CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA – COORDENAÇÃO DE ENSINO PROFISSIONAL

LABORATÓRIO DE QUÍMICA ORGÂNICA

CROMATOGRAFIA EM CAMADA DELGADA

- SEPARAÇÃO DE ÁCIDO SALICÍLICO E

ÁCIDO ACETILSALICÍLICO -

Professor: Rodrigo Verly

Turma: QUI3A – T2

ALUNOS: Maria Luiza Andrade Aquino e Mariana Gabriela de Oliveira

Belo Horizonte

16 de março de 2011

I. Introdução

A cromatografia é um método físico-químico de separação e análise fundamentado na

migração diferencial dos componentes de uma mistura, em decorrência das interações

existentes entre eles e as fases móvel e estacionária, que estão em contato íntimo. A

cromatografia pode ser classificada de acordo com a forma física do sistema: cromatografia

em coluna e cromatografia planar. A segunda se subdivide em cromatografia em papel (CP)

e cromatografia em coluna delgada (CCD).

A cromatografia em camada delgada (CCD) é comumente utilizada em análises químicas,

pois é uma técnica de fácil execução, resultados rapidamente obtidos e de baixo custo, para

estabelecer se dois compostos são idênticos, verificar a pureza de um composto, determinar

o número de componentes em uma mistura, determinar o solvente apropriado para

separação em uma coluna cromatográfica, monitorar a separação de uma mistura em uma

coluna cromatográfica ou acompanhar o progresso de uma reação. Tal técnica baseia-se na

migração de determinadas substâncias sobre uma camada delgada de adsorvente retida

sobre uma superfície plana (placa de vidro ou folha de plástico), as cromatoplacas. Em

relação à CP, a CCD apresenta maior sensibilidade, grande rapidez, pois a fase móvel desta

(o adsorvente) é mais porosa garantindo melhor eluição, garante maior nitidez, pois permite

a utilização de reveladores (corrosivos ao papel) para o cromatograma. Dentre os

adsorventes mais utilizados encontra-se a sílica – ácido salicílico amorfo (SiO2) – altamente

porosa e, quando for propositalmente desativada com vapor de água, retém água suficiente

para que as separações ocorram por um mecanismo semelhante à cromatografia em papel

(COLLINS, BRAGA, BONATO, 2006).

Tal técnica é rotineiramente empregada, também, em análises farmacêuticas, para

determinar a composição e separar determinadas substâncias presentes nos fármacos.

A Aspirina, um dos medicamentos mais famosos à base de ácido acetilsalicílico, foi o

primeiro fármaco a ser sintetizado na história da farmácia. Já no século V a.C, Hipócrates se

referiu a um pó ácido obtido da casca do salgueiro (Salix Alba) que possuía propriedades

analgésicas e antitérmicas e, em 50 a.C, Caius Plinius Secundus lista muitos usos

terapêuticos das folhas do salgueiro. Em 1763, Edward Stone

faz a primeira descrição do efeito antipirético da casca do salgueiro. Em 1822 são

descobertos os efeitos nocivos do ópio, remédio, até então, mais utilizado contra a febre,

impulsionando, assim, os estudos relacionados ao princípio ativo presente na casca do

salgueiro. Em 1828, J. Buchner isolou cristais de salicin e, em 1838, Raffaele Piria separou

o salicin num acúcar (glucose) e em salicilaldeído, convertendo este, então, ao ácido

salicílico. Em 1853, Charles Gerhardt descobriu a estrutura química do ácido salicílico.

Reagindo este ácido com cloreto de acetila ele sintetizou o ácido acetilsalicílico, pela

primeira vez na humanidade. Em 1860, H. Kolbe consegue sintetizar o ác. salicílico, partindo

do fenol (surgindo a síntese de Kolbe). Em 1897, Felix Hoffmann sintetiza o ácido

acetilsalicílico (AAS), simplificando o método de Gerhardt, e em 1898, o laboratório

alemão Bayer testa a nova droga com 50 pacientes - todos disseram que ela era

extremamente eficaz – e consegue a patente do ácido acetilsalicílico, comercializado com o

nome Aspirina. Tornando-se o primeiro remédio lançado na forma de tabletes, em 1900.

