Desenvolvimento e validação de método para quantificação da capacidade redutora de extratos vegetais e secos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Novaes, Jussival de Abreu Pinheiro
Data de Publicação: 2008
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade do Estado do Amazonas (UEA)
Texto Completo: http://repositorioinstitucional.uea.edu.br//handle/riuea/2257
Resumo: The developed method in this work is defined as a chemical method of indirect quantification of the reducing capacity of vegetable extracts. It is based on the reduction of ions Fe3+ by chemical substances contained in the extracts and subsequent quantification of Fe2+ ions for spectrophotometric technique in range of the visible using the adapted method of the reagent 1,10-phenanthroline. The procedure of the development and validation was composed by three parts: characterization of the quantification of Fe2+ in the form of the complex [Fe(fen)3]2+; reduction of ions Fe3+ by organic compounds and vegetable extracts; and characterization of the proposed method. Ascorbic acid, hydroquinone, catechol, pirogallol, quercetine, Trolox™, BHA, BHT, cisteine and glutathione were used as reference reducing. The samples of dry vegetable extract were obtained from bank of extracts of the Laboratory of Bioprospection and Biotechnology, installed in the Coordenação de Pesquisas de Produtos Naturais (CPPN) of the Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA). The criterion for the choice of the extracts used in the validation process was based on measures (peaks or oxidation bands) by cyclic voltammetry technique. The compound [Fe(fen)3]2+ is stable and in the tested conditions it did present maximum absorption in 508.8 nm with molar absorptivity around (1.084 ± 0.003) × 104 L.mol-1.cm-1. The quantification of ions Fe2+ in the form of the compound [Fe(fen)3)]2+ is linear in the range from 0.2 to 10.0 g.mL-1. The adjusted line obtained by the method of minimum squares presented equation ABS = 0.01444 ± 0.19417 × [Fe2+] (R2 = 0.9994) for concentrations up to 10.0 g.mL-1 and ABS = 0.00263 ± 0.19974 × [Fe2+] (R2 = 0.9997) up to 5.5 g.mL-1. Established oxidation process consists of two stages: (1) reaction with ions Fe3+ and (2) reaction with ions Fe3+ in the presence of 1,10-phenanthroline. The oxidation degree and the linearity vary in agreement with the reaction mechanism. The proposed method presented positive answer for the glutathione, differently of other methods described in the literature. The developed method and validated presents the following characteristics: Limit of decision, of detection and of quantification was of 0.17 g Fe2+.mL-1 , 0.20 g Fe2+.mL-1 and 0.31 g Fe2+.mL-1, respectively; Reproducibility and repeatability between 0.5% and 3.9%; absolute discrepancy between 1.3% and 3.9% for the following reducing: ascorbic acid, hydroquinone and BHA. Ethanol, methanol, acetone and DMSO can be used to dissolve the vegetable extracts. Ethylene glycol and DMF can be used, but they can coordinate with Fe2+/Fe3+ ions. The coordination of the Fe2+/Fe3+ ions for ligands present in the extract are labile in relation to chelante 1,10-phenanthroline. The Co2+, Cu2+, Ni2+, Mn2+, Sn2+, Zn2+, Mg2+, Ca2+, Na+, K+, NH4+, SO42-, Cl- e NO3don't interfere in the quantification of the complex [Fe(fen)3]2+, but PO43- ion interfere in higher concentrations than 10 g Fe2+.mL-1. The UV radiation produces false positive, converting Fe3+ in Fe2+. With base in the obtained results, it can be concluded that the method developed for quantification of the reducing capacity of vegetable extracts was appropriate and of easy execution.
