DETERMINAÇÃO TERMOGRAVIMÉTRICA DE UMIDADE EM

DETERMINAÇÃO TERMOGRAVIMÉTRICA DE UMIDADE EM DIFERENTES
APRESENTAÇÕES DEALCACHOFRA (Cynarascolymus)
Emanuelle Ogg (IC Voluntária), Giseli Ducat (PQ), Maria Lurdes Felsner
(Orientador) e-mail: [email protected]
Universidade Estadual do Centro-Oeste/Departamento de
Química/Guarapuava, PR.
QUÍMICA. QUÍMICA ANALÍTICA
Palavras-chave: CynarascolymusL.,
qualidade,termogravimetria.
alcachofra,
umidade,
controle
de
Resumo: A análise termogravimétrica das diferentes apresentações de alcachofra
(Cynarascolymus) apresentou um comportamento térmico complexo que se inicia com
a eliminação de umidade, é seguida pela decomposição de compostos ativos, celulose
e hemicelulose, decomposição da matéria orgânica e resulta nas cinzas acima de
500°C. Curvas de secagem termogravimétrica permitiram distinguir entre o término de
eliminação de umidade e o início de reações de degradação. A comparação dos
teores de umidade obtidos pela secagem em estufa e termogravimetria sugeriu que a
aplicação do método convencional resulta em erros sistemáticos nesta análise.
Portanto, a termogravimetriapoderia ser indicada como um método alternativo para a
análise deste parâmetro físico-químico em produtos a base de alcachofra.
Introdução
A CynarascolymusL., cultivada no Brasil é conhecida popularmente
como alcachofra, pertencente à família Asteraceae. Esta é oriunda do
Mediterrâneo, sendo que seu cultivo se dá por sementes e está difundido
mundialmente, já que é utilizada para fins medicinais e alimentícios (COSTA et
al., 2009). Os principais componentes químicos presentes nas folhas da
alcachofra são os ácidos fenólicos, flavonóides e sesquiterpenos. A cinarina,
(ácido monocafeioilquínico) é dada como o princípio ativo da planta
(BLUMENTHAL et al., 2000). Sua principal forma de comercialização é na
forma desidratada, o que garante uma conservação do produto por um longo
período de tempo.A qualidade de fitoterápicos tem sido avaliada por vários
parâmetros físico-químicos, entre os quais se destaca a determinação de
umidade por perda por dessecação. O teor de água residual presente nas
drogasvegetais constitui um índice da qualidade de sua preparação e da
garantia de sua conservação. A importância desta análise está ligadaà
estabilidade microbiológica da matéria-prima vegetal,como expressão da sua
suscetibilidade ao desenvolvimento de fungos e bactérias e à estabilidade
química,representada, especialmente, pelos processos de hidrólise (COSTA et
al., 2009). No entanto, quando métodos de secagem por dessecação são
empregados não é possível diferenciar o teor de material volátil do teor residual
de água presente nos fitoterápicos. Em vista disso, este trabalho propõe a
determinação de umidade por termogravimetria a qual permite distinguir a
eliminação das diferentes frações de água contida nas drogas vegetais.
Materiais e métodos
Amostragem
As amostras de alcachofra (Cynarascolymus) em cápsulas (ACP001 e
ACP002), de chás em embalagens plásticas (APC001, APC002e APC003), de
chá em embalagem plástica a vácuo (APC004), de chá em sachês com
proteção de papel (ACH001 e ACH002) e de comprimidos(ACM001)foram
adquiridas no comércio local ou em Cooperativas localizadas nos Estados do
Paraná, Santa Catarina, Rio Grande do Sul e São Paulo. As amostras
foramarmazenadas em ambiente seco e arejado até a realização das análises.
Determinação de Umidade por Secagem em Estufa
A determinação de umidade por secagem em estufa foi realizada com massas
de 3,0gem estufa mantida a 105 °C por 3 horas. A secagem foi continuada até
se alcançar peso constante (diferença < 0,5 mg entre pesagens sucessivas).
As análises foram realizadas em triplicata.
Termogravimetria/Análise Térmica Diferencial
As curvas TG foram obtidas em um equipamento TG/DTA, da marca Seiko
Exstar modelo serie 6000, em atmosfera dinâmica de ar, vazão de 100 mLmin1
, em cadinhos de alumina de 50µL e razão de aquecimento de 10 °Cmin-1
entre a temperatura ambiente e 700 °C.
Análise Estatística
Para verificar se haviam diferenças nos teores de umidade determinados pelos
métodos analíticos investigados foi aplicado umteste-tpara as diferenças
médias dos teores de umidade obtidas de forma pareada, e calculados
intervalos de confiança no nível de 95,0% de confiança. Toda a análise
estatística dos dados foi realizada usando o pacote estatístico Minitab versão
16.2.2.
