Universidade Federal de Goiás – Campus Catalão

Curso Cromatografia gasosa –Curso Cromatografia gasosa –espectrometria de massas

Patricia T. Baraldi

ptbaraldi@yahoo.com.br

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Óleos essenciais

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Bill Gates foi convidado por uma escola secundária para uma palestra. Chegou de helicóptero, tirou opapel do bolso onde havia escrito onze itens. Leu tudo em menos de 5 minutos, foi aplaudido por maisde 10 minutos sem parar, agradeceu e foi embora em seu helicóptero. O que estava escrito é muitointeressante, leiam:

1. A vida não é fácil — acostume-se com isso.2. O mundo não está preocupado com a sua auto-estima. O mundo espera que você faça alguma coisaútil por ele ANTES de sentir-se bem com você mesmo.3. Você não ganhará R$20.000 por mês assim que sair da escola/universidade. Você não será vice-presidente de uma empresa com carro e telefone à disposição antes que você tenha conseguidocomprar seu próprio carro e telefone.4. Se você acha seu professor rude, espere até ter um chefe. Ele não terá pena de você.5. Vender jornal velho ou trabalhar durante as férias não está abaixo da sua posição social. Seus avóstêm uma palavra diferente para isso: eles chamam de oportunidade.6. Se você fracassar, não é culpa de seus pais. Então não lamente seus erros, aprenda com eles.7. Antes de você nascer, seus pais não eram tão críticos como agora. Eles só ficaram assim por pagar as

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7. Antes de você nascer, seus pais não eram tão críticos como agora. Eles só ficaram assim por pagar assuas contas, lavar suas roupas e ouvir você dizer que eles são “ridículos”. Então antes de salvar oplaneta para a próxima geração querendo consertar os erros da geração dos seus pais, tente limpar seupróprio quarto.8. Sua escola pode ter eliminado a distinção entre vencedores e perdedores, mas a vida não é assim. Emalgumas escolas você não repete mais de ano e tem quantas chances precisar até acertar. Isto não separece com absolutamente NADA na vida real. Se pisar na bola, está despedido… RUA!!! Faça certo daprimeira vez!9. A vida não é dividida em semestres. Você não terá sempre os verões livres e é pouco provável queoutros empregados o ajudem a cumprir suas tarefas no fim de cada período.10. Televisão NÃO é vida real. Na vida real, as pessoas têm que deixar o barzinho ou a boate e irtrabalhar.11. Seja legal com os CDFs (aqueles estudantes que os demais julgam que são uns babacas). Existe umagrande probabilidade de você vir a trabalhar PARA um deles.

Óleo essencial

� Os óleos essenciais compreendem uma mistura de substâncias

voláteis extraída de plantas. Podem se revelar como matérias-primas de

importância para as indústrias cosmética, farmacêutica e alimentícia,

sendo geralmente os componentes de ação terapêutica de plantas

medicinais

Óleos essenciais são compostos que possuem aromas “aromáticos”

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� Óleos essenciais são compostos que possuem aromas “aromáticos”

voláteis extraídos de plantas aromáticas por processos de destilação,

compressão de frutos ou extração com o uso de solventes. Geralmente

são altamente complexos, compostos às vezes de mais de uma centena

de componentes químicos.

http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%93leo_essencial

Óleo essencial

� O que define o fato de um extrato ser um óleo essencial é o processo de

obtenção, não sua composição química. Um óleo essencial de flor de

laranjeira (óleo essencial de neroli) é obtido por hidrodestilação (ou arraste

a vapor) e contém componentes voláteis

� Um óleo essencial de laranja, obtido por prensagem do fruto,seguida de

centrifugação, contém componentes voláteis (terpenos, ésteres, aldeídos),

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centrifugação, contém componentes voláteis (terpenos, ésteres, aldeídos),

mas também contém ceras, pigmentos e flavonóides, dentre outras classes

de constituintes não voláteis. Assim, a definição de óleo essencial não se

limita somente à volatilidade de sua composição

� Extratos obtidos com o uso de solventes, fluidos supercríticos, ceras e

graxas NÃO SÃO definidos como óleos essenciais, embora sejam também

extratos de compostos com aromas “aromáticos”

Óleo essencial

� Óleos essenciais não possuem ácidos graxos e se volatilizam com

extrema facilidade na sua grande maioria. Vários ácidos graxos,

embora pouco voláteis, podem ser destilados junto com componentes

terpênicos, sendo encontrados nos óleos essenciais, como o mirístico e

o palmítico

Na atualidade são produtos empregados como flavorizantes de

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� Na atualidade são produtos empregados como flavorizantes de

alimentos, na confecção de perfumes nobres, na indústria para síntese

de compostos aromáticos e remédios, como recurso terapêutico na

aromaterapia e aromatologia

�Dada à sua complexidade química, os óleos essenciais desenvolvem

vasta amplitude de ações terapêuticas.