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The samples of dry vegetable extract were obtained from bank of extracts of the Laboratory of Bioprospection and Biotechnology, installed in the Coordenação de Pesquisas de Produtos Naturais (CPPN) of the Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA). The criterion for the choice of the extracts used in the validation process was based on measures (peaks or oxidation bands) by cyclic voltammetry technique. The compound [Fe(fen)3]2+ is stable and in the tested conditions it did present maximum absorption in 508.8 nm with molar absorptivity around (1.084 ± 0.003) × 104 L.mol-1.cm-1. The quantification of ions Fe2+ in the form of the compound [Fe(fen)3)]2+ is linear in the range from 0.2 to 10.0 g.mL-1. The adjusted line obtained by the method of minimum squares presented equation ABS = 0.01444 ± 0.19417 × [Fe2+] (R2 = 0.9994) for concentrations up to 10.0 g.mL-1 and ABS = 0.00263 ± 0.19974 × [Fe2+] (R2 = 0.9997) up to 5.5 g.mL-1. Established oxidation process consists of two stages: (1) reaction with ions Fe3+ and (2) reaction with ions Fe3+ in the presence of 1,10-phenanthroline. The oxidation degree and the linearity vary in agreement with the reaction mechanism. The proposed method presented positive answer for the glutathione, differently of other methods described in the literature. The developed method and validated presents the following characteristics: Limit of decision, of detection and of quantification was of 0.17 g Fe2+.mL-1 , 0.20 g Fe2+.mL-1 and 0.31 g Fe2+.mL-1, respectively; Reproducibility and repeatability between 0.5% and 3.9%; absolute discrepancy between 1.3% and 3.9% for the following reducing: ascorbic acid, hydroquinone and BHA. Ethanol, methanol, acetone and DMSO can be used to dissolve the vegetable extracts. Ethylene glycol and DMF can be used, but they can coordinate with Fe2+/Fe3+ ions. The coordination of the Fe2+/Fe3+ ions for ligands present in the extract are labile in relation to chelante 1,10-phenanthroline. The Co2+, Cu2+, Ni2+, Mn2+, Sn2+, Zn2+, Mg2+, Ca2+, Na+, K+, NH4+, SO42-, Cl- e NO3don't interfere in the quantification of the complex [Fe(fen)3]2+, but PO43- ion interfere in higher concentrations than 10 g Fe2+.mL-1. The UV radiation produces false positive, converting Fe3+ in Fe2+. With base in the obtained results, it can be concluded that the method developed for quantification of the reducing capacity of vegetable extracts was appropriate and of easy execution.O método desenvolvido nesta dissertação é definido como um método químico de quantificação indireta da capacidade redutora de extratos vegetais. Baseia-se na redução de íons Fe3+ por substâncias químicas contidas nos extratos e posterior quantificação de íons Fe2+ por técnica espectrofotométrica na região do visível usando o método adaptado do reagente 1,10-fenantrolina. A metodologia de desenvolvimento e validação adotada foi composta por três partes: caracterização da quantificação de íons Fe2+ na forma do complexo [Fe(fen)3]2+; redução de íons Fe3+ por substâncias orgânicas e extratos vegetais; e caracterização do método proposto. Ácido ascórbico, hidroquinona, catecol, pirogalol, quercetina, Trolox®, BHA, BHT, cisteína e glutationa foram usados como redutores de referência. As amostras de extratos vegetais secos foram obtidas do banco de extratos do Laboratório de Bioprospecção e Biotecnologia, instalado na Coordenação de Pesquisas em Produtos Naturais (CPPN) do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA). O critério para a escolha dos extratos usados no processo de validação foi baseado em medidas (picos ou bandas de oxidação) por técnica de voltametria cíclica. O complexo [Fe(fen)3]2+ é estável e nas condições testadas apresentou absorção máxima em 508,8 nm com absortividade molar em torno de (1,084 ± 0,003) × 104 L.mol-1.cm-1. A quantificação de íons Fe2+ na forma do complexo [Fe(fen)3)]2+ é linear na faixa de 0,2 a 10,0 g.mL-1. A reta ajustada obtida pelo método dos mínimos quadrados apresentou equação ABS = 0,01444 ± 0,19417 × [Fe2+] (R2 = 0,9994) para concentrações até 10,0 g.mL-1 e ABS = 0,00263 ± 0,19974 × [Fe2+] (R2 = 0,9997) até 5,5 g.mL-1. O processo de oxidação estabelecido consiste em duas etapas: (1) reação com íons Fe3+ e (2) reação com