Estudos e desenvolvimento de metodologias alternativas para a obtenção do ácido chiquímico via anis estrelado (illicium verum)

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Título do projeto:

Estudos e Desenvolvimento de metodologias alternativas para
obtenção do ácido chiquímico via Anis-Estrelado (Illicium verum)
Responsável pelo projeto:
Flávio de Almeida Violante
Pesquisadores associados ou colaboradores:
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Local onde vai ser desenvolvido (Campus do IFRJ):
Laboratório de Pesquisa – 191 (Campus Nilópolis)

Áreas de conhecimento do CNPq Subárea do CNPq
Ciências Exatas e da Terra Química de Produtos Naturais

Data

Nilópolis, 10 de dezembro de 2012.

Nome do Autor e Assinatura

Flávio de Almeida Violante _________________________________________
Nome Assinatura

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RESUMO DO TRABALHO

O presente projeto de iniciação científica voluntária tem como foco principal o
desenvolvimento de metodologias alternativas para a extração do ácido chiquímico, um
produto de origem natural muito importante para a indústria farmacêutica contemporânea,
por meio da espécie vegetal Illicium verum Hook., mais conhecida como anis-estrelado.
O ácido chiquímico é o substrato para a síntese do medicamento Tamiflu®, da
empresa Roche®, tendo em vista que é a partir dele que se pode chegar até o princípio
ativo da droga, o fosfato de Oseltamivir. Este medicamento foi largamente utilizado
durante as gripes aviária e suína em função da sua considerável capacidade de combater
a proliferação dos vírus Influenza dos tipos A e B.
Atualmente existem algumas técnicas tradicionais de extração do ácido chiquímico
utilizando o anis-estrelado, as quais são responsáveis por mais de 75% de todo o ácido
chiquímico produzido mundialmente. A principal delas é a técnica de extração por Soxhlet,
utilizando etanol. Contudo, estas técnicas são relativamente complexas, envolvem
reagentes caros e não geram grandes rendimentos. Em função disso, o ácido chiquímico
tem agregado consigo um valor comercial extremamente alto.
É a partir dessa situação que surge este projeto, no qual pautando-se nos estudos
em química de produtos naturais, busca-se inferir novas metodologias mais práticas, de
menor custo e que visem rendimentos satisfatórios para obtenção do ácido chiquímico.

Palavras-chave: Ácido chiquímico, Anis-estrelado, Fosfato de Oseltamivir, Tamiflu.

INSTITUTO FEDERAL DE EDUC AÇÃO, CIENCIA E TECNOLOGIA DO RIO DE JANEIRO (IFRJ)
PRÓ-REITORIA DE PESQUISA, INOVAÇÃO E PÓS-GRADUAÇÃO (PROPPI)
PROGRAMA INSTITUCIONAL DE INICAÇÃO CIENTÍFICA E TECNOLÓGICA VOLUNTÁRIO (PIVICT 2011-2012) – Edital Interno 68/2011 2
MODELO DE PROJETO

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Estudos e Desenvolvimento de metodologias alternativas para
obtenção do ácido chiquímico via Anis-Estrelado (Illicium verum)

1. INTRODUÇÃO

As espécies vegetais, de um O ácido chiquímico pode ser
modo geral, produzem substâncias considerado como uma das
químicas metabólicas que são substâncias metabólicas mais
responsáveis por manter o importantes para determinadas
funcionamento das células e de todas espécies vegetais. Quando isolado e
as estruturas do organismo vivo. sob as condições ambientes, o ácido
Essas substâncias biossintetizadas chiquímico encontra-se como um
pelas plantas são denominadas sólido branco e amorfo com ponto de
metabólitos primários. fusão estimado entre 185°C-187°C, e
Em função do fato das plantas cuja nomenclatura da IUPAC é ácido
não possuírem mobilidade física, estas 3R,4S,5R-tri-hidróxi-1-cicloexenóico.
precisam também se adaptarem ao Tal ácido foi descoberto no ano
meio em que vivem. Por isso, muitas de 1885, quando foi isolado a partir da
das vezes, os vegetais acionam rotas espécie vegetal Illicium anisatum L. De
diferenciadas para produzirem fato, pesquisas revelam que as plantas
substâncias que auxiliem em com maior teor de ácido chiquímico
atividades essenciais ao organismo pertencem ao gênero Illicium, contudo
frente às variáveis naturais; essas a espécie utilizada inicialmente
substâncias, em especial, são apresenta características toxicológicas
conhecidas como metabólitos relevantes, as quais podem ser fatais
secundários. para o homem. Diante disso, a espécie
Diante dessas circunstâncias, aplicada para a obtenção do ácido
fez-se propício o surgimento de novos chiquímico atualmente é a Illicium
ramos científicos com a finalidade verum H., também conhecida como
específica de melhor estudar o Anis-estrelado chinês (Figura II).
metabolismo vegetal. Atualmente, a
fitoquímica se desenvolve em ritmo
cada vez mais crescente, tendo como
foco o isolamento e a aplicação de
diversos produtos naturais, dentre eles
o ácido chiquímico (Figura I).