Óleo essencial

� Óleos essenciais no Brasil

� Pau-rosa 1967 (1º registro de extração)

� perfume Chanel n° 5 e de vários perfumes europeus e

americanos.

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� Eucalipto, capim limão, menta, laranja, canela e sassafrás

Óleo essencial

� Dependendo da espécie vegetal em questão, os óleos essenciais

podem estar presentes em diferentes partes, tais como

(folhas, flores, madeira, ramos, galhos, frutos, rizomas) e raízes

� Após sua biossíntese, são armazenados em células e locais especiais,

tais como dutos, canais e bolsas secretoras, além de tricomas e

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glândulas

� Estão presentes principalmente em espécies das

famílias Apiaceae, Lauraceae, Myristicaceae, Lamiaceae, Asteraceae,

Myrtaceae, Rosaceae, Piperaceae e Rutaceae, as quais podem ser

encontradas em praticamente todos os continentes

Óleo essencial

� Os óleos essenciais compreendem uma complexa mistura de

substâncias, podendo chegar até várias centenas delas

� Porém, sempre há a predominância de uma até três substâncias que

caracterizaram a espécie vegetal em questão, por exemplo lhe

conferindo um aroma característico.

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Óleo essencial

� Mentol

� Existe também mentol sintético

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Óleo essencial

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Óleo essencial

� Erva-baleeira (Cordia verbenacea) usada por pescadores no litoral

das regiões Sul e Sudeste

� É a matéria-prima do medicamento. Também é chamada de erva-

da-praia e maria-milagrosa

� O creme terá o nome comercial de Acheflan e é eficaz para casos de

dores musculares

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� Atividade biológica associada ao:

o Alfa-humuleno

o Extraído durante a 2ª metade da destilação

o Ao contrário do que literatura: artemitina.

Óleo essencial

� A erva é natural da mata atlântica e mais freqüente no litoral que vai

de São Paulo a Santa Catarina

� O creme teve liberação da Anvisa (Agência Nacional de Vigilância

Sanitária), que classificou o produto na classe dos fitomedicamentos,

que são fármacos que têm em sua composição apenas substâncias

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ativas extraídas de plantas, sem a mistura de princípios ativos sintéticos

Óleo essencial

� As folhas frescas de “baleeira” produzem cerca de 0,23% de óleo

essencial

� 800 kg da erva para a obtenção de 1 litro de óleo essencial, que é o

princípio do creme

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� 12 hectares da erva no centro de pesquisas da Unicamp em Paulínia

(SP), para garantir a extração de 120 litros anuais de óleo

� Suficientes para atender à produção durante esta fase de lançamento

do produto

Óleo essencial

�Os pesquisadores precisaram de oito anos de esforços para adaptar o

vegetal às novas condições de plantio, adequadas à produção do

medicamento

� O equipamento utilizado na produção do óleo custou R$ 240 mil

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� Laboratório Aché comercializa o medicamento

Óleo essencial

�“Os estudos clínicos realizados apontam que o alfa-humuleno é tão

eficaz quanto o diclofenaco dietilamônico no tratamento de tendinite

crônica e de dores miofasciais, com a vantagem de não causar reações

adversas, como dores gástricas ou alergia local”

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Óleo essencial

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Óleo essencial

� O gênero Baccharis L. (Asteraceae)

