ÁREA
Química Analítica
Autores
Oliveira, M. (UESB) ; Marques, M. (UFSB) ; Carvalho, A. (UESB) ; Gonçalves, D. (UESB) ; Aleluia, A. (UESB)
RESUMO
O corante amarelo de tartrazina é um azo-corante (sintético) com diversas aplicações nas indústrias alimentícia e farmacêutica. Sua toxicidade é elevada, podendo ocasionar diversas doenças. A espectrofotometria UV-VIS consiste em uma técnica analítica de múltiplas aplicações, especialmente nas investigações de espécies cromóforas que absorvem radiação de forma específica, sendo útil para determinação do amarelo de tartrazina. No método proposto, se faz necessária a otimização das condições de preparo da solução contendo tartrazina de modo multivariado. Assim, o planejamento fatorial completo de dois níveis foi aplicado nesse método. Os resultados foram comparados com as disposições de compêndios nacionais e internacionais, como as farmacopeias brasileira e americana.
Palavras Chaves
tartrazina; planejamento fatorial; espectrofotometria
Introdução
Substância corante é qualquer composto de natureza orgânica ou inorgânica, natural ou sintético, que é adicionado aos medicamentos, alimentos ou correlatos com a finalidade única de corá-los ou de alterar a sua cor original (BRASIL, 2019). A Farmacopeia Brasileira (BRASIL, 2019) e a Organização de Alimentos e Agricultura das Nações Unidas juntamente com a Organização Mundial da Saúde estabelecem os tipos de corantes permitidos, indicações, restrições e exigências em seu uso, bem como limites de ingestão, a depender do tipo de alimento e/ou suplemento, conforme o CODEX ALIMENTARIUS (FAO/WHO, 2021), a exemplo dos limites para o amarelo de tartrazina (INS102), um dos principais cortantes utilizados. Corantes sintéticos oferecem maior risco à saúde humana, aumentando as possibilidades de surgimento de alergias, asma e até transtorno de déficit de atenção e hiperatividade (TDAH). A determinação desses corantes pode ser realizada por diversas técnicas analíticas, empregando a eletroquímica (CHEBOTAREV et al, 2019) e a cromatografia líquida de alta eficiência (SULEKOVA et al, 2016). Contudo, métodos espectrofotométricos têm sido propostos, a exemplo de Fooladi e colaboradores (2021) que apresentaram a determinação de tartrazina em amostras agrícolas de açafrão utilizando a espectrofotometria UV- VIS para quantificação do corante. O planejamento fatorial, enquanto ferramenta quimiométrica, permite a otimização das condições experimentais para determinação de tartrazina, de modo multivariado, assim, o objetivo deste trabalho foi estabelecer um planejamento fatorial completo de dois níveis para otimizar o preparo da solução de tartrazina e sua determinação empregando espectrofotometria UV-VIS, comparando com o disposto nas farmacopeias brasileira e americana.
Material e métodos
O corante estudado nesse trabalho foi o amarelo de tartrazina (fórmula química C16H9N4Na3O9S2 , peso molecular 534,36), da marca Dinâmica, CAS 1934-21-0. Foram preparadas soluções de acetato de amônio (C2H7NO2, peso molecular 77,08, marca Quimex, 97% pureza) na faixa de concentração de 0,02 a 0,1 mol.L-1 para solubilizar a tartrazina que variou de concentração entre 0,001 e 0,004%. Utilizou-se o espectrofotômetro da marca X modelo Y. A matriz do planejamento fatorial completo com dois níveis e três fatores foi construída incluindo o ponto central, totalizando onze experimentos. Os fatores e seus níveis estudados foram: concentração de acetato de amônio (+1: 0,1 mol.L-1, -1: 0,02 mol.L-1); concentração de tartrazina (+1: 0,004%, -1: 0,001%) e comprimento de onda, λ (+1: 428 nm, -1: 426 nm). No ponto central os valores reais das variáveis foram 0,06 mol.L-1, 0,0025% e 427 nm para concentração de acetato de amônio, de tartrazina e comprimento de onda, respectivamente. Os dados do planejamento foram analisados no programa Statistica 6.0.
Resultado e discussão
A Farmacopeia Brasileira sugere que a tartrazina seja dissolvida em
solução de acetato de amônio (0,02 mol.L-1) na concentração de
0,001% para sua determinação em espectrofotômetro UV-VIS, utilizando λ = 426 nm
como comprimento de onda principal. Já a monografia da tartrazina no CODEX
ALIMENTARIUS indica que a determinação espectrofotométrica seja realizada
utilizando solução aquosa simples e empregando λ = 427 nm. Portanto, a aplicação
do planejamento fatorial completo permitiu avaliar a contribuição do acetato de
amônio e do comprimento de onda para a determinação da tartrazina nesse método.
Analisando o Gráfico de Pareto (Figura 1) obtido, é possível perceber, que ao
nível de 95% de confiança (p = 0,05), apenas o fator concentração de tartrazina
é significativo, com efeito positivo, ou seja, quando maior a concentração do
corante, maior a resposta analítica de absorvância. Os fatores concentração de
acetato de amônio e comprimento de onda não foram estatisticamente
significativos, logo não são determinantes para o sinal analítico. Assim, optou-
se por utilizar a solução aquosa simples de tartrazina para determinação
espectrofotométrica UV-VIS. O comprimento de onda é característico de cada
molécula, e, embora não tenha apresentado fator significativo nesse planejamento
multivariado, influencia diretamente no sinal de absorvância. Assim, o
comprimento de onda foi analisado de modo univariado, conforme Figura 2: os
maiores valores de absorvância foram encontrados em 426 nm (para solução aquosa
de tartrazina, 0,611) e em 427 nm (para a solução de tartrazina em acetato de
amônio, 0,475), sendo que o sinal de absorvância para a solução aquosa 0,001% de
tartrazina foi maior do que para a solução de tartrazina 0,001% em acetato de
amônio.
Gráfito de Pareto
Absorvância de tartrazina em meio aquoso e em \r\nsolução de acetato de amônio.
Conclusões
Os dados do planejamento fatorial completo e da análise univariada do comprimento de onda permitiram concluir que a determinação espectrofotométrica UV-VIS do amarelo de tartrazina pode ser realizada a partir do preparo de solução aquosa, sem a utilização de acetato de amônio, empregando o comprimento de onda em 426 nm. O método deverá ser desenvolvido, validado e aplicado a amostras de suplementos nutricionais e farmacêuticos objetivando a determinação da tartrazina a partir da obtenção de soluções aquosas das amostras.
Agradecimentos
A Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia (UESB)
Referências
BRASIL, Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Farmacopeia Brasileira, 6ª ed, vol. 1, 2019.
CHEBOTAREV, A., KOICHEVA, A., BEVZIUK, K., PLIUTA, K., SNIGUR, D. Simultaneous determination of sunset yellow and tartrazine in soft drinks on carbon-paste electrode modified by silica impregnated with cetylpyridinium chloride. Journal of Food Measurement and Characterization, v. 13, 2019.
FAO/WHO. Codex Alimentarius: general standard for food additives - CODEX STAN 192-1995. Revisão 2021.
FOOLADI, E., EBRAHIMI, M., NAKHAEI, N., ASADI, K. A new spectrophotometric method for determination of tartrazine in saffron samples based on modified magnetic graphene oxide nanocomposite. Journal of Research and Innovation in Food Science and Technology, v. 9, 2021.
SULEKOVA, M., HUDAK, A., SMRCOVA, M. The determination of food dyes in vitamins by RP-HPLC. Molecules, v. 21, 2016