íons Fe3+ na presença de 1,10-fenantrolina. O grau de oxidação e a linearidade variam de acordo com o mecanismo de reação. O método proposto apresentou resposta positiva para o peptídeo glutationa, diferentemente de outros métodos descritos na literatura. O método desenvolvido e validado apresenta as seguintes características: Limite de decisão, de detecção e de quantificação iguais a 0,17 g Fe2+.mL-1, 0,20 g Fe2+.mL1 e 0,31 g Fe2+.mL-1, respectivamente; Reprodutibilidade e repetibilidade entre 0,5% e 3,9%; Discrepância absoluta entre 1,3% e 3,9% para os seguintes redutores ácido ascórbico, hidroquinona e BHA. Etanol, metanol, acetona e DMSO podem ser usados para dissolver os extratos vegetais. Etilenoglicol e DMF podem ser usados, mas podem coordenar com íons Fe2+/Fe3+. A coordenação dos íons Fe2+/Fe3+ por ligantes presentes no extrato é lábel em relação ao quelante 1,10-fenantrolina. Os íons Co2+, Cu2+, Ni2+, Mn2+, Sn2+, Zn2+, Mg2+, Ca2+, Na+, K+, NH4+, SO42-, Cl- e NO3não interferem na quantificação do complexo [Fe(fen)3]2+, mas o íon PO43- interfere em concentrações maiores que 10 g.mL-1. A radiação UV produz um falso positivo, convertendo Fe3+ em Fe2+. Com base nos resultados obtidos, pode-se concluir que o método desenvolvido para quantificação da capacidade redutora de extratos vegetais mostrou-se adequado e de fácil execução.Universidade do Estado do AmazonasBrasilPrograma de Pós-Graduação em Educação e Ensino de Ciências na AmazôniaUEANunez, Cecilia Veronicahttp://lattes.cnpq.br/2046473694108264Nunez, Cecilia Veronicahttp://lattes.cnpq.br/2046473694108264López-Lozano, Jorge Luishttp://lattes.cnpq.br/6251525203051399Sargentini Junior, Éziohttp://lattes.cnpq.br/7206359564567605Novaes, Jussival de Abreu Pinheiro2020-03-132020-03-12T14:43:06Z2008-01-222020-03-12T14:43:06Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorioinstitucional.uea.edu.br//handle/riuea/2257porBARROS NETO, B. de; PIMENTEL, M. F.; ARAÚJO, M. C. U. Recomendações para calibração em química analítica - Parte I. Fundamentos e Calibração com um componente (calibração univariada). 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Biotecnologia
dc.description.none.fl_txt_mv The developed method in this work is defined as a chemical method of indirect quantification of the reducing capacity of vegetable extracts. It is based on the reduction of ions Fe3+ by chemical substances contained in the extracts and subsequent quantification of Fe2+ ions for spectrophotometric technique in range of the visible using the adapted method of the reagent 1,10-phenanthroline. The procedure of the development and validation was composed by three parts: characterization of the quantification of Fe2+ in the form of the complex [Fe(fen)3]2+; reduction of ions Fe3+ by organic compounds and vegetable extracts; and characterization of the proposed method. Ascorbic acid, hydroquinone, catechol, pirogallol, quercetine, Trolox™, BHA, BHT, cisteine and glutathione were used as reference reducing. The samples of dry vegetable extract were obtained from bank of extracts of the Laboratory of Bioprospection and Biotechnology, installed in the Coordenação de Pesquisas de Produtos Naturais (CPPN) of the Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA). The criterion for the choice of the extracts used in the validation process was based on measures (peaks or oxidation bands) by cyclic voltammetry technique. The compound [Fe(fen)3]2+ is stable and in the tested conditions it did present maximum absorption in 508.8 nm with molar absorptivity around (1.084 ± 0.003) × 104 L.mol-1.cm-1. The quantification of ions Fe2+ in the form of the compound [Fe(fen)3)]2+ is linear in the range from 0.2 to 10.0 g.mL-1. The adjusted line obtained by the method of minimum squares presented equation ABS = 0.01444 ± 0.19417 × [Fe2+] (R2 = 0.9994) for concentrations up to 10.0 g.mL-1 and ABS = 0.00263 ± 0.19974 × [Fe2+] (R2 = 0.9997) up to 5.5 g.mL-1. Established oxidation process consists of two stages: (1) reaction with ions Fe3+ and (2) reaction with ions Fe3+ in the presence of 1,10-phenanthroline. The oxidation degree and the linearity vary in agreement with the reaction mechanism. The proposed method presented positive answer for the glutathione, differently of other methods described in the