Desenvolvimento de métodos cromatográficos para análise qualitativa e quantitativa de vitaminas hidrossolúveis em vinho

ISBN 978-85-85905-15-6

Área

Ensino de Química

Autores

Maia Campelo, C. (IFMA) ; Karinny Silva, L. (IFMA) ; Sirley Brandão, K. (IFMA)

Resumo

O trabalho apresenta métodos cromatográficos para análise qualitativa e quantitativa de vitaminas hidrossolúveis em vinho tinto. Foram desenvolvidos métodos simples e rápidos para o estudo do vinho e de cromatografia, tendo como resultado a extração, separação e identificação da vitamina B1 no vinho e a proposta de um método de ensino de química.

Palavras chaves

Cromatografia; vinho; vitamina B1

Introdução

A composição do vinho - branco, tinto e rosé – varia em função do tipo de uva, solo da vinha, tempo de colheita e maturação da fruta. Do ponto de vista químico, ele é constituído principalmente de água, álcoois, ácidos orgânicos, carboidratos, taninos, pigmentos, minerais e compostos nitrogenados, como as vitaminas. (CÁRCERES et al, 2015) As vitaminas são classificadas em dois grupos principais: hidrossolúveis e lipossolúveis. Das vitaminas existentes, dez podem ser encontradas no vinho: B1 (tiamina), B2 (riboflavina), B6 (piridoxina), B12 (cobalamina), H ou B7 (biotina), PP ou B3 (niacina), B5 (ácido pantotênico), B9 (ácido fólico), B7 (mesoinositol) e B4 (MONOSSO, 2015), substâncias essenciais para a saúde humana e sua deficiência no organismo leva a avitaminose. Técnicas cromatográficas podem ser empregadas como métodos analíticos para investigação, separação, identificação e/ou quantificação desses compostos, como a Cromatografia de Camada Delgada (CCD), método econômico e simples para uma separação rápida, a Cromatografia em Coluna Seca (CCS) e a Cromatografia Líquida de alta eficiência (CLAE), que apesar do alto custo e a geração de grande quantidade de resíduos possui vantagens como alta resolução, boa detectibilidade e automação que deixam essa técnica muito interessante para o estudo de vitaminas (Skoog & Leary, 1992). As vitaminas hidrossolúveis possuem sítios básicos ou ácidos, que possibilitam a variação da força iônica e pH dos eluentes. Elas podem ser monitoradas com radiações ultravioletas a 254 nm e 280 nm, com limites de detecção satisfatórios. (PRYDE e GILBERT, 1979) O objetivo do presente trabalho foi desenvolver métodos cromatográficos simples, rápidos e eficientes para a análise qualitativa e quantitativa de vitaminas hidrossolúveis

Material e métodos

As vitaminas foram extraídas baseado no método descrito por Binachini e Penteado (2000). Vitaminas comerciais foram empregadas como padrões cromatográficos. As soluções estoques aquosas de concentração 10 g.L-1, foram realizadas solubilizando 0,1 mL da vitamina K1 injetável e 0,1 g do complexo B e vitamina B1 em comprimido em balões de 10 mL. Em seguida, elas foram filtradas em filtro de nylon Alcrom 0,45 μm e diluídas (200 μL para 5mL). As análises por CCD foram realizadas em cromatoplacas de alumínio contendo Sílica Gel 60, dimensões em média de 3,0 x 7,0 cm com o eluente acetona/ác. acético/metanol/ciclohexano (1:1:4:14). Após definir o sistema de eluente, a CCS foi empregada para separação das vitaminas na amostra de vinho após a extração. Uma coluna de nylon de 20 cm de comprimento empacotada com sílica gel 60 e presa a um suporte universal e garras na posição vertical. Uma alíquota de 1 mL do vinho pré-tratado foi eluído com 15 mL do mesmo sistema de eluente da CCD. Em seguida, a coluna foi revelada em uma câmera escura de UV em 254 nm (da marca Biothec), as frações separadas em cinco partes, diluídas em água destilada, filtradas e analisada em um espectrofotômetro com varredura no intervalo de 210 a 290 nm. Por fim, as frações e padrões de vitaminas foram analisados por CLAE-UV/DAD em um cromatógrafo líquido da Shimadzu, modelo LC-20AT. As análises foram realizadas empregando a condição cromatográfica (fase reversa sob condições gradiente utilizando coluna Kinetex C18 - 50 mm x 4,6 mm x 2,6 μm -, pré-coluna 2,1 μm x 4,6 mm, temperatura 25 oC, fluxo de 1 mL.min-1, 5 minutos de corrida).Foram injetadas 10 μL das amostras e realizadas varreduras espectrais no intervalo de 200 a 400 nm com o eluente tampão de fosfato 25 mmol.L-1 e pH 3,6/acetonitrila (7:3).

