7 aula - oleos essenciais
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Profa. Edna Maura Prata de Araújo2012.1
ESSÊNCIAS
1. Definição 7. Análise das essências
2. Características 8. Composição química
3.Localização 9. Biossíntese
4.Funções biológicas 10. Usos
5.Variabilidade 11. Drogas vegetais clássicas
6. Métodos de obtenção
vSão produtos obtidos de partes de plantas, sendo que de forma geral são misturas complexas de substâncias VOLÁTEIS, LIPOFÍLICAS, geralmente ODORÍFERAS e LÍQUIDAS.
1.Definição
Piperonal (R. pseudoacacia)
Eugenol (E. caryophylatta) Vanilina (V. planifolia)
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2.1. Líquidos aromáticos, voláteis, insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos;
2.2. Incolores ou ligeiramente amarelados,
2.CaracterísticasÓleos essenciais
2.2. Incolores ou ligeiramente amarelados, podem escurecer por oxidação;
2.3. Apresentam princípios odoríferos;
2.4. Pode conter mais de 100 compostos distintos;
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2.5. Microscópio: em cortes montados em glicerina hidratada → gotas oleosas, amarelas e refringentes.
Óleos essenciais
2.6.Ensaios microquímicos:
2.6.1. solubilidade : ácido acético glacial (mais seletivo); benzeno, éter, CHCl3 → solubilizam essências e óleos fixos;
2.CaracterísticasÓleos essenciais
2.6.2. coloração : sudam III→as gotículas de óleo essencial adquirem cor vermelho-alaranjada →método não específico, cora também óleos fixos e resinas;
2.6.3. volatilização: submeter os cortes histológicos ao aquecimento de 100º em estufa ou a uma corrente de vapor de água.
3.Localização3.1. A planta produz óleos essenciais nas seguintes partes:
flores, cascas de frutos , folhas , raízes e cascas da árvore. 3.2 Os óleos essenciais são geralmente produzidos por 3.2 Os óleos essenciais são geralmente produzidos por
estruturas secretoras especializadas, tais como:estruturas secretoras especializadas, tais como:
Óleos essenciais
3.2.2. Pelos secretores3.2.1. Glândulas secretoras
3.2.3. Bolsas secretoras
3.2.4. Canais oleíferos
Glândulas secretoras de folha de cravoGlândulas secretoras de folha de cravoGlândulas secretoras de folha de cravoGlândulas secretoras de folha de cravo(Syzygium aromaticum,Myrtaceae)(Syzygium aromaticum,Myrtaceae)(Syzygium aromaticum,Myrtaceae)(Syzygium aromaticum,Myrtaceae)
CutículaCutículaCutículaCutícula
3.2.1.Glândulas secretorasEspaços intercelulares onde são acumulados substâncias resultantes do metabolismo da célula →Auraceae, Magnoliaceae, Piperaceae, Araceae
Células secretorasCélulas secretorasCélulas secretorasCélulas secretoras
Óleo volátil acumuladoÓleo volátil acumuladoÓleo volátil acumuladoÓleo volátil acumulado
EpidermeEpidermeEpidermeEpiderme
glândulas peroladas de P. regnellii var. regnellii
MesófiloMesófiloMesófiloMesófilo
Produzem e secretam substâncias aromáticas para atração de animais polinizadores. Pelos epidérmicos modificado →Asteraceae, Lamiaceae,Rutaceae,Geraniaceae
3.2.2.Pelos glandulares
(fotografia autorizada: MACHADO, C.A e STEIGER, A. 2006)(fotografia autorizada: MACHADO, C.A e STEIGER, A. 2006)(fotografia autorizada: MACHADO, C.A e STEIGER, A. 2006)(fotografia autorizada: MACHADO, C.A e STEIGER, A. 2006)
Geraniaceae
3.2.3. Cavidades ou bolsas secretoras
Estruturas mais ou menos esféricas resultantes de lacunas parenquimatosas ou de parenquimatosas ou de desintegraçãocelular.Apiaceae, Asteraceae, Myrtaceae, Hypericaceae
3.2.4. Canais oleíferos:Espaços intercelulares alongados dentro dos quais se acumula a essência constituída por uma grande variedade de terpenos; cavidades alongadas. Rutaceae, Myrtaceae, Pinaceae, HypericaceaePinaceae, Hypericaceae
4.1. Inibidores do crescimento bacteriano;
4.2. Inibidores da germinação (alelopático);
4. Funções
4.3. São antioxidantes naturais que dentro das plantas atuam em processos regenerativos, curativos, de limpeza e defesa celular;
4.4. Proteção contra a perda de água e aumento de temperatura;
4.5. Proteção contra predadores e infestantes:
4.5.1. mentol e mentona – inibem o crescimento
de vários tipos de larvas; vapores de
4.5.2. citronelal são irritantes
Mentol Mentona Citronelal
5. Fatores de variabilidade5.1. Quimiotipos ou “raças químicas”: vegetais botanicamente idênticos e
quimicamente diferentes.5.2. Ciclo vegetativo: relacionado a cada espécie, variação na concentração
dos constituintes químicos durante o desenvolvimento do vegetal
Óleos essenciais
coentro (Coriandrum sativum)linalol x frutos maduros
5.3. Fatores extrínsecos: condições climáticas, duração total de exposição ao sol, grau de hidratação do terreno, presença de micronutrientes, dentre outros.Melhor período para coleta: noturno