literature. The developed method and validated presents the following characteristics: Limit of decision, of detection and of quantification was of 0.17 g Fe2+.mL-1 , 0.20 g Fe2+.mL-1 and 0.31 g Fe2+.mL-1, respectively; Reproducibility and repeatability between 0.5% and 3.9%; absolute discrepancy between 1.3% and 3.9% for the following reducing: ascorbic acid, hydroquinone and BHA. Ethanol, methanol, acetone and DMSO can be used to dissolve the vegetable extracts. Ethylene glycol and DMF can be used, but they can coordinate with Fe2+/Fe3+ ions. The coordination of the Fe2+/Fe3+ ions for ligands present in the extract are labile in relation to chelante 1,10-phenanthroline. The Co2+, Cu2+, Ni2+, Mn2+, Sn2+, Zn2+, Mg2+, Ca2+, Na+, K+, NH4+, SO42-, Cl- e NO3don't interfere in the quantification of the complex [Fe(fen)3]2+, but PO43- ion interfere in higher concentrations than 10 g Fe2+.mL-1. The UV radiation produces false positive, converting Fe3+ in Fe2+. With base in the obtained results, it can be concluded that the method developed for quantification of the reducing capacity of vegetable extracts was appropriate and of easy execution.
O método desenvolvido nesta dissertação é definido como um método químico de quantificação indireta da capacidade redutora de extratos vegetais. Baseia-se na redução de íons Fe3+ por substâncias químicas contidas nos extratos e posterior quantificação de íons Fe2+ por técnica espectrofotométrica na região do visível usando o método adaptado do reagente 1,10-fenantrolina. A metodologia de desenvolvimento e validação adotada foi composta por três partes: caracterização da quantificação de íons Fe2+ na forma do complexo [Fe(fen)3]2+; redução de íons Fe3+ por substâncias orgânicas e extratos vegetais; e caracterização do método proposto. Ácido ascórbico, hidroquinona, catecol, pirogalol, quercetina, Trolox®, BHA, BHT, cisteína e glutationa foram usados como redutores de referência. As amostras de extratos vegetais secos foram obtidas do banco de extratos do Laboratório de Bioprospecção e Biotecnologia, instalado na Coordenação de Pesquisas em Produtos Naturais (CPPN) do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA). O critério para a escolha dos extratos usados no processo de validação foi baseado em medidas (picos ou bandas de oxidação) por técnica de voltametria cíclica. O complexo [Fe(fen)3]2+ é estável e nas condições testadas apresentou absorção máxima em 508,8 nm com absortividade molar em torno de (1,084 ± 0,003) × 104 L.mol-1.cm-1. A quantificação de íons Fe2+ na forma do complexo [Fe(fen)3)]2+ é linear na faixa de 0,2 a 10,0 g.mL-1. A reta ajustada obtida pelo método dos mínimos quadrados apresentou equação ABS = 0,01444 ± 0,19417 × [Fe2+] (R2 = 0,9994) para concentrações até 10,0 g.mL-1 e ABS = 0,00263 ± 0,19974 × [Fe2+] (R2 = 0,9997) até 5,5 g.mL-1. O processo de oxidação estabelecido consiste em duas etapas: (1) reação com íons Fe3+ e (2) reação com íons Fe3+ na presença de 1,10-fenantrolina. O grau de oxidação e a linearidade variam de acordo com o mecanismo de reação. O método proposto apresentou resposta positiva para o peptídeo glutationa, diferentemente de outros métodos descritos na literatura. O método desenvolvido e validado apresenta as seguintes características: Limite de decisão, de detecção e de quantificação iguais a 0,17 g Fe2+.mL-1, 0,20 g Fe2+.mL1 e 0,31 g Fe2+.mL-1, respectivamente; Reprodutibilidade e repetibilidade entre 0,5% e 3,9%; Discrepância absoluta entre 1,3% e 3,9% para os seguintes redutores ácido ascórbico, hidroquinona e BHA. Etanol, metanol, acetona e DMSO podem ser usados para dissolver os extratos vegetais. Etilenoglicol e DMF podem ser usados, mas podem coordenar com íons Fe2+/Fe3+. A coordenação dos íons Fe2+/Fe3+ por ligantes presentes no extrato é lábel em relação ao quelante 1,10-fenantrolina. Os íons Co2+, Cu2+, Ni2+, Mn2+, Sn2+, Zn2+, Mg2+, Ca2+, Na+, K+, NH4+, SO42-, Cl- e NO3não interferem na quantificação do complexo [Fe(fen)3]2+, mas o íon PO43- interfere em concentrações maiores que 10 g.mL-1. A radiação UV produz um falso positivo, convertendo Fe3+ em Fe2+. Com base nos resultados obtidos, pode-se concluir que o método desenvolvido para quantificação da capacidade redutora de extratos vegetais mostrou-se adequado e de fácil execução.
