. al .,

2005).

Devido ao seu aroma característico com um cheiro de terra que se torna mais doce com

o passar do tempo, o patchouli é muito apreciado pelas indústrias de perfumes e cosméticos.

Os reguladores desse aroma são o patchoulol e o α-patchouleno, álcoois sesquiterpenos

tricíclicos encontrados em grande quantidade no óleo essencial. (DONELIAN, 2004). Como

o patchouli é o único meio comercial de obtenção de patchoulol, já que as rotas sintéticas

para obter esse produto são economicamente inviáveis, o fracionamento do óleo e a busca de

processos mais eficientes tornam-se de vital importância para a indústria (DEGUERRY et.

al ., 2006).

Descobertas recentes da indústria farmacêutica mostram que outro componente, o α-

bulneseno, um composto encontrado em menor quantidade no óleo, possui um efeito inibidor

da agregação de plaquetas. Um efeito de grande importância, uma vez que o desenvolvimento

de várias doenças como a asma, trombose e a inflamação do miocárdio podem estar

relacionadas a esse fenômeno. Tsai et. al . (2006) estudou 110 diferentes óleos essenciais edescobriu no patchouli, mais precisamente no α-bulneseno um poderoso agente contra a

inibição da agregação das plaquetas chamando a atenção da comunidade cientifica para a

importância desse óleo.

Para isolar esses diferentes compostos do óleo, diversas técnicas cromatográficas

podem ser utilizadas. Dentre elas o SFC foi selecionado por apresentar vantagens como:

baixo custo do solvente; menor tempo de análise; produto final sem resíduo; menor

quantidade de co-solventes não necessitando, portanto de processos de purificação e não

degradação dos componentes termosensíveis devido às baixas condições supercríticas

(OTTIGER et. al ., 2007; RAMÍREZ et. al., 2004; YAN & ORIHUELA, 2007). Além disso,

a cromatografia de fluidos supercríticos é uma técnica relativamente nova que obteve ótimos

resultados no isolamento de enantiômeros (DOLAK, 2004).

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Assim, pretende-se com esse trabalho, estudar, isolar e identificar os principais

componentes do óleo essencial de patchouli, utilizando para isso, a cromatografia de fluido

supercrítico que foi considerada a mais apta devido às vantagens apresentadas.

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OBJETIVOS

O objetivo geral do presente trabalho consiste na realização do fracionamento do óleo

essencial do patchouli utilizando cromatografia supercrítica.

Para alcançar esse objetivo, foram definidos alguns objetivos específicos:

• Levantamento bibliográfico que constará uma breve introdução sobre óleos

essenciais, em especifico o óleo de patchouli e as técnicas possíveis para a sua

separação, incluindo, assim, a SFC;

• Projeto e instalação do equipamento de cromatografia supercrítica;

• Seleção dos co-solventes utilizados na fase móvel junto com o dióxido de

carbono supercrítico;• Seleção das resinas da fase estacionária considerando a eficiência;

• Obtenção do óleo essencial de patchouli através da extração supercrítica com

CO2 na planta piloto localizada no Laboratório de Controle de Processos (LCP);

• Estudo da cinética do processo de fracionamento;

• Planejamento experimental visando a otimização das condições de

fracionamento do óleo de patchouli;

• Fracionamento do óleo essencial de patchouli utilizando SFC com o intuito deconcentrar os seus principais componentes: patchoulol, α–patchouleno e α-

bulneseno;

• Elaboração do relatório final contendo todos os resultados alcançados e as

conclusões obtidas.

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REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

1. Óleos essenciais

Devido a crescente procura por novos aromas e fragrâncias, os óleos essenciais vem

apresentando um grande destaque e um alto valor comercial. Chamamos de óleos essências

os líquidos oleaginosos voláteis que possuem um forte odor e são retirados de várias partes

das plantas como raízes, caules ou folhas. Eles são utilizados nas indústrias de perfumes,

cosméticos e alimentos, e podem possuir atividades biológicas, sendo então utilizados nas

indústrias farmacêuticas e de inseticidas (DONELIAN, 2004).

Os óleos essenciais são complexas misturas de compostos orgânicos, principalmenteálcoois, hidrocarbonetos e compostos carboxílicos. A separação dessa mistura em diferentes

compostos é, portanto de vital necessidade para que eles possam ser devidamente analisados

e posteriormente utilizados pelas indústrias (COLLINS et al ., 1993).