Resultados e Discussão
As curvas TG do perfil de degradação térmica para cada uma das diferentes
apresentações da alcachofra mostraram comportamento similar ao
apresentado na Figura 1-a.A decomposição térmica foi caracterizada pela
eliminação de água e voláteis (umidade) entre a temperatura ambiente até 140
°C, degradação de componentes ativos, de celulose e de hemicelulose entre
140 e320 °C, oxidação da matéria orgânica a CO2 entre 320 a 500°C e
obtenção de cinzas a partir de 500 °C. Para melhor compreender o processo
de secagem termogravimétrico foram construídas curvas de secagem entre a
temperatura ambiente e 250 °C como ilustrado na Figura 1-b.
18
100
16
14
80
12
Teor de agua (%)
TG (% )
60
40
10
8
6
4
20
2
0
0
0
100
200
300
400
500
Temperatura (°C)
(a)
600
700
800
0
50
100
150
200
250
300
Temperatura (°C)
(b)
Figura 1. Curvas (a) TG da amostra de alcachofra em cápsula (ACP002) em
atmosfera dinâmica de ar entre a temperatura ambiente e 700 °C e (b) de secagem
termogravimétrica entre a temperatura ambiente e 250 °C.
Na Tabela 1 são apresentadas as médias para os teores de umidade
determinados por termogravimetria e por secagem em estufa para as diferentes
apresentações da alcachofra investigadas.
Tabela 1. Valores médios de umidade de diferentes apresentações de alcachofra
determinados por secagem em estufa e por termogravimetria
Amostra
APC001
APC002
APC003
APC004
ACH001
ACH002
ACP001
ACP002
ACM001
Teor de Umidade (%)
Termogravimetria
Secagem em Estufa*
9,0
11,7
11,8
13,4
10,7
11,0
12,0
12,6
10,7
11,0
10,9
12,8
10,9
11,8
8,6
-
*Para as amostras de alcachofra em cápsulas e em comprimidos não foram realizados ensaios de secagem em estufa
devido à pequena quantidade de material
Os resultados demonstraram que para a maioria dasamostras de alcachofra o
método de secagem em estufa produz resultados superiores aos determinados
pela termogravimetria. Como esta metodologia faz uso de temperatura e tempo
constantes (105 °C por 3 horas) podem ter ocorrido reações de decomposição
com produção de material volátil. Para verificar se as diferenças entre as
metodologias são significativas foi aplicado um teste-t pareado no nível de
95,0% de confiança aos dados da Tabela 1.A análise do teste-t (tobservado = -3,05;
p =0,028) sugeriu que o método de secagem em estufa produz teores de
umidade sistematicamente mais altos do que os determinados pela
termogravimetria. É reconhecido na literatura que embora os métodos de
secagem em estufa sejam de baixo custo, podem levar a degradação da
amostra com eliminação de outros voláteis além da água produzindo erros
sistemáticos neste tipo de análise. Nas curvas de secagem termogravimétrica é
possível distinguir o início das reações de degradação da planta, melhorando a
precisão na determinação de umidade. Outra vantagem da termogravimetria
em relação à estufa é a possibilidade de determinar o teor de umidade fazendo
uso de pequenas massas de amostra, o que seria mais adequado para análise
de fitoterápicos em cápsulas e em comprimidos.
Conclusões
Os resultados sugerem que a secagem em estufa embora seja recomendada
pelas legislações existentes como método oficial em produtos a base de
plantas não é adequada para a análise de umidade em diferentes
apresentações de alcachofra. Portanto, outros métodos como a
termogravimetria devem ser desenvolvidos. Esta técnica apresenta outras
vantagens em relação à secagem em estufa como a análise de umidade
utilizando pequenas massas de amostra e a possibilidade de avaliar a
estabilidade térmica da droga vegetal em estudo.
Agradecimentos
A Finep, CAPES e Fundação Araucária pelo apoio financeiro.
Referências
BLUMENTHAL, M.; GOLDBERG, A.; BRINCKMANN, J., eds.; Herbal Medicine,
American Botanical Council: Austin, 2000.
COSTA, R.S.; OZELA, E.F.; BARBOSA, W.L.R.; PEREIRA, N.L.; SILVA
JUNIOR, J.O.C. Caracterização física, química e físico-químicado extrato seco
por nebulização (spray-drying)de Cynarascolymus L. (Asteraceae). Revista
Brasileira de Farmácia, v. 90, n.3; p. 169-174, 2009.