1. INTRODUÇÃO
1.1 EXTRAÇÃO DE ÓLEOS A PARTIR DE COMPOSTOS
BIOLÓGICOS.
Existe uma grande diversidade de métodos para extração de substâncias orgânicas a
partir de um material natural. Quando se conhece a composição desse material, fica mais fácil
encontrar técnicas para se obter uma otimização do produto.
Independente da técnica escolhida, sempre as etapas para uma extração envolvem a
escolha do composto, a secagem deste material, a trituração, a extração e a purificação do
produto.
Geralmente para extração de essências e óleos voláteis se utiliza a destilação por
arraste de vapor d’ água, para os óleos e gorduras não voláteis a extração mais recomendada é
a extração continua por meio de um solvente orgânico em extrator Soxhlet.
As essências ou óleos essenciais são substâncias odoríferas, voláteis a temperatura
ambiente. Eles são normalmente encontrados em bolsas secretoras presentes nas partes vitais
dos vegetais (raiz, caule, folha, flores, frutos e sementes). Os óleos são substâncias complexas
cuja composição apresenta inúmeras funções orgânicas. Pode-se agrupá-los em duas classes:
Os derivados dos terpenoides (formados via mevalônico acetato) e compostos de anéis
aromáticos (formados via ácido chiquimico-fenil propanoide). A Figura 1 a seguir mostra
algumas substâncias presentes nos óleos essenciais.
Figura 1 - Substâncias químicas encontradas em essências.
Os óleos essenciais são facilmente solúveis em álcool, clorofórmio, diclorometano,
éter e outros solventes orgânicos, sendo assim insolúvel em água. Portanto é possível extrair
os óleos diretamente com um solvente orgânico de baixo ponto de ebulição, como é o caso do
pentano, ou pela técnica de destilação com arraste de vapor d’água ou utilizando o dióxido de
carbono (CO2) em estado super-crítico.
1.1.1. EXTRAÇÃO COM ARRASTE DE VAPOR.
A extração com arraste de vapor é uma variante da destilação azeotrópica, cuja
característica permite a separação de substancias voláteis imiscíveis, sem necessidade de altas
temperaturas. Quando dois ou mais líquidos imiscíveis são aquecidos seus vapores
apresentam comportamento de gases ideais, obedecendo a lei de Raoult (a pressão parcial de
cada componente em uma solução ideal é dependente da pressão de vapor dos componentes
individuais e da fração molar dos mesmos componentes) 1. Se um dos líquidos é a água, a
destilação se processa a uma temperatura inferior a 100°C, por força da contribuição da
pressão de vapor dos líquidos. É um processo de baixo custo e fácil manuseio.
Figura 2 - Equipamento utilizado na destilação de arraste de vapor.
1.1.1.1. EXTRATOR SOXHLET
Para os óleos fixos são geralmente constituídos de componentes de alto peso
molecular. Os lipídios são quimicamente classificados como ésteres de alcoóis e ácidos
graxos de cadeia longa (triglicerídeos) e apresentam baixo ponto de ebulição. As gorduras e
ceras possuem alto ponto de ebulição, sendo mais conveniente extraí-los em extrator Soxhlet.
1A to Z of Thermodynamics by Pierre Perrot
O sólido (triturado) é colocado em um cartucho poroso na câmara do extrator e o solvente da
extração adicionado ao balão. O solvente vaporizado e condensado na câmara do extrator
dissolve a gordura da amostra. Ao atingir o nível do sifão, a solução retornará ao balão
(extração contínua).
Figura 3 - Extrator Soxhlet.
1.2. MENTHA
O gênero menta compreende cerca de 25 espécies diferentes de hortelãs e correlatos
que pertencem à família Labiatae. Destacam-se pelo uso de chás em efeito medicinal, sendo
bastante conhecidos principalmente pelo seu sabor característico e aroma refrescante. Essas
plantas são perenes de crescimento rápido e fácil, com caules violáceos, ramificados; folhas
opostas, serreadas e cor verde-escura; flores lilases ou azuladas dispostas em espigas
terminais, frutos tipo aquênio. Dentre as mais populares destacam-se: a hortelã verde (Mentha
viridis); o mentrasto (Mentha rotundifolia); a menta-do-levante (Mentha citrata); a hortelã-
verde (Mentha spicata); o poejo (Mentha pulegium); a hortelã-crespa (Mentha crispa); a
hortelã-romana (Balsamite); a hortelã-pimenta que é a mais refrescante das hortelãs (Mentha
piperita); e a menta-japonesa ou hortelã-doce (Mentha arvensis). (MAIA, 1958)
1.3. MENTHA SPICATA
A Mentha spicata e a Mentha arvensis são as espécies mais encontradas no Brasil,
pois são adaptadas ao clima subtropical.