O patchouli cujo nome científico é Pogostemon cablin (Blanco) Benth é uma planta

pertencente à família botânica Lamiaceae cujas folhas são ricas em óleo essencial

(DONELIAN, 2004). É uma espécie originária da Malásia, das Filipinas e do sul da Índia, e

atualmente o seu óleo é produzido principalmente na Indonésia, Índia, China, Malásia eAmérica do Sul (SINGH et. al., 2002).

Devido ao seu poder fixador de aromas e ao forte odor que pode ser utilizado para

mascarar cheiros e gostos indesejáveis, o óleo essencial de patchouli é muito utilizado nas

indústrias de perfumes, cosméticos e fármacos (ARAUJO, 2008; DONELIAN, 2004; HU et.

al.,2006 ). Além disso, o óleo também se encontra aprovado pela seção 172.510 da FDA

(Food and Drugs Administration) para ser utilizado como um aditivo natural em conjunto

com aromas em alimentos para consumo humano (DONELIAN, 2004).

Com uma composição complexa, constituída por mais de 24 diferentes tipos de

sesquiterpenos, o óleo de patchouli apresenta componentes como β-patchouleno, cariofileno,

α–guaieno, α-bulneseno (também conhecido como δ–guaieno), seicheleno, α–patchouleno e

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patchoulol (DEGUERRY et. al ., 2006; HU et. al ., 2006; SINGH et. al ., 2002). Dentre esses,

os principais componentes do óleo são: patchoulol, α–patchouleno e α-bulneseno, como

mostra a Figura 1. O patchoulol e o α-patchouleno são os responsáveis por regular o aroma

do óleo, devido suas características fixadoras. Já o α-bulneseno apresenta a função de inibir a

agregação de plaquetas, reduzindo o risco de doenças cardiovasculares (DONELIAN, 2004;

TSAI et. al ., 2007).

Os três principais processos utilizados para a retirada dos óleos essenciais a partir de

uma matriz sólida são a extração com solventes orgânicos, a destilação por arraste a vapor e a

extração com fluido supercrítico. Para o óleo essencial de patchouli, o processo mais

utilizado é a destilação por arraste a vapor, entretanto, esta gera alterações na composição do

óleo, pois provoca a degradação dos seus componentes termosensíveis.

Já a extração supercrítica é uma técnica altamente específica que segundo Donelian

(2004) foi capaz de fornecer um óleo essencial de patchouli de melhor qualidade e

rendimento quando comparada a destilação por arraste a vapor. Uma extração supercrítica

com dióxido de carbono (CO2) conduzida a 140 bar e 32°C forneceu um rendimento de

5,14% em oposição ao 1,50% obtido com destilação por arraste a vapor. As condições ótimas

de operação encontradas para o patchouli foram de 32°C e 100 bar.

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Figura 1: Patchoulol, α-patchouleno e α-bulneseno (DEGUERRY et al ., 2006).

Patchoulol α-patchouleno α-bulneseno



2. Fracionamento de óleos essenciais

O principal objetivo de fracionar os óleos essenciais é separar os seus compostos,

eliminar os indesejáveis ou concentrar os compostos mais importantes. Para obter o correto

fracionamento várias técnicas podem ser utilizadas, entre elas, destaca-se a cromatografia.

(JACQUES et. al. , 2007).

2.1. Cromatografia

A cromatografia está incluída entre os métodos modernos de análise devido a sua

facilidade em realizar a separação, identificação, e quantificação das espécies químicas. Ela

pode ser utilizada isoladamente ou em conjunto com outras técnicas instrumentais de análise,

como, por exemplo, a espectrofotometria ou a espectrometria de massas. (COLLINS et al .,

1993)

A cromatografia é um método físico-químico de separação dos componentes de uma

mistura. A fase estacionária pode ser de vários tipos, como papel, líquido, gel, e partículas

sólidas em geral, já a fase móvel pode ser um líquido, um gás ou um solvente supercrítico.

Enquanto ocorre a passagem da fase móvel sobre a estacionária os componentes da mistura

são distribuídos em duas fases devido a sua maior ou menor afinidade com a fase estacionária

(WESTON & BROWN, 1997).

Existem várias maneiras de classificar os tipos de cromatografia, mas a mais empregada

baseia-se no estado físico da fase móvel. Devido esse critério a cromatografia pode ser:

gasosa, líquida, ou supercrítica, em que a fase móvel é respectivamente, um gás, um líquido

ou um solvente em estado supercrítico (COLLINS et al ., 1993).

