ÁREA: Química Orgânica
TÍTULO: CARACTERIZAÇÃO DE BIOMARCADORES NEUTROS EM ÓLEOS DA BACIA PETROLÍFERA SERGIPE – ALAGOAS.
AUTORES: ROCHA, T. A. (UESPI) ; SANTOS, L. A. S. (UESPI) ; DE LIMA, S. G. (UFPI) ; FILHO, M. G. R. (UESPI) ; BATISTA, N. C. (UESPI) ; LOPES, J. A. D. (UFPI) ; NETO, J. M. M. (UFPI) ; REIS, F. A. M. (UNICAMP)
RESUMO: Este trabalho compreende o estudo de biomarcadores neutros de três amostras de óleos da Bacia Sergipe – Alagoas, Nordeste do Brasil. Foram encontrados biomarcadores neutros usados como indicadores de fonte, maturação e biodegradação, incluindo n-alcanos e isoprenódes, esteranos, terpanos tricíclicos e pentacíclicos. Razão P/F < 1, sugere condições ligeiramente anóxidas para o ambiente de deposição. Alguns parâmetros geoquímicos (Ts/Tm, T/P, razão esteranos MA/TA) sugerem que estes óleos são pouco evoluídos termicamente. Os principais esteranos encontrados foram C-27 e C-29. A alta abundância relativa de n-alcanos (C-11 a C-34) e baixa abundância de norhopanos, sugerindo óleos não biodegradados.
PALAVRAS CHAVES: biomarcadores, bacia sergipe - alagoas, biodegradação
INTRODUÇÃO: O termo biomarcador é usado para descrever compostos orgânicos que ocorrem como misturas complexas em petróleos, rochas ou sedimentos. Tais compostos tem uma relação precursor/produto que pode ser usada para estabelecer a presença de tipos específicos de matéria orgância em um sedimento, rocha geradora, óleo bruto ou outras amostras de interesse geológico. O perfil cromatográfico de um óleo constitui sua impressão digital. A análise do cromatograma permite determinar algumas características do óleo, tais como: origem, maturidade, biodegradação, etc. O desenvolvimento de um estudo sistemático da composição orgânica dos sedimentos e petróleo experimentou um grande desenvolvimento nas últimas décadas, principalmente, devido às novas técnicas analíticas instrumentais tais como CGAR/EM e CGAR/EM/EM, as quais, vieram propiciar a caracterização molecular em microquantidades de misturas orgânicas altamente complexas, possibilitando contornar problemas de co-eluição e obter informações mais confiáveis sobre a identidade e quantidade dos biomarcadores (Lima, 2005; De Grande, 1992).
Nosso grupo tem focalizado seus estudo na síntese e identificação de biomarcadores da série esterânica e 3-alquilesterânica (Lima et al., 2006; Lima, 2005; Cruz, 2005; Lima et al., 2004; Rodrigues et al., 2000; Lopes et al., 1999). Este trabalho descreve o estudo de hidrocarbonetos neutros em amostras de óleos, provenientes da Bacia Sergipe – Alagoas, Campo de Carmópolis - Nordeste do Brasil, com o objetivo de identificar a composição química de biomarcadores neutros, bem como, analisar sua variabilidade em função da biodegradação e outros fatores geológicos.
MATERIAL E MÉTODOS: Para evitar contaminações algumas preucações foram utilizadas para o tratamento e análise das três amostras de petróleo, todas provenientes de acumulações do Campo de Carmópolis, Bacia Sergipe-Alagoas. O algodão utilizado foi tratado com HCCl3 em sistema Soxhlet. A sílica foi ativada em mufla por 6 h à 400 oC e os solventes foram bidestilados. As análises das frações neutras, após tratamento adequado (Lima et al., 2006; Lima, 2005; Cruz, 2005; Lima et al., 2004; Rodrigues et al., 2000; Lopes et al., 1999; Koike et al. 1992), foram realizadas em cromatógrafo gasoso SHIMADZU modelo GC-17A, acoplado a um espectrômetro de massas QP5050A, equipado com coluna capilar DB-5 de 50 m. As condições de operação foram as seguintes: injetor a 280 ºC, interface a 280 ºC e coluna a 75 ºC (2 min), 4 ºC min-1até 270 ºC; 10 ºC min-1 até 300 ºC (25 min). As amostras foram previamente cromatografadas em coluna de gel de sílica (0,4 g de cada), eluída com hexano (F1), com hexano/tolueno (3:2, F-2) e metanol/tolueno (3:2), F-3. 100 mg da F-1 foi submetida a cromatografia preparativa em gel de sílica, modificada com nitrato de prata, e eluída com hexano, fornecendo as frações hidrocarbonetos saturados apolares (F1P1) e compostos de polaridade intermediária (F1P2).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os três óleos analisados neste trabalho apresentaram perfis cromatográficos semelhantes, alta abundância relativa de n-alcanos (C-11 a C-35), indicando que os mesmos são poucos biodegradados. A predominância de hidrocarbonetos ímpares sobre pares e baixa abundância relativa de esteranos aromáticos, pode ser indicativo de baixa evolução térmica. Os óleos apresentaram razão P/F < 1, sugerindo ambiente deposicional anóxico (Figura 1). O isoprenóide C-25 foi observado nas três amostras de óleos, sua presença tem sido associada a ambiente deposicional hipersalino. Este fato é confirmado pela presença do pentacíclico gamacerano (Figura 2).