Figura II – Anis-Estrelado (Illicium verum H.)

Nas espécies vegetais, o ácido
Figura I – Estrutura do Ácido Chiquímico.
chiquímico é biossintetizado a partir de
dois metabólitos de glicose: o
fosfoenolpiruvato (PEP) e a Eritrose 4-

MODELO DE PROJETO

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fosfato(E4P). Todo o processo é síntese do fosfato de Oseltamivir®, o
conhecido como “Via do ácido princípio ativo do medicamento
chiquímico”. Tamiflu®. Esse fármaco já é
A grande questão econômica considerado como sendo o anti-viral
que circunda tal ácido é a sua grande mais conhecido do mundo, e é
importância industrial no ramo patenteado e fabricado pela empresa
farmacêutico, tendo em vista que o farmacêutica suíça Roche®.
mesmo é o substrato orgânico para a
7
O CO2
P fosfoenol-piruvato
O O 1 6 H2O
O
condensação O
O
aldólica intermolecular P O
O O O
O O
O P 2 H O O
O O P CO2
O 3
4
O P CO2
5 O H O
HO O OH
OH HO
OH HO
OH
OH
eritrose-4-fosfato protonada

HO O CO2 CO2
CO2H CO2H
O O O
O
O P
O OH H O OH HO OH O H
HO OH
OH OH OH
ácido OH
condensação eliminação do
desidro-quínico grupo fosfato
aldólica intramolecular

7
H2O CO2H CO2H CO2H
H 1
Esquema I – Biossíntese do
2 6
ácido chiquímico (processo de
O OH
3 5 condensação aldólica).
O OH HO 4
OH
OH OH OH
eliminação de ácido desidro
água chiquímico ácido chiquímico

Durante o período das gripes infectadas pelos vírus. Estudos em
aviária (Influenza A H5N1) e suína laboratório já indicam que tal fármaco
(Influenza A H1N1), o medicamento é eficaz também no combate aos
Tamiflu® foi vastamente aplicado no vírus Influenza do tipo B, pois inibe
tratamento de pessoas que foram sua reprodução.

MODELO DE PROJETO

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No Brasil, durante a gripe desenvolvido na própria empresa por
suína, o Tamiflu® foi retirado dos Federspiel, que parte da extração do
estoques de farmácias e drogarias, ácido chiquímico do anis-estrelado.
tendo em vista a alta demanda interna
por este e a preocupação com a O O

automedicação da população
brasileira. Nesse período, a empresa
Roche® faturou bilhões de dólares
com as vendas do Tamiflu®, o que
evidencia a enorme demanda O NH3 H2PO3
industrial de ácido chiquímico.
Atualmente, para a produção O N
Figura III – Estrutura do fosfato
do fosfato de Oseltamivir® (Figura III), H
de Oseltamivir®.
a Roche utiliza um processo

1.2. Justificativa do Projeto
O ácido chiquímico, apesar de ter vasta aplicabilidade para a síntese
de diversas substâncias na área farmacológica, ainda é um composto de
difícil obtenção. De acordo com uma informação divulgada pela própria
Roche®, o ácido chiquímico é isolado internamente a partir do anis-estrelado
(Illicium verum) em um “longo processo” com “diversas etapas sigilosas”.
Desta forma, é cada vez mais importante a busca por novos métodos
de extração deste ácido através do anis-estrelado, utilizando-se de técnicas
mais simples, mais práticas, economicamente viáveis e que gerem
rendimentos satisfatórios.

2. OBJETIVO(S)

2.1. Objetivo Geral do Trabalho

O objetivo geral deste projeto concentra-se no emprego de
metodologias mais simples e de menor custo para a obtenção do ácido
chiquímico proveniente do anis-estrelado (Illicium verum), porém visando a
manutenção de rendimento e qualidade satisfatórios. O segundo objetivo
geral deste projeto consiste no treinamento e no aprimoramento dos alunos
de Iniciação Científica, visando a ampliação dos seus universos de
conhecimentos acerca do tema em estudo, da obtenção de maior confiança
nas técnicas experimentais aplicadas e no aprimoramento das discussões
realizadas.