6. Métodos de obtenção6.1.Enfloração.
6.2.Arraste por vapor d’ água.
6.3.Extração com solventes orgânicos.6.3.Extração com solventes orgânicos.
6.4.Prensagem (ou expressão).
6.5.Extração por CO2 supercrítico.
6.1.Enfloração
6.1.1.É empregado para extrair óleos volátil de pétalas de flores (laranjeiras, rosas); as pétalas são depositadas, a temperatura ambiente, sobre uma camada de gordura, durante um certo gordura, durante um certo período de tempo.
6.1.2.As pétalas esgotadas são substituídas por novas até a saturação total, quando a gordura é tratada com álcool.
6.2.Arraste por vapor d’ água
vOs óleos voláteis possuem tensão de vapor mais elevada que a da água, sendo, por isso, arrastados pelo vapor d’ água.
6.2.Arraste por vapor d’ água vA destilação para obtenção de essências é um processo
de rendimento baixo. vRendimentos médios para obtenção de 1kg de essência:
Eucalipto 45Kg/Tomilho 400kg/Rosa 1400kg/Néroli (flor de laranjeira) 6000Kg(flor de laranjeira) 6000Kg
6.3. Extração com solventes orgânicos
vOs óleos voláteis são extraídos, com solventes apolares (éter de petróleo ou diclorometano) que extraem outros compostos lipofílicos além dos óleos voláteis. As plantas são colocadas em um tambor com solvente,
. As plantas são colocadas em um tambor com solvente, que dissolve o óleo, depois de filtrada a solução, ela é concentrada e destilada até a obtenção do óleo puro.
6.4. PrensagemvÉ um método para a
extração dos óleos voláteis de frutos cítricos. O pericarpo desse fruto são prensados e a camada que prensados e a camada que contém o óleo volátil é então separada.
vO óleo é separado da emulsão formada com a água através de decantação, centrifugação ou destilação fracionada.
6.5. Extração por CO2 supercrítico
vA extração por dióxido de carbono hipercrítico utiliza CO2 sob extrema pressão em torno de 200 atmosferas e temperatura mínima de 33 ºC para extrair óleos essenciais.
v
Nessa pressão e temperatura, o CO2 atinge o que seria um quarto estado físico, no qual a sua viscosidade é semelhante à de um gás, mas a sua capacidade de solubilidade é elevada como se fosse um líquido.
vAs partes da planta a serem empregadas na extração são postas no tanque onde é injetado dióxido de carbono hipercrítico (em estado entre o líquido e o gasoso) que age como solvente. Quando a pressão diminui, o dióxido de carbono retorna a seu estado gasoso, não deixando qualquer resíduo no produto.
1 - Extrator de 300 ml com tubo pescador;1 - Extrator de 300 ml com tubo pescador;2 - Sistema de aquecimento por manta (com variação de temperatura de 20 à 300ºC);3 - Dispositivo de segurança ( rompe acima de 200 bar );4 - Cilindro de CO2 com tubo pescador;5 - Válvula do cilindro;6 - Bomba;7 - Válvula de entrada do CO2 no extrator;8 - Válvula micrométrica de coleta da fase gasosa;9 - Coletor de amostra;10 - Banho de gelo;11 - Válvula de coleta de fase líquida.
7. Análise das essências7.1. Características gerais: aroma, sabor, cor, fluidez,
homogeneidade, transparência, grau de turvação.7.2. Teor de água: CS2, éter de petróleo.7.3.Pesquisa de metais: Ferro, Cobre, Chumbo.7.3.Pesquisa de metais: Ferro, Cobre, Chumbo.7.4.Pesquisa de falsificações: álcool, óleos e gorduras,
essência de terebintina.