A Mentha spicata é composta por folhas, ervas e botões e seu aroma é semelhante ao
aroma da hortelã-pimenta, porém levemente mais doce (não possui em sua composição o
mentol). Ela se desenvolveu originalmente na região do Mediterrâneo, onde era usada como
tônico e perfume pelos gregos. Tinha também reputação de curar doenças sexualmente
transmissíveis, como a gonorréia, mas também adquiriu fama de afrodisíaco e artigo de
higiene bocal (tratamento de gengivas e clareamento dentário). Os romanos levaram a Mentha
spicata para a Grã Bretanha, onde era usada para evitar que o leite coalhasse. A Grã Bretanha,
a Ásia e as Américas são os seus principais produtores.
A hortelã-verde tem como componentes químicos a carvona e cineol (cetonas);
cariofileno (sesquiterpeno); limoneno, mirceno e felandreno (terpenos).
Na medicina é utilizada como antiespamódico (suprime a contração do tecido
muscular liso, especialmente em órgão tubulares), carminativo (redução de gases intestinais),
emenagogo (estimula e regulariza o fluxo menstrual), facilitador de parto, fortificante e
estimulante. Ele atua no sistema digestivo, auxiliando no tratamento de vômitos, flatulência,
prisão de ventre e diarréia. Acredita-se que a Mentha spicata libera a retenção urinária
dissolvendo os cálculos renais e beneficie o sistema reprodutor, pois controla a produção
excessiva de leite e o enrijecimento dos seios. Também é benéfico para dores de cabeça, mau
hálito e inflamações na gengiva.
Por ser um óleo forte, não é recomendado para massagem corporal, e em alguns casos
existe a possibilidade de causar irritação nos olhos e em peles sensíveis. Ele é comumente
usado para tratamento de purido e sarna.
1.3.1. CARVONA
A carvona (C10H14O) é uma cetona terpênica com propriedades odoríferas e sápidas
naturalmente encontradas em diversos óleos essenciais. Líquido incolor e oleoso trata-se de
um componente cujo enantiômero l-carvona (S-carvona) corresponde até 70% do óleo das
sementes de alcarávia (Carum carvi), uma especiaria bastante antiga e que deu origem ao
nome “carvona”. Já o seu outro enantiômero, a d-carvona (R-carvona), é o constituinte
majoritário do óleo essencial de hortelã-verde. A carvona também pode ser biossinteticamente
produzida a partir de uma técnica criada no século XIX que utiliza o limoneno como
precursor. Nela, o limoneno é exclusivamente convertido a carvona através de uma reação
com cloreto de nitrosila. Inclusive, boa parte do limoneno produzido hoje é transformada em
carvona em função do preço e demanda por este componente (utilizado em larga escala em
industrias alimentícias e de cosméticos). A carvona também vem se mostrando eficaz contra
um amplo espectro de bactérias e fungos patogênicos em humanosSegundo alguns estudos,
ela é capaz de inibir a ação do fungo Candida albicans (causador da candidíase) e também é
eficaz contra as bactérias Listeria monocytogenes (causadora da listeriose) e Campylobacter
jejuni (causadora da gastroenterite), razão pela qual este componente já faz parte da
composição de diversos remédios. E para finalizar, a carvona ainda apresenta atividade
inseticida e repelente de insetos, tendo eficácia comprovada contra as fêmeas do Aedes
aegypti e suas larvas.
Figura 4 - Carvona e seus enantiômero R e S. (AZAMBUJA, Mentha spicata (Carvona;Cineol;Limoneno), 2009)
1.3.1.1. LIMONENO
O limoneno (C10H16) ou (1-metil-4-isopropenilciclohex-1-eno) é um hidrocarboneto
cíclico insaturado que pertence à família dos terpenos. Trata-se de um líquido incolor, volátil
e oleoso naturalmente encontrado nas cascas das frutas cítricas, sobretudo de limões e
laranjas, e de alguns pinheiros, sendo o responsável pelo forte odor característico dessas
frutas. Ele possui um centro quiral e seus dois isômeros ópticos são o d-limoneno, que desvia
a luz polarizada para a direita, e o l-limoneno (S-limoneno), que desvia a luz polarizada para a
esquerda. É um terpeno relativamente estável, resistente à hidrólise. A principal aplicação do
d-limoneno (R-limoneno) é como um precursor para a carvona. No entanto, está crescendo o
seu uso como solvente, pois além de ser biodegradável, que se decompõe naturalmente pelos
microorganismos existentes no meio ambiente, também é menos tóxico. O limoneno ainda é
um excelente desengraxante, eficaz na limpeza de motores, engrenagens, rolamentos, peças
metálicas em geral e pisos industriais, e faz parte da composição de diversos inseticidas
botânicos. Na medicina ele tem se destacado por se mostrar ativo contra vários tipos de
câncer, como o de mama e o gástrico.