2.2. Objetivos Específicos

MODELO DE PROJETO

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o Fazer um vasto levantamento bibliográfico acerca das principais
técnicas de extração de substâncias orgânicas a partir de produtos
naturais;
o Preparar os ensaios experimentais das extrações a serem utilizadas;
o Realizar os experimentos propostos em número suficiente para tecer
conclusões estatisticamente adequadas e com afirmativas concretas;
o Realizar discussões mais aprofundadas sobre o tema;
o Realizar experimentos adicionais para a resolução de dúvidas ou
novas propostas;
o Comparar a eficiência e o rendimento das metodologias de extração
alternativas em relação à metodologia tradicional de extração do ácido
chiquímico;
o Organizar um material didático com os métodos que proporcionaram o
produto.

3. METODOLOGIA

3.1. Caracterização do ácido chiquímico padrão

Com a finalidade de conhecer na prática algumas das propriedades
físicas e químicas do ácido chiquímico, realizaram-se caracterizações de
uma amostra do ácido obtida em um Trabalho de Conclusão de Curso
realizado no próprio Instituto Federal do Rio de Janeiro, em 2008. Essa
caracterização teve como fundamentos a medição do ponto de fusão, o
espectro de infravermelho e espectros de ressonância magnética nuclear.
Segundo a literatura, todo sólido puro possui ponto de fusão bem
definido e reprodutível. Assim sendo, a determinação do ponto de fusão é
um método que pode ser utilizado para a identificação de substâncias
sólidas e também para verificar o seu grau de pureza (DIAS, COSTA &
GUIMARÃES, 2004). Tendo isto em vista, a amostra padrão teve seu
ponto de fusão medido, cujos resultados encontrados dispõem-se na tabela
abaixo.

Tabela I - Faixas de Fusão do padrão de Ácido Chiquímico

Tubo Capilar Faixa de Fusão
1ª determinação 180-183 °C

MODELO DE PROJETO

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Literatura 185-187 °C

Em se tratando da análise do padrão de ácido chiquímico por meio da
absorção de raios infravermelhos, obteve-se um espectro bastante
conclusivo. A espectroscopia no infravermelho é muito utilizada para a
caracterização de moléculas orgânicas, pois permite determinar os tipos de
ligações e grupos funcionais. Abaixo se encontra o espectro obtido, que
relaciona as bandas de transmitância com os comprimentos de onda.

Espectro de Infravermelho – Padrão de ácido chiquímico

Por fim, com relação à espectroscopia de ressonância magnética
nuclear, realizaram-se três análises distintas: o espectro de hidrogênio ( 1H
RMN), o espectro de carbono ( 13C RMN) e o espectro de carbono Dept-135.
Nesse contexto, a ressonância magnética nuclear é considerada uma das
técnicas mais versáteis para elucidar a nível atômico a estrutura/função e a
dinâmica da molécula do ácido chiquímico.
6.62

4.84

4.26
3.92
3.90
3.88
3.85
3.71
3.62
3.60
3.58

3.22

2.55
2.50
2.49
2.41

2.10
2.03
2.01

R .M .N .0 8 3 .e s p

A amostra do padrão foi preparada em dimetilsulfóxido (DMSO)
deuterado, e todas as análises de RMN foram realizadas no Instituto de
Química da UFRJ.

Espectro 1H RMN – Padrão de ácido chiquímico

MODELO DE PROJETO

7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5
Chemical Shift (ppm)

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Espectro 13C RMN – Padrão de ácido chiquímico
168.15

138.93

128.51

70.46

66.96
65.63

40.38
39.96
39.55
39.13
38.71

30.05
R .M .N .0 8 4 .e s p

168 160 152 144 136 128 120 112 104 96 88 80 72 64 56 48 40 32

Espectro Dept-135 RMN – Padrão de ácido chiquímico
R .M .N .0 8 5 .e s p

MODELO DE PROJETO

168 160 152 144 136 128 120 112 104 96 88 80 72 64 56 48 40 32 24 16 8

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Com base em todas as análises realizadas, nota-se que o padrão de
ácido chiquímico que serve como parâmetro para as demais análises do
projeto é, de fato, a moléculas esperada em sua foram sólida e purificada,
haja vista que os resultados encontrados para seus propriedades físicas e
químicas coincidem ou são muito próximos aos valores disponíveis na
literatura.