α-pineno
7.5 Constantes físicas: densidade, índice de refração, ponto de congelamento,
vClassificam-se em quatro grandes grupos:
8. Composição química
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Isoprenofenilpropanoide
8.1. Terpenos e seus derivadosv Metabólitos secundários cuja estrutura pode
ser formalmente dividida em unidades deisopreno: C5H8
CH3CH3
CH2 = C – CH = CH2
Isopreno
=
Regra do Isopreno
vA estrutura de um terpenóide pode ser formalmentedividida em unidades de isopreno.
vDeve-se ter em conta, entretanto, que esta regra não éexata em alguns casos pouco freqüentes.
CH2OH
BisabolenoIsopreno Geraniol
Regra do Isopreno: Exemplos
OHCOOH
OH
LupeolÁcido Abiético Ceroplastol
UNIDADESISOPRÊNICAS
GRUPO DE COMPOSTOS
Hemiterpenos
2 Monoterpenos
3 Sesquiterpenos
1
4 Diterpenos4 Diterpenos
5 Sesterterpenos
6 Triterpenos
8 Te traterpenos
> 8 Politerpenos
8.1.1. MonoterpenosvFormados por 2 unidades de isoprenovPodem ser divididos em 3 grupos principais:
acíclicos, monocíclicos e bicíclicos.8.1.1.1. Acíclicos8.1.1.1. Acíclicos
Mirceno Citral Citronelal
8.1.1.2. Monocíclicos
Limoneno Terpineno Mentol
8.1.1.3. Bicíclicos
α-pineno 2 - bornanona
Cineol
8.1.2. Sesquiterpenosv Formados por 3 unidades de isoprenovDividem-se em acíclicos e cíclicos8.1.2.1. Acíclicos 8.1.2.2. Cíclicos
Farnesol
8.2.HC alifáticos e derivadosv 3-Hexeno-1-ol
v2,6-nonadieno-1-ol
8.3. FenilpropanóidesEugenol Vanilina
8.4. Compostos diversosv Piretrinas (inseticida) – Chrysantemum sp
vAs plantas utilizam o ácido mevalônico (ácido 3-metil-3,5-dihidroxi-pentanóico) como precursor comum para a biossíntese dos terpenóides.
9. Biossíntese de Terpenos
CH 3
O
S C oAO
S C oAH 2 C
O
S C oACH 2
CH 3
O
S C oA
OO
CC
CH 3O H
S C o A
OOH
:_
+ :_
+
Formação do Ácido Mevalônico
AcetoacetilCoA
S C o ACH 2
CH 3
O
S C o AH 2 C
CH 2
CH 2
S C o AA o C S
CH 2
CH 2
CH 3 O H OO
O HOH CH 2
CH 2
CH 3 O HCH 2O
O HOH
_
: H idró lise
R edução
Á c ido M eva lôn ico
3-hidroxi-3-metil-glutarilCoa
Ácido 3-hidroxi-3-metil glutárico
OH
OHHOOC
(Mg
OHHOOC
O P
O
O
O P
O
O
O
O
P
2ATP
+2) ATP
_ _
_
_
Fosforilação do ácido mevalônico:
Conversão do ácido mevalônico em 3-isopentenilpirofosfato –formação do IPP
Fosforilação do ácido mevalônico
HOOC
OPP
O
OPP
H HOPP
OP
OPP
O
O
H
OP
O
Isopentenil PP (IPP) Dimetilalil PP (DMAPP)
Isomerização
+
_
Mevalonil prifosfatoDescarboxilação e eliminação de 1
fosfato
OPP OPPH H
Biossíntese de Monoterpenos (C-10)
DMAPP IPP
OPPPirofosfato de Geranila àààà Monoterpenos
UNIÃO CABEÇA - CAUDA
OPP OPPH H
Pirofosfato de Geranila IPP
Biossíntese de Sesquiterpenos (C-15)
UNIÃO CABEÇA - CAUDA
OPP
Pirofosfato de Farnesila àààà Sesquiterpenos
UNIÃO CABEÇA - CAUDA
OPP
OPP OPPH H
OPPH H
Pirofosfato de farnesila C-15
x2
Biossíntese de Terpenos (C-20, C-25, C-30 e C-40)
UNIÃO CABEÇA - CAUDA
H H
OPP
Pirofosfato de geranil geranila
Pirofosfato de geranil farnesila
C-20 Diterpenos C-20
Serterterpenos C-25C-25
Triterpenos C-30Esqualeno C-30
Fitoeno C-40 Tetraterpenos C-40
x2
UNIÃO CABEÇA - CAUDA
10. Usos10.1.Indústria
10.1.1.Conferir aroma e odores especiais: perfumes, cosméticos, sabonetes, desodorantes, condimentos, doces.doces.