Figura 5 - Limoneno e seus enantiômeros R e S. (AZAMBUJA, Mentha spicata (Carvona;Cineol;Limoneno), 2009)
1.3.1.1.1. CINEOL
O Cineol (C10H18O) é um monoterpeno incolor insolúvel em água que pode ser
encontrado na composição de diversos óleos essenciais, como no de alecrim, eucalipto, louro
e outros. Também conhecido por 1.8-cineol, trata-se de um líquido com aroma canforáceo
extraído principalmente dos eucaliptos. É opticamente inativo, apresenta ponto de ebulição
em 176/177 ° C e é miscível com álcool, clorofórmio, dissulfeto de carbono, ácido acético
glacial e óleos vegetais. Ademais, ele integra a composição de vários tipos de produtos, pois o
seu aroma, sabor e propriedades o tornam exclusivo para os mais diversos ramos da indústria.
Há séculos os aborígenes australianos vêm utilizando as folhas de eucalipto para o
tratamento de doenças respiratórias e dores em geral, o que dava claros indícios de que o
eucaliptol poderia ser um aliado da saúde. E de fato, pois logo nos primeiros estudos ficou
comprovado a sua eficácia nos casos de bronquite, sinusite, rinite crônica e asma. Na
Alemanha, por exemplo, este componente é comercializado em cápsulas de 100 mg para o
tratamento de bronquite aguda e crônica, sinusite e infecções respiratórias.
Além do seu uso medicinal, o eucaliptol também é empregado na fabricação de
alimentos, bebidas, cosméticos, fragrâncias e cigarros. De acordo com um relatório divulgado
em 1994 pela indústria do cigarro, ele está entre um dos ingredientes ativos deste tipo
de produto, sendo utilizado por várias marcas para mascarar o sabor das substâncias
desagradáveis ao paladar. Também faz parte da composição de diversos perfumes, como do
Lacoste Booster, produtos de higiene bucal, como do Listerine e de várias pastilhas para a
garganta, como das deliciosas pastilhas Angino-Rub e Valda.
1.4. O
UTROS
TIPOS DE EXTRAÇÃO
Apesar da destilação a vapor ser a técnica mais comum de extração de óleos
essenciais, ela não é a única. Para determinadas porções de plantas, como sementes, raízes,
frutos, madeiras e mesmo algumas flores, o arraste de vapor não tem a mesma eficiência que
alcança com as folhas. Sendo assim pode-se utilizar outras técnicas como:
PRENSAGEM A FRIO
É o método mais usado para a extração de óleos de frutos cítricos como bergamota,
laranja, limão. Nele os frutos são colocados inteiros e diretamente em uma prensa hidráulica,
máquina que faz a coleta do suco e dos óleos presentes na casca. Essa mistura, por sua vez, é
transferida para uma centrífuga onde ocorre a separação do óleo puro.
Além dos óleos cítricos, diversos tipos de óleos vegetais (ou carreadores) são extraídos
por este método. É o caso do óleo de amêndoas, castanhas, gérmen de trigo, etc.
Os óleos carreadores são utilizados para veicular os óleos essenciais, seja para
ingestão, odorização ambiental, massagem ou fim cosmético. Ou seja, são óleos que, dentre
outros fins, servem para diluir os óleos essenciais uma vez que sua aplicação de forma pura
pode provocar diversos problemas como, intoxicação, irritação da pele e outros.
(AZAMBUJA, MÉTODOS DE EXTRAÇÃO DE ÓLEOS ESSENCIAIS, 2011)
Figura 6 – Cineol (AZAMBUJA, Mentha spicata (Carvona;Cineol;Limoneno), 2009)
ENFLEURAGE
Esta técnica é utilizada na extração de óleos mais instáveis, que podem perder
completamente seus compostos aromáticos se extraídos por outros métodos. Trata-se de um
processo bastante lento, complexo e caro geralmente aplicado em algumas flores, como nas de
jasmim. Na enfleurage, as pétalas são colocadas imersas em uma placa com óleo vegetal ou
animal sem cheiro. Diariamente essas pétalas são substituídas por outras, ainda frescas e
recém-colhidas até que uma quantidade considerável de óleo seja absorvida por esta massa
gordurosa (que age feito uma esponja). Então, quando a concentração de óleo é obtida, a
gordura é filtrada e destilada. O concentrado oleoso resultante desse processo é misturado a
um álcool, que é novamente destilado. Desta destilação, obtém-se o óleo essencial.
