implantação das técnicas espectroscópicas para

IMPLANTAÇÃO DAS TÉCNICAS ESPECTROSCÓPICAS PARA APLICAÇÕES
FARMACÊUTICAS.
OLIVEIRA, Luana da Cruz1; FERREIRA, Ernando Silva2; CRUZ, Juan Alberto
Leyva3
1. Bolsista FAPESB, Graduanda em Farmácia, Universidade Estadual de Feira de Santana, e-mail:
[email protected]
2. Orientador, Departamento de Física, Universidade Estadual de Feira de Santana, e-mail: [email protected]
3. Co-orientador, Departamento de Física, Universidade Estadual de Feira de Santana, e-mail: [email protected]
PALAVRAS-CHAVE:Espectroscopia, Pithecoctenium crucigerum, aplicação farmacêutica.
INTRODUÇÃO
Na área da Física Médica experimental as técnicas espectrofotométricas desempenham
um rol imprescindível para a procura de novos materiais. Em especial, a técnica de
espectroscopia no visível e ultravioleta são os métodos analíticos de maior uso. São aplicadas
para determinações de compostos orgânicos e inorgânicos, como por exemplo, na
identificação do princípio ativo de fármacos. Por outro lado, a espectroscopia de absorção a
nível molecular é vital para a identificação dos grupos funcionais das moléculas em estudo.
De acordo com Silverstein e Bassler (1994) a região ultravioleta do espectro é
geralmente considerada na faixa de 200 a 400nm, e a região do visível entre 400 a 800nm. As
energias correspondentes a essas regiões estão ao redor de 150 a 72 k.cal.mol -1 na região
ultravioleta, e 72 a 36 k.cal.mol-1 para a região visível. Energias dessa ordem de magnitude
correspondem, muitas vezes, a diferença entre estados eletrônicos de muitas moléculas.
A absorção da região visível e ultravioleta depende, em primeiro lugar, do número e
do arranjo dos elétrons nas moléculas ou íons absorventes. Como consequência, o pico de
absorção pode ser correlacionado com o tipo de ligação que existe na espécie que está sendo
estudada (SKOOG; WEST; HOLLER, 2005).
Produtos naturais são os meios mais antigos utilizados no tratamento de doenças,
devido a facilidade de acesso e ao conhecimento da população sobre a eficácia terapêutica
destas plantas. Esse conhecimento contribui para a disseminação da importância das plantas
medicinais, promovendo o aumento de estudos nessa área. Algumas famílias botânicas
corroboram significativamente a disponibilidade de metabólitos com propriedades medicinais,
tais como a família Bignoniaceae, onde encontramos o a Pithecoctenium crucigerum,
conhecido popularmente como Pente de Macaco.
Esta planta têm atraído interesse por causa de relatórios sobre a eficácia de infusões na
cura de picadas de cobra, abrindo espaço para a pesquisa sobre uma possível ação sobre o
sistema imunológico. No entanto, não foi encontrado qualquer trabalho nas propriedades
espectroscópicas desta espécie. Este trabalho, tem como objetivo colocar em funcionamento
técnicas espectrofotométricas de absorção no ultravioleta e no visível e de fluorescência de
baixo custo no Laboratório de Física de Materiais para futuras aplicações farmacêuticas.
METODOLOGIA
Inicialmente um levantamento bibliográfico sobre as técnicas espectroscópicas e dos
métodos de preparação/extração da amostra estudada foram realizadas;
Estes estudos
contribuíram para a aquisição dos conhecimentos na área da pesquisa: instrumentação na área
de física médica e técnicas analíticas de identificações de compostos principalmente de
princípio ativo de substâncias com interesse farmacêutico. A espécie Pithecoctenium
crucigerum (Fig.1) foi o vegetal utilizado para implementar as técncias espectroscopicas para
aplicações farmacêuticas.
Figura 1: Fotos das folhas (a), caule (b), fruto (c) e sementes (d) da planta Pithecoctenium crucigerum.
Região de Bomfim de Feira, Feira de Santana-BA
Após a coleta da amostras na região de Bomfim de Feira, Município de Feira de
Santana-BA, executou-se a extração do princípio ativo usando dois métodos: infusão e
decocção. Segundo Simões et al (2000) o primeiro ocorre pela permanência, do material em
água fervente, esta técnica é aplicável a partes vegetais moles, por isso utilizou-se as folhas;
Já a Decocção consiste em manter o material vegetal em contato com um solvente, neste
ensaio utilizamos o Álcool Etílico.