� Espécimes na forma de arbustos ou até mesmo como árvores

pequenas, conta com aproximadamente 400 espécies América do Sul

�120 Brasil

� Espécies do sul e sudeste do país

� Regiões de Campos de Altitude que consistem em biomassa que

compreendem uma série de formações fresco-úmidas, dominadas por

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compreendem uma série de formações fresco-úmidas, dominadas por

gramíneas e arbustos, restritas às regiões mais elevadas (que começam

em alturas de 1800-2000 m) da região da Mata Atlântica

Óleo essencial

� Diversas espécies de Baccharis são usadas na medicina popular para

tratamento de dor de cabeça, diabetes e desordens hepáticas,

principalmente devido ao acúmulo de metabólitos secundários

bioativos, tais como terpenóides, flavonóides, cromenos

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Óleo essencial

� Diversas espécies de Baccharis são usadas na medicina popular para

tratamento de dor de cabeça, diabetes e desordens hepáticas,

principalmente devido ao acúmulo de metabólitos secundários

bioativos, tais como terpenóides, flavonóides, cromenos

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Óleo essencial

� Baccharis articulata

� B. caprariaefolia cognata

� B. crispa

� B. coridifolia,

� B. dracunculifolia

� B. erioclada

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� B. halimifolia,

� B. latifolia

� B. linearis

� B. microcephala

� B. milleflora

� B. myriocephala, etc

Óleo essencial

�Influência de diferentes fatores, tais como parâmetros

microclimáticos, altitude, sazonalidade, desenvolvimento, nutrientes

e/ou disponibilidade hídrica na produção e/ou acúmulo de metabólitos

secundários, tais como óleos essenciais

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Óleo essencial

� Objetivo avaliar as diferenças nos parâmetros encontrados nas

regiões de Campos de Altitude, para descrever a composição química

dos óleos essenciais das folhas de seis espécies de Baccharis coletadas

na cidade de Campos do Jordão, estado de São Paulo

� B. dracunculifolia DC., B. trimera (Less) DC., B. uncinella DC., B.

schultzii Baker, B. regnelli Sch. Bip. e B. microdonta DC.

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� Composição dos óleos essenciais das três ultimas espécies descrita

pela primeira vez neste trabalho

Óleo essencial

� Os rendimentos dos óleos essenciais obtidos das folhas de

B.dracunculifolia, B. microdonta, B. regnelli, B. uncinella, B. Schultzii e

B. trimera variaram entre 0,08–0,21%

� Foram identificados 67 compostos (que correspondem a 70–92% do

conteúdo total dos óleos)

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Óleo essencial

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Óleo essencial

� A diferenciação estrutural dos metabólitos voláteis detectados nas

espécies de Baccharis estudadas mostrou-se significativa

�Dos 67 compostos identificados, apenas seis foram detectados

simultaneamente em quatro ou cinco espécies

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Óleo essencial

� α-pineno (B. microdonta, B. regnelli, B. schultzii, B. trimera e B.

uncinella)

� β-pineno (B. dracunculifolia, B. microdonta, B.schultzii e B. Uncinella)

�E-cariofileno (B. dracunculifolia, B. microdonta, B. schultzii e B.

uncinella)

� Aromadendreno (B. dracunculifolia, B. microdonta, B. trimera e B.

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uncinella)

� Biciclogermacreno (B. dracunculifolia, B. microdonta, B. regnelli, B.

schultzii e B. trimera)

� δ-cadineno (B. microdonta, B. regnelli, B. schultzii e B. uncinella)

Óleo essencial

� Observa-se uma tendência no acúmulo de sesquiterpenos como

componentes principais dos óleos essenciais das folhas de espécies do

gênero Baccharis coletadas em região de “Campos de Altitude”.

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Óleo essencial

� Extração dos óleos essenciais

� Procedimento de hidrodestilação em um aparelho de Clevenger

durante 4 h

� Após a extração com CH2Cl2, secou-se, e evaporou-se o solvente

para pesagem, o rendimento de cada óleo essencial foi calculado tendo

como base a massa de óleo essencial e de folhas frescas:

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� Baccharis dracunculifolia (0,21%), B. microdonta (0,09%), B. regnelli

(0,12%), B. schultzii (0,08%), B. trimera (0,15%) e B. uncinella (0,17%)

Óleo essencial

� coluna capilar HP-5

� modo “split” (1:20)

� Programação de temperatura do forno:

� 60 a 280°C

� 60/1/3 °C/min/280/10

� T =inj 220 e Tdet 280 °C

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Óleo essencial

� A identificação dos componentes foi baseada na comparação de

seus espectros de massas com aqueles da base de dados do

espectrômetro (Bibliotecas Wiley e NIST) e confirmada pela

determinação de seus índices de Kovats, que foram calculados

relativamente aos tempos da retenção de uma série de n-alkanos

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� Referência:

Adams, R. P.; Identification of essential oil components by gas

chromatography/quadrupole mass spectrometry, Academic Press: SanDiego, 1995.