Através do Cromatograma de Íons Reconstruído (RIC, m/z 191), observou-se a presença de terpanos triciclicos, hopanos e terpanos pentacíclicos com esqueleto não hopanoide. Além dos hopanos, destaca-se também a presença dos terpanos tricíclicos, T (C-20 a C-24) e gamacerano, um terpano pentacíclico (P) com esqueleto não hopanoide. Os óleos apresentaram baixa abundância relativa de norhopanos (m/z 177), confirmando o baixo nível de biodegradação dos óleos. A composição de biomarcadores saturados das amostras de óleos em estudo apresentou alguns parâmetros geoquímicos (razão Ts/Tm entre 0,33 e 0,35; baixa razão T/P; razão P/F; predominância ímpar sobre pares; esteranos monoaromáticos - MA em mais baixa abundância relativa que os triaromáticos - TA), que sugerem que estes óleos são imaturos. Esteranos (m/z 217) C-27 e C-29 são os principais componentes.
CONCLUSÕES: Os óleos apresentaram vários biomarcadores neutros importantes na caracterização. Razão P/F < 1 sugere ambiente de deposição anóxico. Alguns parâmetros geoquímicos (Ts/Tm+Ts, T/P, alta relação MA/TA) sugerem que estes óleos apresentam baixa evolução térmica. A alta abundância relativa de n-alcanos (C-11 a C-34) e baixa abundância de norhopanos sugerem baixo nível de biodegradação. Predominância dos esteranos C-27 e C-29. Os parâmetros geoquímicos, estudados até aqui se adequam àqueles da literatura para outras amostras de óleos da Bacia Sergipe – Alagoas, de características marinha evaporítica
AGRADECIMENTOS: Ao DQ – UFPI, LAPETRO e ao PIBIC/UESPI pela bolsa concedida a Thairo Araújo Rocha
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: CRUZ, G. F., 2005. “Contribuição ao Estudo de Biomarcadores em Óleos da Bacia Sergipe-Alagoas” Dissertação de Mestrado. Universidade Federal do Piauí – Departamento de Química, Teresina-PI – Brasil
DE GRANDE, S. M.B., 1992. “A utilização da espectrometria de massas acoplada á espectrometria de massas em Geoquímica Orgânica: estudo dos terpanos tricíclicos.” Tese de Doutorado. UFRJ – Instituto de Química, Rio de Janeiro – RJ, Brasil.
DE LIMA, S. G.; REIS, F. A. M. KOIKE, L.; SANTOS NETO, E.V.; LOPES, J. A.D., 2006. Identification of 3-propyl-carboxialkyl-steranes, novel biomarkers in Brazilian oils. Congresso Latinoamericano de Geoquímica Orgânica, Salvador – Bahia, Brazil, novembro.
DE LIMA, S. G., 2005. “Síntese e Identificação de Biomarcadores em Óleos da Bacia de Campos e Bacia Potiguar: Identificação de 3-alquil-esteranos”. Tese de Doutorado. Unicamp – Instituto de Química, Campinas-SP – Brasil.
KOIKE, L.; REBOUÇAS, L.M.C.; REIS, F.A.M.; MARSAIOLI, A.J., 1992. “Naphthenic Acids from crude Oils of Campos Basin”, Organic Geochemistry, 18(6),851-860.
LIMA, S. G. DE; JARÁ, J. L. P; KOIKE, L. ; REIS, F. A. M.; SANTOS NETO, E. V. ; CERQUEIRA; J.R. “Biomarker Characterization in Neutral and Acidic Fractions of Oils from a Southern Offshore Brazilian Basin” Congresso Latinoamericano de Geoquímica Orgânica, Resúmenes – p.221. Mérida – Yucatan, México, diciembro de 2004.
LOPES, J. A. D.; SANTOS NETO, E. V.; MELLO, M. R.; KOIKE, L.; MARSAIOLI, A. J.; REIS, F. A. M., 1999. “3-Alkyl and 3-carboxyalkyl Steranes in Marine Evaporitic Oils of the Potiguar Basin , Brasil” Chemical Geology, 158, 1-20.
RODRIGUES, D. C.; KOIKE, L.; REIS, F. A..M.; ALVES, H.P; CHANG, H. K.; TRINDADE, L. A.; MARSAIOLI, A. J., 2000.“Carboxylic Acids of Sergipe-Alagoas Basin, Brazil”., Organic Geochemistry, 31, 1209-1222.