Posteriormente, um sistema experimental foi montado para a obtenção dos espectros
de absorção e de fluorescência da amostra utilizada (Fig.2). Em detalhe é mostrado o
espectrômetro, a fibra ótica e uma fonte UV laser diodo de 400nm tipo apontador. Observa-se
também o software Spectra Suite funcionando no computador conectado ao espectrômetro
USB 4000 da Ocean Optics. Para realizar os experimentos foram utilizadas Cubas de quartzo
da ThorLab com caminho óptico de 10mm.
Figura 1: Sistema experimental de Espectroscopia por Absorção e Fluorescência.
Laboratório de Física de Materiais - Departamento de Física - UEFS
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Através deste sistema, obteve-se os espectros de absorção e de fluorescência da
amostra de Pithecoctenium crucigerum. Usando uma lâmpada de luz branca (60W) foi
possível observar o espectro de absorção da amostra (Fig.3). Pode-se notar também o espectro
de excitação da fonte UV (Laser diodo de 400nm) e do espectro de Fluorescência da mesma,
há também uma comparação entre os espectros de excitação e emissão de fluorescência com
filtro UV do estrato não processado da solução com a amostra utilizada. Observando uma
banda larga emitida pela solução com dois picos de intensidade em 523nm e um ombro em
torno de 650nm. Estes resultados sugerem que pode existir a presença de pelo menos dois
fluoróforos (Fig.4).
12000
1.5
Fluorescence Intensity (a.u.)
Absorbance (a.u.)
Absorption spectrum
1.0
0.5
10000
Ex = 409 nm
Em = 523 nm
Lamp emission spectrum
Fluorescence spectrum
of the sample
8000
6000
4000
2000
0
0.0
450
500
550
600
650
Wavelength (nm)
Figura 3: Espectro de absorção da amostra em luz branca de 60W.
700
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
Wavelength (nm)
Figura 4: Espectro de excitação e de Fluorescência da amostra com filtro UV.
Derivados de Cumarinas apresentam picos de intensidades de fluorescência em torno
de 504nm (MARTIN et al 2007). É importante mencionar que estas, e seus derivados são
extraídos de metabolitos secundários de várias espécies de plantas. Nesse sentido podemos
apreciar que a banda de Fluorescência das Cumarinas, apresentam picos de intensidades
próximos aos apresentados aos picos da banda de fluorescência da amostra estudada.
Sugerindo portanto, a presença de Cumarinas no extrato da solução de Pente de Macaco.
Visando à verificação destas suposições foi realizada uma deconvolução em Gaussianas do
espectro de Fluorescência (Fig.5).
Fluorescence Intensity (a.u.)
12000
Sample Fluorescence
Gauss fit of the sample
Gauss fit peak for sample
fit peaks
10000
8000
504,8 nm
545,2 nm
6000
615,9 nm
4000
2000
0
200
300
400
500
600
700
800
900
Wavelength (nm)
Figura 5: Espectros de Fluorescência do estrato e suas respectivas Gaussianas deconvoluída
para picos em 504nm, 545nm e 615nm, respectivamente.
É importante mencionar que ainda é necessário realizar purificação e separação dos
componentes da amostra através de técnicas como por exemplo a cromatografia, e estas
podem sustentar as suposições levantadas.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
As técnicas espectroscopia de absorção no UV-Visível e espectroscopia de
fluorescência foram implantadas no Laboratório de Física de Materiais do DFIS por meio de
um aparato experimental de baixo custo (Fig.2).
Testes preliminares de verificação da funcionalidade do aparato experimental para a
caracterização de sistemas farmacêuticos foram realizados através da Pithecoctenium
crucigerum, através dos espectros de absorção e emissão de fluorescência desta pode-se notar
o seu uso para aplicações de estudos de amostras de interesse farmacêutico.
Este trabalho marca o início do funcionamento da uma linha de pesquisa voltada para
caracterização óptica de sistemas de interesse biológico e farmacêutico no Laboratório de
Física de Materiais do Departamento de Física da UEFS.
REFERÊNCIAS
MARTIN, F.; HAY, A.E.; CORNO, L.; GUPTA, M.P.; HOSTETTMANN, K. Glicosídeos
iridóides das hastes de Pithecoctenium crucigerum (Bignoniaceae). Fitoquímica, 2007.
SILVERSTEIN, Robert M.; BASSLER, G. Clayton. Identificação espectrométrica de
compostos orgânicos. 3. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1994.
SIMÕES Cláudia Maria; et al. Farmacognosia: da planta ao medicamento. 2.ed. Porto
Alegre: UFRGS Editora, 2000.
SKOOG, Douglas A; WEST, Donald M; HOLLER, F. James. Fundamentals of analytical
chemistry. 7.ed. Fort Worth: Sauders College, 2005.