Sendo assim, esta prática tem como objetivo analisar a composição do analgésico aspirina

separando seus constituintes por meio da CCD e determinar, qualitativamente, a pureza dos

ácidos salicílico e acetilsalicílico utilizados (síntese e P.A.).

II. Materiais e Reagentes

- Placas de vidro

- Carrinho para cromatoplacas

- Balança semi-analítica

- Bastão de vidro

- Estufa

- Grau e pistilo

- Espátula

- Béqueres: 100 mL, 250 mL

- Cuba cromatográfica

- Provetas: 10 mL, 50 mL, 100 mL

- Capilar

- 70 mL de hexano

- 25 mL de acetato de etila

- 5 mL de ácido acético

- 13 g de sílica gel 60 (VETEC) para CCD

- 32 mL de água

- Acetona

- Iodo

- Ácido acetilsalicílico (síntese)

- Ácido acetilsalicílico P.A.

- Ácido salicílico P.A. (NUCLEAR)

- Aspirina® (Bayer)

III. Metodologia e resultados

A separação do ácido acetilsalicílico e do ácido salicílico, através da técnica de

cromatografia em camada delgada, exigiu que se preparasse as cromatoplacas (fase

estacionária) e as soluções de aspirina, ácido acetilsalicílico (síntese e P.A.) e ácido

salicílico.

As cromatoplacas foram preparadas utilizando uma camada de 0,25mm de espessura de

uma mistura de sílica em gel e água. Mediu-se 13g de sílica na balança semi-analítica num

béquer de 250mL e adicionou-se água até que se tornasse uma mistura homogênea e

pastosa o bastante. As placas de vidro foram limpas com acetona e encaixadas no carrinho

para cromatoplacas. Distribuiu-se, então, a mistura nas placas de vidro uniformemente com

o auxílio do carrinho para cromatoplacas. Em seguida, elas foram retiradas e secadas em

estufa.

A aspirina foi cominuida no grau, com o pistilo, obtendo-se um pó fino. Esse pó foi diluído

em acetona dentro de um béquer de 100mL. Os ácidos acetilsalicílico, síntese e P.A., e

salicílico, por já se apresentarem em forma de pó, apenas foram diluídos em acetona nos

béqueres adequados.

Na cromatoplaca pronta, foi marcado 1,5 cm da extremidade inferior e 1,0 cm da

extremidade superior da placa, contando apenas a área em que a sílica foi aderida, que

representam, respectivamente o volume limite de eluente adicionado à cuba cromatográfica

e a altura limite de eluição.

Na extremidade inferior demarcada da placa, com o auxílio do capilar, aplicou-se a solução

de aspirina, a de ácido acetilsalicílico síntese, a de ácido acetilsalicílico P.A. e a de ácido

salicílico P.A., nessa ordem, mantendo uma distância de mais ou menos 1,0 cm entre a

mancha de cada solução.

Na cuba cromatográfica, adicionou-se 15 mL do eluente (preparado com 70mL de hexano,

25mL de acetato de etila, e 5 mL de ácido acético - 100 mL para uso coletivo), quantidade

suficiente para correr a placa. É necessário que dentro da cuba tenha um papel poroso

umedecido com o próprio eluente.

Então, introduziu-se a cromatoplaca, cuidadosamente, na cuba cromatográfica, onde a

superfície do eluente estava acima da sílica em gel, mas abaixo da amostra. Assim,

observou-se a eluição até a fase móvel alcançar a demarcação da extremidade superior da

cromatoplaca e esta foi retirada logo em seguida.