Adams RP, ed. 2007. Identifi cation of Essential Oil Components by Gas

Chromatography/Mass Spectrometry, 4th edn. Allured: Carol Stream,

IL

Óleo essencial

� Kovats retention index (shorter Kovats index, retention index;

plural retention indices)

� Índice de Kovats

� É um conceito usado em Cromatografia gasosa para converter o

tempo de retenção em constantes de sistemas indepentendes

� O índice foi criado pelo química Húngaro – Suíço Ervin Kováts

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� Durante os anos de 1950 quando ele pesquisava composições de

óleos essenciais

Óleo essencial

� O índice de retenção de certos compostos químicos é o tempo de

retenção normalised (pôr num estado normal – dar a mm situação –

padronização) para o tempo de retenção da eluição de seus adjacentes

n-alcanos

� Enquanto que os tempos de retenção variam com o sistema

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cromatográfico individual (comprimento da coluna, espessura do filme,

diâmetro, velocidade do gás, pressão e tempo vazio)

� Os índices de retenção derivados são mais independentes desses

parâmetros e permitem uma comparação de valores medidos pela

diferença de laboratórios analíticos sobre várias condições

Óleo essencial

� Tabelas de índice de retenção podem ajudar a identificar

componentes pela comparação encontrada experimentalmente do

índice de retenção com os valores conhecidos

� O método tem vantagens de ser uma relação linear entre os valores

de log (t´r) e número de átomos de carbonos em uma molécula

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r

Óleo essencial

� O valor do índice de Kovats é usualmente representado pela

expressão pela expressão matemática

� A aplicação é restrita para compostos orgânicos

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Óleo essencial

� Para cromatografia tem temperatura constante

� O índice de Kovats é dado pela equação

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Óleo essencial

� Para cromatografia de temperatura programada

� O índice de Kovats é dado pela equação

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Óleo essencial

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Óleo essencial

� Compostos voláteis de plantas são identificados usando CG em

combinação com

1. EM por comparação/combinação dos espectros

2. FID por quantificação das áreas dos picos de desconhecidos

3. Comparação de índice de retenção

� Um simples extrato de planto pode conter centenas de terpenóides

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similares que produzem um EM similar

� Assim, apenas a combinação do EM é um erro

� Combinação pela comparação de tempos de retenção com padrões

no mesmo sistema é impraticável já que muitos compostos de plantas

não são comercialmente disponíveis

Óleo essencial

� Índices de retenção publicados são mais adequados do que os

tempos de retenção por comparação entre diferentes sistemas

cromatográficos

� A combinação combinada do Espectro de massas e índice de

retenção podem facilitar a identificação positiva de mais de 100

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compostos de um extrato de planta com apenas poucos cromatogramas

Óleo essencial

� Calculadora para índice de retenção (IR) pela determinação de IR

dos voláteis do óleo essencial de Koeberlinia spinosa Zucc.

� Um padrão contendo 5ng/mL de 18 hidrocarbonetos de n-alcanos

(heptano até n-pentacosano) foi analisado inicialmente (corrida dos

hidrocarbonetos isolados) antes dos extratos de óleos essenciais

� O tempo de retenção de cada alcano padrão eluído foi então

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� O tempo de retenção de cada alcano padrão eluído foi então

carregado na calculadora que os pesquisadores estavam investigando

Óleo essencial

� Calculadora para índice de retenção (IR) pela determinação de IR

dos voláteis do óleo essencial de Koeberlinia spinosa Zucc.

� Um padrão contendo 5ng/mL de 18 hidrocarbonetos de n-alcanos

(heptano até n-pentacosano) foi analisado inicialmente (corrida dos

hidrocarbonetos isolados) antes dos extratos de óleos essenciais

� O tempo de retenção de cada alcano padrão eluído foi então

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� O tempo de retenção de cada alcano padrão eluído foi então

carregado na calculadora que os pesquisadores estavam investigando e

obtiveram um gráfico

Óleo essencial

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Óleo essencial

� Este método permite o usuário comparar os resultados do índice de

retenção relatado no banco de dados dos IR de óleos essenciais do

livro do Adam

� Ou pelos IR determinado pelo seu grupo

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� O gráfico do número de hidrocarbonetos contra o tempo de