A cromatografia líquida ainda divide-se em duas: a cromatografia liquida clássica (CLC

ou LC), que é feita em colunas de vidro, sob pressão atmosférica, com o fluxo deslocando-se

devido à força da gravidade, e a cromatografia liquida de alta eficiência, CLAE ou HPLC

( High-performance liquid chromatography), que utiliza uma bomba de alta pressão para

ajudar no deslocamento da fase móvel. Esse tipo de cromatografia leva esse nome devido

realmente à elevada eficiência que atinge na separação da mistura. (COLLINS et al .1993)

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De acordo com o tamanho da coluna podemos ainda dividir a cromatografia em

preparativa (diâmetro interno do tubo de 6 a 50 mm); analítica (2 a 6 mm) e com

microdiâmetro (menores de 2mm) (COLLINS et. al ., 1993).

2.1.1. Cromatografia gasosa (GC)

Na cromatografia gasosa, a amostra a ser analisada é injetada na entrada da coluna

cromatográfica, onde é carregada pelo gás de arraste (fase móvel). Uma programação de

temperatura pode alterar lentamente a temperatura da coluna possibilitando a separação de

diferentes compostos por meio dos seus pontos de ebulição. No final da coluna acopla-se um

detector. O detector mais utilizado é o de ionização em chama (DIC ou FID ) ou o

espectrômetro de massa (MS- Mass Spectrometry).

A cromatografia gasosa é utilizada para análises qualitativas e quantitativas de

substâncias voláteis. Os tempos de retenção são utilizados para a identificação dos picos.

Sendo assim, os espectros obtidos podem ser comparados com uma biblioteca de espectros

e/ou referenciados a um composto padrão. Contudo, dificuldades podem surgir se o composto

analisado eluir no mesmo tempo que outro componente da amostra (HU et. al ., 2006).

O acoplamento da cromatografia gasosa e da espectrometria de massas (GC-MS)

permite uma rápida identificação dos componentes presentes no óleo essencial estudado,

desde que esses componentes estejam disponíveis na literatura ou na biblioteca de espectros

(DONELIAN, 2004)

2.1.2. Cromatografia líquida

Na cromatografia líquida clássica o recheio da coluna geralmente deve ser refeito para

cada separação, já que parte da amostra geralmente se adsorve de forma irreversível, gerando

assim um grande desperdício de material e de mão-de-obra. A vazão de eluente é realizada

apenas contando com a força da gravidade e as frações da amostra são coletadas

manualmente ou através de um coletor de frações. Sendo assim, o tempo para se realizar todo

o processo é muito grande. Além disso, o número de frações obtidas é alto e o seu

processamento também é demorado.

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Já na cromatografia liquida de alta eficiência, também conhecida como cromatografia

liquida de alta velocidade, alta pressão, alto desempenho ou alta resolução, utilizamos uma

coluna fechada e reaproveitável que pode ser usada em várias análises antes de ser trocada.

Esse tipo de coluna é mais eficiente, mas oferece uma grande resistência à vazão da fase

móvel, e por essa razão é necessário utilizar um sistema de bombas de alta pressão que fazem

a fase móvel se deslocar mais rapidamente, em um tempo suficiente e adequado para ser

analisado. Uma injeção precisa de amostra é obtida usando uma microsseringa ou uma

válvula de injeção. Na saída da coluna é colocado um detector que permite identificar os

componentes ao longo da separação (COLLINS et al ., 1993; WESTON & BROWN, 1997).

2.1.3. Cromatografia de fluido supercrítico (SFC OU CS)

O principio de funcionamento do processo é semelhante ao da LC com a diferença que

o solvente utilizado aqui é um fluido supercrítico.

Fluidos supercríticos, mais comumente o dióxido de carbono supercrítico, são

constantemente usados como solvente em separações de cromatografia, principalmente nas

indústrias alimentícias e farmacêuticas (OTTIGER et. al ., 2007). Algumas vantagens da

utilização do dióxido de carbono supercrítico é que este pode ser reciclado, não é tóxico nem

inflamável, apresenta baixo custo e baixas condições supercríticas (Tc = 31,1

C e Pc = 73,8 bar). Além disso, as propriedades do CO2 como solvente variam com pequenas alterações na

temperatura e na pressão utilizadas (PIZARRO et. al ., 2007).

