Espectrofluorimetria- Determinação de Quinina em Água Tônica

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

QUI295-QUÍMICA ANALÍTICA INSTRUMENTAL

 Determinação Fluorimétrica de Quinina em Água Tônica  através dos aparelhos Quininômetro e Espetrofluorímetro (FarrandOptical CO INK)

 

 

Darlene Oliveira

Patrícia de Castro

 

 Turma PX1

 

 

 

 Determinação Fluorimétrica de Quinina em Água Tônica através dos aparelhos Quininômetro e Espetrofluorímetro (FarrandOptical CO INK)

 

Introdução

Fluorescência, segundo o dicionário, é a luminescência que não persiste por um intervalo de tempo superior a 10-8 segundos, após a remoção da fonte de excitação.

A fluorescência é o fenômeno que ocorre quando, ao incidir uma radiação ultravioleta sobre uma molécula, esta sofre uma transição para um estado eletrônico excitado e um de seus elétrons é promovido a um orbital de mais alta energia sem sofrer inversão de spin(estado singleto) e, ao retornar ao seu estado fundamental, emite luz(fluorescente) em um comprimento de onda maior que o absorvido.Quando há uma conversão interna seguida de um cruzamento intersistema(mudança para o estado tripleto), ocorre a inversão do spin, e seu retorno ao estado fundamental, observa-se um fenômeno de fosforescência, como representado na Figura 1.[1]

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Figura 1. Diagrama de energia de absorção e emissão.[2]

A análise da presença de substâncias com propriedades fluorescentes em soluções e/ou bebidas como a Água Tônica, pode ser realizada pelo uso de determinadas técnicas, como a espectrofluorimetria que ao incidir luz sobre uma solução, esta absorve a radiação em determinado comprimento de onda(UV), emitindo em um λ maior(Visível).[2]

A água tônica é uma bebida não alcoólica gaseificada que contém açúcares, flavorizantes e aromatizantes. Um dos principais componentes da água tônica é a quinina, cuja estrutura molecular é mostrada a seguir.[3]

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Figura 1: Estrutura da quinina (C20H24N2O2).[4]

A quinina (Figura 1) é um alcaloide de gosto amargo que apresenta diversas funções farmacológicas como, por exemplo, funções antimaláricas e antitérmicas. Especificamente na água tônica, essa molécula é utilizada como flavorizante, o que lhe confere sabor um pouco amargo e com menor teor de açúcar quando comparado aos refrigerantes comuns. Além disso, quinina é capaz de emitir fluorescência, sendo que essa característica possibilitará a determinação do teor de quinina em água tônica pela técnica de Espectrofluorimetria. Essa propriedade possibilita a quantificação dessa molécula na bebida através de sua emissão de luz na forma de fluorescência após excitação por radiação, onde o teor de quinina na solução é proporcional à intensidade de fluorescência da bebida.[4]

Esse controle é importante, pois a ingestão de altas concentrações de quinina podem causar efeitos não desejados como, por exemplo: Hemólise aguda, coagulação intravascular disseminada, trombocitopenia, distúrbios visuais e angina de peito.[5]

Segundo o decreto Nº 6.871, DE 4 DE JUNHO DE 2009, Art. 25, água tônica de quinino é o refrigerante que contiver, obrigatoriamente, de três a sete miligramas de quinino ou seus sais, expresso em quinino anidro, por cem mililitros de bebida.[6]

Dessa forma, objetiva-se determinar a quantidade de quinina em água tônica de duas marcas, sendo elas: Antárctica e Vermont, pelo uso da Espectrofluorimetria, utilizando-se dois equipamentos: Espectrofluorímetro da marca FarrandOptical CO INK e Quininômetro, aparelho produzido pelos próprios professores da UFMG.

 Após a obtenção dos resultados, pretende-se fazer uma comparação entre os valores obtidos pelos dois aparelhos a fim de avaliar se as concentrações de quinina estão dentro das normas estabelecidas e também a sensibilidade dos aparelhos.

Materiais e Métodos

Com o objetivo de traçar a curva analítica, preparou-se os padrões de quinina de acordo com a Tabela 1. Adicionou-se em 12 balões volumétricos de 50,00 mL, com o auxílio de bureta de 25,00 mL, os volumes correspondentes da solução padrão de quinina (100 mg L-1). Logo após adicionou-se 5,00 mL da solução de H2SO4  (0,25 mol L-1) à cada balão, objetivando-se aumentar a fluorescência da solução pelo controle do pH do meio.

Posteriormente preparou-se as amostras de água tônica (Antárctica e Vermont) em balões volumétricos de 50,0 mL cada. As amostras foram preparadas (em triplicata), de acordo com a Tabela 2, onde se adicionou 5,00 mL de cada uma das amostras em balão volumétrico de 50,00 mL, juntamente com 5,00 mL da solução de H2SO4, completando-se o volume corretamente com água destilada.

Em seguida, fizeram-se as leituras das intensidades de fluorescência das soluções (padrões e amostras) no equipamento quininômetro (Figura 2) que foi desenvolvido por professores do Departamento de Química da UFMG e também no Espectrofluorímetro (FarrandOptical CO INK) (Figura 3).

Anotaram-se os valores obtidos e plotou-se no gráfico de concentração de quinina (mg L-1) das soluções padrão em relação a  intensidade de emissão (mV). Estabeleceu-se a faixa linear de trabalho e calculou-se a equação da reta obtida por cada equipamento, determinando as concentrações de quinina nas amostras de água tônica da marca Antárctica e Vermont, avaliando-se os resultados entre os equipamentos e verificando se os teores de quinina para cada marca estão de acordo com a legislação vigente.