retenção aparece como uma linha e um valor de R2 como com

regressão linear

� O gráfico ajuda a acessar a linearidade dos tempos de retenção dos

n-alcanos

Óleo essencial

� Pontos fora da reta ou valores de R2 significantemente menores que

1 podem indicar problemas com o sistema cromatográfico ou com

identificação dos compostos

� Uma vez conseguido os tempos de retenção dos n-alcanos e as

relações de linearidade

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relações de linearidade

� Próxima etapa é transferir o tempo de retenção dos compostos

desconhecidos, separados com os mesmos parametros instrumentais

de CG

Óleo essencial

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Óleo essencial

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Óleo essencial

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Óleo essencial

� Identificação dos compostos

� Uma identificação positiva de compostos orgâncios geralmetne

requerem aplicação de 2 ou mais técnicas analíticas

� Voláteis de plantas combinação do cruzamento dos EM e IR é

conveniente desde que ambos sejam realizados nas mesmas condições

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de corrida cromatográfica

Óleo essencial

� Um segundo fator a considerar na avaliação de diferenças entre

tempos de retenção relatados e observados é a diferença entre os tr

relatado e observado para outros compostos dentro do mesmo extrato

� Exemplo

� Se um extrato contem tricicleno (IR = 930)

� alfa-pineno (IR = 942)

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� e um composto desconhecido com o espectro compara-se a canfeno

e o IR = 950

� o composto desconhecido não é provável que seja canfeno

Óleo essencial

� Se um extrato contem tricicleno (IR = 930)

� alfa-pineno (IR = 942)

� e um composto desconhecido com o espectro compara-se a canfeno

e o IR = 950

� o composto desconhecido não é provável que seja canfeno

� Embora o IR calculado está dentro de 2 unidade IR = 953 de canfeno

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no extrato de Dalea formosa extracts

� Indicando tricliceno e alfa-pineno no mesmo extrato são mais altos

que os IR mencionados para os compostos de outras literatura

� Portanto, seria de esperar canfeno, que elui dentro de um minuto de

tricicleno e alfa-pineno, também ter um índice um pouco maior do que

a média

Óleo essencial

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Óleo essencial

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Óleo essencial

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Óleo essencial

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Óleo essencial

� Extração assistida por ultrasom (UAE) em conjugação com

microextração líquida-líquida dispersiva (DLLME)

� Coupling the extraction process with a preconcentration method such

as dispersive liquid–liquid microextraction (DLLME) (Rezaee, M. et al.,

2006 Journal of Chromatography A, 1116(1–2), 1–9)

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� DLLME é um método simples e rápido para extração e pré-

concentração de compostos orgânica de amostras aquosas

� The DLLME method offers the advantages such as simplicity and a fast

procedure, with high efficiency, recovery, and enrichment factor

Óleo essencial

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Óleo essencial

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Óleo essencial

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Óleo essencial

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Óleo essencial

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Óleo essencial

http://www.redetec.org.br/inventabrasil/acheflan.htm

http://www.youtube.com/watch?v=uOwEovBld1Y

http://www.sboe.net.br/

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Óleo essencial

Algumas sugestões:

� Importante calcular o Rendimento da extração

� Verificar se existe a planta de estudo na chapada dos Guimarães e

Veadeiros e verificar a variação de composição

� Talvez colher a planta em diferentes épocas do ano, Serrado bem

seco de maio a agosto

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� Importante fazer o arraste de vapor não apenas com água, mas

também com solventes voláteis – Éter etílico

� Verificar quais compostos presentes nos óleos tem atividade

biológica associada e ensaiar esses óleos em modelos eficazes e

direcionados (humuleno)

� Análise quimiométrica – Tenho indicações, Teórica – apenas

aprender a usar o software

Óleo essencial

� Análise em triplicata

o colheu 60g de folhas, faça 3 extrações simultâneas com 20g de

folhas

o Garante que vc não tem erro na amostra

� Injeção no FID e no EM

� Organizar os dados em uma tabela do excel

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� Podemos escrever uma revisão de óleo essencial, métodos de

extração mais comuns, diferenças, vantagens e desvantagens de cada

método, tipo de ensaio biológico mais comum realizado com o óleo, e

depois fazer uma seleção e ver quantos pesquisadores brasileiros e de

fora do país trabalham com isso!