ISBN 978-85-85905-10-1
Área
Físico-Química
Autores
Kulkamp, J. (UFSC - CAMPUS CURITIBANOS) ; Stolberg, J. (UFSC - CAMPUS CURITIBANOS)
Resumo
As clorofilas são pigmentos naturais que se degradam com facilidade diante de ácidos e na presença de luz ou calor. Neste trabalho as características de filmes preparados com quitosana, álcool polivinílico e extrato de clorofilas foram estudadas. Os pigmentos clorofilados foram extraídos da massa de folhas frescas de alface e os extratos incorporados a blenda quitosana e álcool polivinílico (QTS/PVA) preparada na composição percentual de 10/90 em massa. Foram elaborados filmes para análises espectrofotométricas e térmicas. Os resultados deste trabalho mostram que a incorporação do extrato clorofilado a blenda produz uma mistura miscível na qual as clorofilas mantêm suas características cromofóricas. A imobilização do pigmento na blenda também reduz a sua degradação pela ação da luz.
Palavras chaves
Clorofilas; blenda polimérica; filmes
Introdução
As clorofilas são pigmentos naturais amplamente distribuídos nas plantas e que possuem papel fundamental no processo fotossintético. Além do interesse existente neste pigmento relacionado ao mecanismo envolvido na fotossíntese vegetal, as clorofilas e seus derivados também são estudados como corante para alimentos, na tecnologia de materiais para remediação de contaminantes e como quimioprotetores ou inibidores da atividade de adutos carcinogênicos (FERRUZZI; BLAKESLEE, 2007; HAYATSU et al. 1999). As clorofilas, entretanto, são pigmentos que se degradam com facilidade diante de ácidos e na presença de luz ou calor. Uma alternativa é incorporá-las a matrizes poliméricas com grande potencial para elaboração de filmes ou membranas. Os polímeros quitosana e álcool polivinílico ao serem misturados formam uma blenda miscível com características que atendem a este propósito, sendo que as propriedades mecânicas para a blenda são otimizadas na proporção 10:90 (PARPARITA; CHEABURU; VASILE, 2012). O objetivo deste trabalho foi estudar características de filmes preparados com quitosana, álcool polivinílico e extrato de clorofilas.
Material e métodos
Os pigmentos clorofilados foram extraídos da massa de folhas frescas de alface (Lactuca sativa) utilizando solução de acetona 80%. A massa de folhas e a acetona ficaram em contato por 24h em recipiente fechado e ao abrigo da luz durante o processo de extração. O grau de desacetilação da quitosana (SIGMA), obtido pelo método potenciométrico, apresentou valor de 67,2%. Para a preparação dos filmes, a quitosana foi dissolvida em ácido acético 2,5% e o pH desta solução ajustado para o valor de 6 com a adição de NaOH. O álcool polivinílico (SIGMA, 99% hidrolisado) foi preparado em água destilada. A blenda miscível formado pelos polímeros quitosana e álcool polivinílico (QTS/PVA) foi preparada para atingir composição percentual final de 10/90 em massa. Para preparação dos filmes, o extrato acetônico das clorofilas foi adicionado diretamente a blenda na proporção de 3:10. As soluções da blenda QTS/PVA e aquela com o extrato (QTS/PVA/Clo) forma espalhados sobre uma superfície plana de vidro e o solvente evaporado em estufa na temperatura de 40 0C por 48h. Os filmes assim formados foram analisados por espectrofotometria do visível (BEL, SP2000) e do infravermelho (ABB, FTLA2000), análise termogravimétrica (SHIMADZU, TGA-50) e por calorimetria de varredura diferencial (SHIMATZU, DSC-50).
Resultado e discussão
O perfil espectral do extrato acetônico mostrou bandas características para as clorofilas a e b, com um comprimento de onda máximo em 664 nm, conforme indicado na literatura (LICHTENTHALER, 1987). O filme formado pela blenda QTS/PVA/Clo também exibiu um perfil similar, diferindo, entretanto, no λmáx que sofreu um deslocamento batocrômico para 670 nm. A estabilidade do extrato clorofilado no filme foi investigado expondo-o a luz de uma lâmpada fluorescente compacta e acompanhando a variação da absorvância no comprimento de onda máximo com o tempo. Os dados mostram que há uma redução na absorvância do λmáx para o extrato acetônico em aproximadamente 90% após 30 horas de exposição a luz enquanto no filme QTS/PVA/Clo a redução se aproxima de 30% depois de 170h (figura 1). Os perfis obtidos por espectroscopia do IV para os filmes com e sem clorofilas apresentaram bandas características para os polímeros quitosana (amida II em 1558 cm-1) e para o PVA (C-H em 2940 cm-1 e C-O em 1089 cm-1) (SILVERSTEIN; WEBSTER; KIEMLE, 2005).Os resultados termogravimétricos indicaram três estágios de degradação para ambos os filmes, mas a etapa II obtida para o filme QTS/PVA/Clo apresentou um maior intervalo na temperatura da degradação (entre 210 e 361 0C). Desta forma, a adição do extrato clorofilado deslocou a temperatura média de degradação desta etapa de 267 0C para 279 0C. Em relação a calorimetria de varredura diferencial, o pico endotérmico atribuído a fusão do PVA sofreu uma pequena diminuição, variando de 217 0C na blenda para 212 0C no filme contendo o extrato. Os resultados encontrados nas análises térmicas dos filmes indicam miscibilidade e a existência de forças de interação entre seus componentes na blenda clorofilada (PARPARITA; CHEABURU; VASILE, 2012).
Redução percentual da absorvância para o λmáx do extrato clorofilado (linha cheia) e do filme QTS/PVA/Clo (linha tracejada).
Conclusões
Os resultados deste trabalho mostras que a incorporação do extrato clorofilado a blenda QTS/PVA produz uma mistura miscível na qual as clorofilas mantêm suas características cromofóricas. A imobilização do pigmento na blenda também reduz a sua degradação pela ação da luz.
Agradecimentos
Agradecemos ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) pelo suporte financeiro.
Referências
FERRUZZI, M. G; BLAKESLEE, J. Digestion, absortion and cancer preventive activity of dietary chlorophyll derivates. Nutrition Research, 27, p. 1-12, 2007.
HAYATSU, H.; SUGIYAMA, C.; ARIMOTO-KOBAYASHI, S.; NEGISHI, T. Porphyrins as possible preventers of heterocyclic amine carcinogenesis. Cancer Letters., 143, p. 185-187, 1999.
LICHTENTHALER, H. K. Chlorophylls and carotenoids: pigments of photosynthetic biomembranes. Methods in Enxymology, 148, 350-382, 1987.
PARPARITA, E.; CHEABURU, C. N.; VASILE, C. Morphological, thermal and rheological characterization of polyvinyl alcohol/ chitosan blends. Cellulose Chemistry and Technology, 46, 571-581, 2012.
SILVERSTEIN, R. B.; WEBSTER, F. X; KIEMLE, D. J. Spectrometric identification of organic compounds. 7 Ed. John Wiley & Sons: Danvers, 2005.
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