description The developed method in this work is defined as a chemical method of indirect quantification of the reducing capacity of vegetable extracts. It is based on the reduction of ions Fe3+ by chemical substances contained in the extracts and subsequent quantification of Fe2+ ions for spectrophotometric technique in range of the visible using the adapted method of the reagent 1,10-phenanthroline. The procedure of the development and validation was composed by three parts: characterization of the quantification of Fe2+ in the form of the complex [Fe(fen)3]2+; reduction of ions Fe3+ by organic compounds and vegetable extracts; and characterization of the proposed method. Ascorbic acid, hydroquinone, catechol, pirogallol, quercetine, Trolox™, BHA, BHT, cisteine and glutathione were used as reference reducing. The samples of dry vegetable extract were obtained from bank of extracts of the Laboratory of Bioprospection and Biotechnology, installed in the Coordenação de Pesquisas de Produtos Naturais (CPPN) of the Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA). The criterion for the choice of the extracts used in the validation process was based on measures (peaks or oxidation bands) by cyclic voltammetry technique. The compound [Fe(fen)3]2+ is stable and in the tested conditions it did present maximum absorption in 508.8 nm with molar absorptivity around (1.084 ± 0.003) × 104 L.mol-1.cm-1. The quantification of ions Fe2+ in the form of the compound [Fe(fen)3)]2+ is linear in the range from 0.2 to 10.0 g.mL-1. The adjusted line obtained by the method of minimum squares presented equation ABS = 0.01444 ± 0.19417 × [Fe2+] (R2 = 0.9994) for concentrations up to 10.0 g.mL-1 and ABS = 0.00263 ± 0.19974 × [Fe2+] (R2 = 0.9997) up to 5.5 g.mL-1. Established oxidation process consists of two stages: (1) reaction with ions Fe3+ and (2) reaction with ions Fe3+ in the presence of 1,10-phenanthroline. The oxidation degree and the linearity vary in agreement with the reaction mechanism. The proposed method presented positive answer for the glutathione, differently of other methods described in the literature. The developed method and validated presents the following characteristics: Limit of decision, of detection and of quantification was of 0.17 g Fe2+.mL-1 , 0.20 g Fe2+.mL-1 and 0.31 g Fe2+.mL-1, respectively; Reproducibility and repeatability between 0.5% and 3.9%; absolute discrepancy between 1.3% and 3.9% for the following reducing: ascorbic acid, hydroquinone and BHA. Ethanol, methanol, acetone and DMSO can be used to dissolve the vegetable extracts. Ethylene glycol and DMF can be used, but they can coordinate with Fe2+/Fe3+ ions. The coordination of the Fe2+/Fe3+ ions for ligands present in the extract are labile in relation to chelante 1,10-phenanthroline. The Co2+, Cu2+, Ni2+, Mn2+, Sn2+, Zn2+, Mg2+, Ca2+, Na+, K+, NH4+, SO42-, Cl- e NO3don't interfere in the quantification of the complex [Fe(fen)3]2+, but PO43- ion interfere in higher concentrations than 10 g Fe2+.mL-1. The UV radiation produces false positive, converting Fe3+ in Fe2+. With base in the obtained results, it can be concluded that the method developed for quantification of the reducing capacity of vegetable extracts was appropriate and of easy execution.
publishDate 2008
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2020-03-13
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