Resultado e discussão

A extração das vitaminas na amostra de vinho realizada pela hidrólise ácida assistida por irradiação de ultrassom foi suficiente para detectar as vitaminas hidrossolúveis, B e K. Ela facilitou o processo de separação e de identificação dos analitos por CCD. A cromatoplaca revelada quimicamente com sulfato de cério confirmou presença de compostos nitrogenados no vinho. A coloração rosa após a reação com Ce(SO4)2 admitiu o resultado positivo para terpenos, precursores de vitaminas. O fracionamento do vinho empregando a coluna seca permitiu uma boa separação dos compostos, empregando pequena quantidade de eluente em um tempo reduzido de análise. Na análise quantitativa preliminar das vitaminas nas frações do vinho por HPLC, a vitamina B1 apresentou o perfil cromatográfico empregando o sistema de eluente tampão de fosfato, 25 mmol.L-1 e pH 3,6/acetonitrila (7:3). A variação do pH da fase móvel proporcionou melhor resultado na separação dos compostos, resolução e tempo de análise adequado. O tempo de retenção da vitamina B1 foi de 1,0 min, conforme demonstra a Figura 1. Em todas as frações de vinho foi detectada a presença de vitamina B1 em concentrações variadas: 0,81 ppm na fração 1; 0,72 ppm na fração 2; 0,12 ppm na fração 3; 0,07 ppm na fração 4 e 0,06 ppm na fração 5. Logo, o isolamento total da vitamina, com maior concentração em uma única fração, pode ser alcançado aumentando o tamanho da coluna seca. Devido a facilidade dos métodos desenvolvidos, partindo desde a extração das vitaminas do vinho até as análises cromatográficas (CCD,CCS e CLAE) verificou-se seu grande potencial para o ensino de química. Disciplinas como análise instrumental pode ser uma boa opção onde este trabalho pode ser empregado facilitando o entendimento e otimizando o aprendizado do aluno.

Figura 3: Cromatogramas da fração 5 do vinho analisado no HPLC a 260 nm (B) Cromatograma da solução padrão de vitamina B1 (tiamina) 0,05ppm no HPLC.

Conclusões

A análise quantitativa e qualitativamente do vinho tinto foi realizada empregando métodos cromatográficos (CCD, CCS e HPLC) de forma rápida, fácil e eficiente. A partir do estudo realizado - extração, separação e identificação – foi comprovada a presença da vitamina B1 no vinho. Os métodos desenvolvidos podem ser usado no ensino da química pela simplicidade e praticidade das técnicas empregada, otimizando a relação ensino/aprendizagem para o aluno. Desta forma, o vinho se tornou um objeto de estudo muito interessante a partir do momento que não se observa estudos profundos sobre o mesmo.

Agradecimentos

Referências

BIANCHINI, R.; PENTEADO, M.D.V.C. Teores de tiamina, riboflavina e piridoxina em leites bovinos comercializados na cidade de São Paulo. Ciênc. Tecnol. Alim., v. 20, n. 3, p. 291-298, 2000.
CÁCERES, I. R.; VASCO, M. P.; DIEZ, N. M.; VALENZUELA, I. A. Fluorescence methodology for the determination of methylglyoxal and glyoxal. Application to the analysis of monovarietal wines “Ribera del Guadiana”. ELSEVIER, Vol. 187 paginas 159-165, 2015.
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