3. Vantagens e desvantagens do SFC

Os fluidos supercríticos exibem baixa viscosidade comparada com a dos líquidos, e por

isso, a cromatografia de fluidos supercríticos tipicamente oferece uma separação mais rápida

e eficiente comparada com a cromatografia líquida em geral (OTTIGER et. al ., 2007).

Além disso, a cromatografia de fluido supercrítico apresenta uma grande seletividade e

uma alta transferência de massa que permitem reduzir a quantidade de solvente utilizada e o

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tempo de operação (YAN & ORIHUELA, 2007). Dolak (2004), por exemplo, para realizar a

separação de enantiômeros utilizando SFC levou apenas 4 minutos.

A escala preparativa do SFC consiste numa tecnologia limpa, com muitas vantagens

comparadas com o preparativo LC. A recuperação dos componentes isolados é fácil e ocorre

por uma simples descompressão dos fluidos supercríticos, no entanto apresenta uma

desvantagem na separação de componentes polares devido à falta de polaridade do CO 2

usado como fase móvel. Para reverter essa situação pode-se alterar a polaridade da fase

estacionária usando, por exemplo, uma base de sílica ou outro material, ou ainda, alterar a

polaridade da fase móvel utilizando um co-solvente (RAMÍREZ et. al., 2004).

4. Aplicações da SFC em óleos essenciais

Tradicionalmente usada em separações analíticas, SFC amadureceu para um nível onde

tem obtido sucesso em separações preparativas também, e hoje é realizada principalmente nas

indústrias farmacêuticas, de alimentos e químicas (OTTIGER et. al ., 2007).

Rodríguez-Meizoso et. al . (2007) isolou um ácido existente no extrato de alecrim

utilizando uma extração de fluido supercrítico seguido por um processo de purificação por

SFC. Os resultados obtidos mostraram a possibilidade de separar grupos de componentes, de

estrutura química similar, com uma forte atividade biológica através do processo de

purificação por SFC semipreparativa.

Já Ramírez et al. (2006) usou um sistema de SFC com coluna semipreparativa para

fracionar os extratos de alecrim e obter frações específicas para serem utilizadas,

posteriormente, como ingredientes na industria alimentícia. O fracionamento foi realizado em

diferentes pressões (80 bar a 200 bar), temperaturas (40oC a 80oC) e concentrações de etanol

como co-solvente (5 a 15%). A melhor condição de operação foi de 80° C, 130 bar e 10% de

etanol, em que se obteve duas diferentes frações, uma com um melhoramento de 20 a 30%

das atividades antioxidantes e microbianas do óleo e outra contendo o restante do óleo

essencial.

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MATERIAS E MÉTODOS

1. Patchouli

O patchouli foi obtido da Colônia Penal da cidade de Palhoça- SC, sendo que este é

originário da Epagri (Itajaí, SC) onde recebeu o código de EEI-045 no Banco de

Germoplasma.

As folhas de patchouli foram selecionadas manualmente e secas em estufa com

circulação e renovação de ar (MA035, Marconi, Brasil) a 30°C. Em seguida, elas foram

moídas utilizando um moedor de facas (MA580, Marconi, Brasil) acoplado a uma peneira de

mesh 30 para padronização do tamanho das partículas.

2. Planta de extração supercrítica

A extração do óleo essencial de patchouli foi realizada na planta de extração

supercrítica localizada no Laboratório de Controle de Processos (LCP), na Universidade

Federal de Santa Catarina (UFSC).

O patchouli moído foi adicionado ao extrator de 4,7 Litros, que foi então, fechado e

pressurizado, dando início à extração. A temperatura foi mantida a 32°C e a pressão a 100

bar, pois esta foi à condição ótima encontrada por Donelian, 2004.