(AZAMBUJA, MÉTODOS DE EXTRAÇÃO DE ÓLEOS ESSENCIAIS, 2011).
Figura 7 - Prensagem em frio. (AZAMBUJA, MÉTODOS DE EXTRAÇÃO DE ÓLEOS ESSENCIAIS, 2011)
Figura 8 - Enfleurage. (AZAMBUJA, MÉTODOS DE EXTRAÇÃO DE ÓLEOS ESSENCIAIS, 2011)
2. OBJETIVO
Obtenção do óleo essencial de hortelã-verde (Mentha spicata) a partir da destilação
por arraste de vapor.
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Inicialmente pesou-se 42,061g de hortelã-verde que foram destiladas e extraídas com
dicromato. Após este processo o solvente foi filtrado e evaporado e depositado em um balão
de destilação. A massa de solvente obtida durante o procedimento foi de 0,373g. Com esses
dados obteve-se o rendimento do processo:
Para encontrar qual das substâncias é majoritária no hortelã-verde utilizou-se a
cromatografia de camada delgada (CDC). Através dele também foi possível encontrar o
coeficiente de retenção ou fator de retardamento (Rf).
Durante o
procedimento utilizou-se
o sulfato de sódio anidro para agregar as gotículas de água. A temperatura não ultrapassou os
100°C, para não comprometer o resultado (risco de perda de material desejado e clorofila). Na
cromatografia utilizou-se o diclorometano como solvente da amostra, pois ele tem uma
polaridade que possibilitou a extração do óleo contido na água. O revelador utilizado para
Figura 9 - (a) cromatografia de separação em coluna; (b) Determinação do Rf no cromatograma em camada fina (STILL, KAHN, & MITRA, 1978).
Figura 10 - Identificação das 3 substâncias presentes no hortelã-verde.
identificação das amostras foi anisaldeído. Na extração por solvente (líquido-líquido) pode se
observar que a fase que estava na parte inferior do béquer era a fase orgânica (diclorometano).
Utilizou-se Hexano como solvente na cuba.
4. CONCLUSÃO
Os resultados obtidos da amostra estão parcialmente satisfatórios. O percentual de
rendimento do óleo (solvente – 0,89%) está próximo a faixa desejada que é de 1% à 3%. Com
relação a determinação do composto majoritário do hortelã-verde, o experimento se mostrou
eficaz, proporcionando assim, a identificação da carvona.
5. PARTE EXPERIMENTAL
MATERIAIS
- Hortelã-verde (Mentha spicata)
- Balão de destilação
- Pérolas de vidro
- Termômetro
- Funil de Separação
- Cuba
- Placa de sílica
- Béquer
- Erlenmeyer
- Aparelho para destilação por arrasto de vapor
- Diclorometano
- Sulfato sódio anidro
- Filtro
- Hexano
- Água destilada
- Amostra padrão
- Anisaldeído
- Capilares
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Pesou-se 42,061g de hortelã-verde e transferiu-se para um balão de destilação
contendo água. Adicionaram-se as pérolas de vidro e iniciou-se o processo de destilação por
arraste de vapor, levando em consideração a temperatura do sistema que não poderia
ultrapassar os 100°C. Após este processo transferiu-se 150 ml da mistura para um funil de
separação. A mistura foi extraída com 1,5 ml de diclorometano, e após a obtenção e separação
da fase orgânica, ela foi seca com sulfato de sódio anidro. O solvente foi evaporado e filtrado.
Para o processo em CCD, o solvente foi dissolvido em diclorometano (amostra experimental).
Após a dissolução, foi coletado de 3 à 5 gostas da amostra experimental e da amostra padrão,
para serem colocadas na placa de sílica. A placa foi deposita em uma cuba contendo 60ml de
hexano. Após o solvente atingir a marca solicitada, foi aplicado sobre a placa o anisaldeido
(revelador) e colocados em uma capela para secagem.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AZAMBUJA, W. (19 de Junho de 2009). Mentha spicata (Carvona;Cineol;Limoneno).
Acesso em 31 de Maio de 2011, disponível em ÓLEOS ESSENCIAIS. ORG:
http://oleosessenciais.org/
AZAMBUJA, W. (01 de Abril de 2011). MÉTODOS DE EXTRAÇÃO DE ÓLEOS
ESSENCIAIS. Acesso em 30 de Maio de 2011, disponível em ÓLEOS ESSENCIAIS.ORG:
http://oleosessenciais.org/tag/prensagem-a-frio/
MAIA, N. (1958). Produção de Óleos essenciais de duas espécies de menta cultivadas em
soluções nutritivas. Piracicaba.
STILL, W. C., KAHN, M., & MITRA, A. (1978). Rapid Chromatographic Technique for
Preparative Separations with Moderate Resolution. .