10.1.2. Mascarar odores em ambientes de trabalho e instalações sanitárias.
10.1.3. Insumos na indústria de plásticos, tintas, pólvoras. Ex: essâncias de cânfora e terebintina
10.1.4. Síntese de substâncias: safrol→piperonal
10.2. Farmácia
10.2.1.Ação carminativa (erva-doce, anis-estrelado)
10.2.2. Ação calmante (erva-cidreira, capim limão)
10.2.3. Ação béquica (eucalipto, menta)
10.2.4. Ação antisséptico (cravo-da-índia, cânfora)
10.2.5.Ação emenagoga (arruda, losna)
11.Drogas vegetais clássicas11.1. Estomáquicos e carminativos: indigestão, flatulência e
cólicas. 2 a 3 g da droga seca ou 4 a 6 g da droga fresca para 1 xícara de água fervente;
11.1.1. Pimpinella anisum – (anis verde) – Umbeliferae –frutos 11.1.1. Pimpinella anisum – (anis verde) – Umbeliferae –frutos – anetol
11.1.2. Matricaia chamomilla – (camomila) - Asteraceae –capítulos florais – camazuleno
11.1.3. Cinnamomum cassia – (canela da China) – Lauraceae –cascas – aldeído cinâmico
Anetol Aldeído cinâmico Camazuleno
11.2. Calmante: 4 a 6 g planta fresca/2 a 3 planta seca em uma xícara, em seguida veter água fervente (infuso).
11.2.1. Melissa officinalis (erva doce) – Lamiaceae – folhas e ramos floridos – citral e citronelal
11.2.2. Cymbopongo citratus (capim limão)- Gramineae –folhas – citral
Citral n Citronelal
11.3. Béquicas: xarope ou lambedor(chá+açúcar 1:1) ou inalação dos vapores
11.3.1 Eucaliptus globulus (eucalipto) – Mirtaceae –folhas – cineol
11.3.2. Mentha arvensis (menta) – Lamiaceae – folhas e 11.3.2. Mentha arvensis (menta) – Lamiaceae – folhas e ramos floridos - mentol
Mentol
Cineol
11.4. Antissépticos: forma mais simples é tintura feita com 1 parte da planta/2 partes de álcool/1 parte de H2O → Filtrar e conservar em frasco fechado.Forma de uso: diretamente nas raladuras; como antiséptico bucal em gargarejos com a tintura diluida antiséptico bucal em gargarejos com a tintura diluida em 1:1
11.4.1. Cinnamomum canfora (canfora) – Laurceae – raiz – cânfora
Cânfora
11.4.2. Ocotea petrosa (sassafrás) – Lauraceae – lenho da raiz – safrol
11.4.3. Eugenia caryophyllata (cravo-da-índia) –Mirtaceae – botões florais – eugenolMirtaceae – botões florais – eugenol
Safrol Eugenol
11.5. Emenagoga: ação estimulante sobre o útero. Uso: dismenorreia (cólica menstrual); amenorreia
(ausência de menstruação; abortivo
11.5.1. Ruta graveolens (arruda) – Rutaceae – folhas –metilnonilcetona ou 2-undecanonametilnonilcetona ou 2-undecanona
11.5.2. Artemisia absinthium (losna) – Asteraceae – parte aérea com flores – tujona
CH3(CH2)8COCH3 Metilnonilcetona
Tujona
Bibliografia� SEIGLER, David S. – Pant Secondary
Metabolism. 1ª ed. Springer. 2001, 776p.� MANN, John – Chemical Aspects of
biosynthesis. 1ª ed. OUP Oxford, 1994, 100p.biosynthesis. 1ª ed. OUP Oxford, 1994, 100p.� HERBERT, Richard B. – The Biosynthesis of
Secondary Metabolites. Springer, 1999,231p.� RAHMAN, A.U. Studies in Natural Products
Chemistry: Bioactive Natural Products (Part K). 1a ed. Elsevier, 2005, 978p.