A planta de extração supercrítica possui como principais componentes:

• Compressor de ar: (CSL 20 BR, Schulz, Brasil);

• CO2 : (99,9% de pureza, AGA, Brasil);

• Bomba ou booster : (DLE-15, Maxpro Technologies, Alemanha);

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• Extrator: construído em aço inox 316L, encamisado, com aproximadamente

0,60 m de comprimento e 0,10 m de diâmetro interno, volume interno de 4,7L;

• Separador de óleos: construído em aço inox 316L, encamisado, com

aproximadamente 0,15 m de comprimento e 0,075 m de diâmetro interno e

volume interno de 0,660 L;

• Válvula redutora de pressão;

• Válvulas de agulha: construídas em aço inox 316L, 344 bar de pressão e 38ºC

de temperatura (SS-1VS4, Swagelok, EUA);

• Válvula micrométrica: construídas em aço inox 316L; utilizada para regular a

vazão de solvente supercrítico quando ocorre a despressurização (SS-21RS4,

Swagelok,EUA);

• Medidor de fluxo: (PV500LPM0CC, Key Instruments, EUA);

• Banho termostático: construído em alumínio com controle de temperatura

(InControl, Brasil);

• Banho termocriostático: (MQBTC, Microquímica, Brasil);

• Transdutores de pressão: (RTP12/BE53R, AEP, Itália);

• Manômetros: (MTR, Brasil) (ARAUJO, 2008).

3. Cromatografia Gasosa (GC-FID)

A análise do óleo essencial de patchouli foi realizada no GC-2010 (SHIMADZU)

equipado com uma coluna apolar RTX-5 da RESTEK (30 m × 0,25mm de diâmetro interno,

0,25µm de espessura) e um detector FID. A temperatura do injetor foi de 250°C com uma

taxa de split de 1:10. A temperatura do forno foi programada para se manter a 50°C no

primeiro minuto, aumentar 5°C/min até alcançar 270°C, permanecendo 10 minutos a esta

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temperatura, e então, a uma taxa de 20°C/min chegar a 300°C, mantendo-se por mais 5

minutos, totalizando 61,5 minutos de análise.

A temperatura do detector FID foi mantida a 300°C. O gás de arraste empregado foi o

nitrogênio, a um fluxo de 1,39 ml/min.

Uma solução de 10 µL de óleo essencial de patchouli em 1,5 mL de clorofórmio foi

preparada. Desta solução, 1 µL foi injetado no cromatógrafo gasoso para a determinação dos

principais componentes presentes na amostra.

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RESULTADOS E DISCUSSÕES

1. Extração do óleo essencial de patchouli utilizando CO2 supercrítico

Para obter o óleo essencial de patchouli necessário para as análises cromatográficasduas extrações supercríticas foram realizadas.

Uma massa inicial de 542,479 g de patchouli já seco e moído foi adicionada ao

extrator. Este foi então pressurizado até 100 bar. A temperatura de todo o sistema foi

mantida constante e igual a 32°C e o tempo estático foi de 20 minutos. A partir deste tempo,

amostras de óleo foram sendo colhidas de 20 em 20 minutos fornecendo os dados para a

construção da tabela e do gráfico abaixo. A extração durou 7 horas, pois a partir deste tempo

notou-se que não havia mais extração de óleo essencial, apenas ocorria a retirada de ceras.

Gráfico 1: Comportamento da primeira extração de óleo essencial de patchouli.

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Tabela 1: Extração do óleo essencial de patchouli: massa de óleo e rendimento obtido por tempo de extração.

Tempo(min)

Massa Óleo(g)

Rendimento(%)

0 - -20 0,261 0,04811

40 0,587 0,10821

60 1,039 0,19153

80 1,534 0,28278

100 2,245 0,41384

120 2,724 0,50214

140 3,458 0,63744

160 4,189 0,77220

180 4,833 0,89091

200 5,518 1,01718

220 6,198 1,14253

240 6,789 1,25148

260 7,406 1,36521

280 8,125 1,49775

300 8,74 1,61112

320 9,266 1,70808

340 9,847 1,81519

360 10,345 1,90699

380 10,842 1,99860

400 11,038 2,03473

420 11,432 2,10736

440 11,857 2,18571

460 11,959 2,20451

Na segunda extração foram utilizadas 878,831 gramas de patchouli que geraram

17,114 g de óleo no final das sete horas de extração.

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Gráfico 2: Comportamento da segunda extração de óleo essencial de patchouli.

Tabela 2: Massa de óleo e os rendimentos obtidos para a segunda extração.