Como a amostra não absorve cor, foi necessário utilizar um revelador: iodo. Após a

evaporação do eluente da cromatoplaca, esta foi introduzida no recipiente contendo iodo em

pó e, após 5 minutos de revelação, a cromatoplaca foi retirada e marcou-se as manchas

deixadas pelas substâncias, que ficaram amareladas graças ao iodo, porém, a cor logo

desapareceu.

Mediu-se, então, a distância percorrida por cada substância componente de cada solução.

Na aspirina houve a separação de duas substâncias, enquanto os ácidos acetilsalicílico,

síntese e P.A., e o salicílico somente foram arrastados pelo eluente, sendo o último mais

arrastado que os primeiros.

Figura 01. Cromatograma das separações e avaliação do grau de pureza dos ácidos salicílico e

acetilsalicílico.

IV.Discussão e conclusão

A prática partiu do princípio de segregação das substâncias das amostras, a partir da

diferença de interações estabelecidas entre elas e as fases móvel e estacionária. A fase

móvel utilizada possuía baixa polaridade, já que era composta, majoritariamente, por hexano

(70%) e a fase estacionária era polar, constituída por sílica gel, desativada com vapor de

água.

Fez-se necessário também que, dentro da cuba cromatográfica fosse colocado papel

poroso. Esse papel rapidamente se umedeceu com o eluente fazendo com que a fase móvel

saturasse o meio e, consequentemente, corresse com maior facilidade até o ponto

demarcado, sem que se evapore antes ou fosse vencida pela força da gravidade, atuante no

sentido contrário à eluição. Tal medida foi tomada para que o resultado final não se

alterasse.

Após o desenvolvimento do cromatograma e secagem das placas deve-se revela-las. A

etapa da revelação consiste em tornar visíveis as substâncias incolores presentes na

amostra. Para compostos orgânicos, geralmente, expõe-se a cromatoplaca a vapores de

iodo, revelando-se sob a forma de manchas marrom, tanto mais escuras quanto maior o

tempo de exposição e a concentração da amostra. A formação desses complexos é

1. Aspirina (AAS)

2. Ácido acetilsalicílico (síntese)

3. Ácido acetilsalicílico P.A.

4. Ácido salicílico P.A.

reversível (muitas vezes rapidamente), sendo essa a maior vantagem do método já que o

iodo pode ser eliminado posteriormente, na maioria dos casos, através do aquecimento da

placa. Isto é possível porque o iodo se une apenas fisicamente com as substâncias

saturadas, em sua maioria.

Observando o cromatograma, na figura 01, é possível concluir que o ácido acetilsalicílico

apresentou maior afinidade com a fase estacionária (polar) e o ácido salicílico maio

afinidade com a fase móvel, apolar. Apesar de o segundo ser mais polar que o primeiro, de

acordo com a comparação entre as estruturas moleculares de ambos ácidos, representadas

na figura 02, a maior afinidade do ácido acetilsalicílico (teoricamente, menos polar) com a

sílica pode ser decorrente das interações intermoleculares estabelecidas entre ambos, já

que tal ácido possui quatro átomos de oxigênio disponíveis para fazer ligações de

hidrogênio com as moléculas da sílica desativada, enquanto o ácido salicílico (teoricamente,

mais polar) possui apenas três. Outro fator que deve ser considerado é o tamanho da

molécula. O ácido salicílico, por possuir massa molecular consideravelmente inferior à do

ácido acetilsalicílico, pode ser mais facilmente arrastado pela fase móvel.

(a) (b)

Figura 02. Fórmula estrutural dos ácidos salicílico (a) e acetilsalicílico (b).

Desta forma, o ácido salicílico correu mais na placa (eluiu em conjunto com a fase móvel,

pouco polar), apresentando um Rf maior que o do ácido acetilsalicílico, sendo o primeiro

igual a 0,68 e o segundo igual a 0,27.

Observando o cromatograma, percebe-se que o ácido acetilsalicilico síntese apresentou

apenas um Rf e igual ao do ácido acetilsalicilico P.A. Assim, pode-se afirmar que o ácido

sintetizado não apresenta impurezas e ambos correspondem exatamente à mesma

substância, visto que ambos Rf são iguais a 0,27.