Tempo(min)

Massa(g) Massa Óleo

Rendimento(%)

0 - - -

20 58,018 0,261 0,04811

40 58,344 0,587 0,10821

60 58,796 1,039 0,19153

80 59,291 1,534 0,28278

100 60,002 2,245 0,41384

120 60,481 2,724 0,50214

140 61,215 3,458 0,63744

160 61,946 4,189 0,77220180 62,59 4,833 0,89091

200 63,275 5,518 1,01718

220 63,955 6,198 1,14253

240 64,546 6,789 1,25148

260 65,163 7,406 1,36521

280 65,882 8,125 1,49775

300 66,497 8,74 1,61112

320 67,023 9,266 1,70808

340 67,604 9,847 1,81519

360 68,102 10,345 1,90699380 68,599 10,842 1,99860

400 68,795 11,038 2,03473

420 69,189 11,432 2,10736

440 69,614 11,857 2,18571

460 69,716 11,959 2,20451

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2. Seleção da fase móvel e da fase estacionária

2.1. Co-solventes

Inúmeros co-solventes podem ser utilizados na SFC em conjunto com o CO 2 paraaumentar a sua polaridade. Yan & Orihuela (2007) e Ottiger et. al. (2007) utilizaram o

metanol como co-solvente, nas concentrações de 20% e 5%, respectivamente. Contudo,

devido à alta toxicidade do metanol, o mesmo não será utilizado nesse estudo, uma vez que

estamos buscando desenvolver uma tecnologia limpa de fracionamento do óleo.

Já Ramírez et. al. (2006) utilizou o etanol como co-solvente, em diferentes

porcentagens entre 5 a 15%. O melhor resultado alcançado foi com 10% já que com outros

valores o tempo de retenção foi longo ou curto demais.

Levando em consideração que um equipamento de SFC comercial suporta até 50% de

co-solvente, neste trabalho será utilizado apenas etanol nas porcentagens de 5, 10, 15 e 30%.

2.2. Seleção da fase estacionária

As colunas selecionadas foram a betasil-diol (C18) e a betasil sílica 100, pois estas

segundo a literatura e os fabricantes teriam capacidade para separar os compostos presentes

no óleo essencial de patchouli.

• Coluna para Cromatografia Líquida Betasil Diol

(USP L20), 250 x 4,6 mm, 5 µm, Thermo Hypersil. Características:

100Aº, 310 m2/g, 6% carbono.

• Coluna para Cromatografia Líquida Betasil Silica

100 (USP L3), 250 x 4,6 mm, 5 µm, Thermo Hypersil.Características: 100Aº, 310 m2/g.

3. Análise do óleo essencial de patchouli em Cromatografia Gasosa (GC-FID)

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O cromatograma obtido para o óleo essencial de patchouli está demonstrado na figura

2. Assim como todos os produtos naturais, o óleo apresentou diversos picos durante toda a

análise. Isto demonstra como a composição de um óleo essencial é complexa e como a sua

analise é um processo longo e demorado.

Figura 2: Cromatograma do óleo essencial de patchouli com os seus principais picos.

4. Análises no Cromatógrafo Supercrítico

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Devido a problemas com a importação do equipamento e a sua instalação no país, ainda

não foram realizadas análises no Cromatógrafo Supercrítico. O banho termocriostático

apresentou uma série de problemas de fabricação e precisou ser trocado, o que atrasou ainda

mais o processo de instalação. Entretanto, agora o SFC já está corretamente instalado e

funcionando no LCP, como mostra a figura 3.

Figura 3: Cromatógrafo Supercrítico (JASCO).

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PRÓXIMAS ETAPAS

Dando continuidade a este trabalho, serão realizadas as análises no cromatógrafo

supercrítico para determinar as melhores condições de fracionamento do óleo essencial de

patchouli. Além disso, será realizada uma análise em Cromatógrafo Gasoso com Espectro de

Massas (GC-MS) e com a comparação dos cromatogramas obtidos pelo GC-FID (Figura 2) e

pelo GC-MS os principais componentes do óleo poderão ser determinados, juntamente com

as suas concentrações.

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CONCLUSÕES PRELIMINARES

Até o momento foi possível determinar as fases móveis e estacionárias que serão

utilizadas no SFC. Devido à elevada toxicidade do metanol, apenas etanol será utilizadocomo co-solvente no processo. Além disso, por meio de extrações com CO2 supercrítico

foram obtidas quantidades suficientes de óleo essencial de patchouli para realizar os

próximos testes no cromatógrafo supercrítico.

Sendo assim, será necessário agora, realizar as análises no SFC alterando as pressões,

temperatura e quantidade de co-solvente na fase móvel para definir a melhor condição de

fracionamento do óleo essencial de patchouli.

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