A aspirina é obtida através da reação entre o ácido salicílico (a) e o anidrido acético (b), sob

ação do catalisador H2SO4, que produz o ácido acetilsalicílico (AAS), que é a aspirina, e o

ácido acético (c), conforme a equação esquematizada na figura 03.

Figura 03. Reação de produção do ácido acetilsalicílico.

A aspirina utilizada na prática estava com o prazo de validade expirado. Isso ficou evidente

na análise do cromatograma já que houve a separação de duas substâncias, sendo que

uma possuía o Rf igual ao do ácido salicílico e a outra o Rf igual ao do ácido acetilsalicílico,

este ultimo em maior quantidade; confirmando o fato de ter ocorrido decomposição de uma

pequena parte do ácido acetilsalicílico em ácido salicílico.

Na fase móvel, o ácido acético (5%) foi utilizado para que o íon fenólico não interferisse na

eluição, agindo na formação de caldas. Essa interferência não foi observada, visto que o

ácido acético forneceu H+ ao meio em quantidade suficiente para ocorresse deslocamento

do equilíbrio para a esquerda, no sentido de formação do fenol.

Figura 04. Ionização do fenol.

Dessa forma, é possível concluir que a aspirina analisada estava em processo de

decomposição já que encontrou-se em sua composição ácido acetilsalicílico e parte de

ácido salicílico, um de seus substratos; os reagentes analisados, síntese e P.A., possuíam

alto grau de pureza, visto que apresentaram apenas um Rf, cada, indicando apenas uma

substância presente e o ácido acético foi eficiente no deslocamento do equilíbrio na reação

de ionização do fenol, já que não foi observada formação de calda.

V. Referências bibliográficas

COLLINS, C. H.; BRAGA, G. L.; BONATO, P. S. Fundamentos de Cromatografia. Campinas, SP: Editora da Unicamp, 2006.

Aspirina – ácido acetilsalicílico. Bayer. Disponível em: <http://www.aspirina.com.br/>. Acesso em: 07 abr. 2011.

A incrível história da droga maravilha. Revista eletrônica do Departamento de Química. Florianópolis, SC: QMCWEB: Ano 4. Disponível em: <http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/artigos/aspirina.html>. Acesso em: 07 abr. 2011.

DEGANI, A. L. G.; CASS, Q. B.; VIEIRA, P. C. Cromatografia – um breve ensaio. Química Nova na Escola, São Paulo, nº 7, p. 21-26, mai. 1998. Disponível em: <http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc07/atual.pdf>. Acesso em: 07 abr. 2011

Lino, F. M. A. Relatório Técnico de Síntese do Ácido Acetilsalicílico sob Radiação se Microondas Química - Farmacêutica Medicinal. Universidade Federal de Goiás, Faculdade de Farmácia. Góias, 2010. Disponível em: <http://pt.scribd.com/doc/37442520/relatorio-tecnico-de-sintese-do-acido-acetilsalicilico>. Acesso em: 07 abr. 2011.

FRANCHETTI, S. M. M.; MARCONATO, J. C. Experimentos de Química Orgânica. Depto de Bioquímica e Microbiologia – IB – UNESP. Rio Claro-SP, 2010. Disponível em: <http://www.rc.unesp.br/ib/bioquimica/apostilaqo.pdf>. Acesso em: 07 abr. 2011.

MOURA, M. C. O; FLACH, A.; COSTA, L. A. M. A. da. Cromatografia em Camada Delgada na pesquisa de Biodiesel: Despertando para o ensino de Química. Núcleo de Pesquisas Energéticas (NUPENERG) - Universidade Federal de Roraima - Departamento de Química. Roraima, 2002. Disponível em: <http://sec.sbq.org.br/cdrom/31ra/resumos/T1326-1.pdf>. Acesso em: 07 abr. 2011.