3.1. Extração por Soxhlet
Com a finalidade de conhecer a metodologia tradicional de extração
do ácido chiquímico proveniente do anis-estrelado, os alunos repetiram a
técnica de extração por Soxhlet, averiguando suas dificuldades, seus lados
positivos e negativos e o rendimento final. Essa
metodologia em questão foi realizada de acordo com os
procedimentos descritos pelo artigo “Isolation of Shikimic Condensador

Acid from Star Aniseed”, publicado no Journal of Chemical
Education, volume 82, de 04 de abril de 2005.
Dedal
Desta maneira, cerca de 100 gramas de anis-
Câmara de extração
estrelado triturado foi levado, embalado em um papel de Sifão
filtro, para extração com etanol absoluto em aparelhagem Vapor
de Soxhlet, até que o solvente na câmara de extração não Solvente com
evidenciasse mais nenhuma coloração (o que indicava extrato
Balão
que todo óleo já havia sido extraído).
Ao final do processo de extração, o extrato alcoólico
Figura IV – Aparelhagem de Soxhlet.
obtido do anis-estrelado apresentou coloração marrom, e
em seguida foi levado a um evaporador rotatório, para
eliminar o etanol. Com isso, obteve-se um óleo marrom escuro e viscoso.
O óleo marrom foi posteriormente dissolvido em 200 mL de água
destilada e aquecido em um banho-maria, a uma temperatura média de 80
°C por cerca de quarenta minutos. Verificou-se a formação na parte superior
da solução de um óleo verde bastante escuro, o qual foi removido do
sistema.
Adicionaram-se à solução, ainda em aquecimento, trinta gotas de
formaldeído (37-40%). Posteriormente, a solução foi colocada sob ebulição
em uma placa de aquecimento durante mais cinco minutos. Depois da

MODELO DE PROJETO

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ebulição, a solução alaranjada com formaldeído foi filtrada em um funil de
vidro sinterizado contendo Celite 545, gerando um filtrado de coloração
alaranjada límpida.
O próximo passo da metodologia tradicional para a extração do ácido
chiquímico via anis-estrelado envolve a utilização da resina de troca iônica
Amberlite IRA-400, uma amina terciária representada genericamente por
NR3. Esta etapa, todavia, ainda não foi realizada. Para melhor ilustrar os
procedimentos a serem realizados e os mecanismos de funcionamento
dessa resina, encontra-se abaixo um diagrama.

HCl Na CH3COO RCOOH + Impurezas CH3COOH

H
NR3 Cl NHR3 CH3COO NHR3 CH3COO NHR3 RCOO NHR3 RCOO NHR3 CH3COO NHR3
H
Cl CH3COO NHR3 RCOO NHR3 RCOO NHR3 CH3COO NHR3
NR3 NHR3 CH3COO NHR3
H
Cl CH3COO NHR3 RCOO NHR3 RCOO NHR3 CH3COO NHR3
NR3 NHR3 CH3COO NHR3
H
Cl CH3COO NHR3 NHR3 RCOO NHR3 NHR3
NR3 NHR3 Cl NHR3 CH3COO RCOO
H
Cl CH3COO NHR3 NHR3 RCOO NHR3 NHR3
NR3 NHR3 Cl NHR3 CH3COO RCOO
H RCOO
NR3 Cl NHR3 NHR3 CH3COO NHR3 NHR3 NHR3 RCOO NHR3
Cl CH3COO

Na Cl CH3COOH RCOOH Ácido Chiquímico
Impurezas

Esquema II – Mecanismo de funcionamento da resina IRA-400

Por fim, a alíquota contendo o ácido chiquímico será recolhida, levada
ao evaporador rotatório e o sólido obtido será recristalizado em metanol com
carvão ativo, de modo a obter um sólido purificado, branco e amorfo: o ácido
chiquímico.

3.4. Extração Ácido-Base do ácido chiquímico via anis-estrelado
Alguns compostos orgânicos encontrados nos vegetais, apesar de
terem baixa solubilidade em água, podem ser facilmente transformados em
derivados solúveis em meio aquoso. Funções orgânicas ácidas ou básicas,
após tratamento com uma base ou um ácido inorgânico forte, dão origem a
sais solúveis (DIAS, COSTA & GUIMARÃES, 2004).
Deste modo, a proposta inicial desse método consiste em extrair o
ácido chiquímico do anis-estrelado por meio de uma extração ácido-base,
cuja metodologia é bastante simples, prática e utiliza reagentes
relativamente baratos.
Para isso, certa massa de anis-estrelado é tratada com hidróxido de
sódio sob agitação e aquecimento brando, o que desprotona o ácido e forma

MODELO DE PROJETO

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o ânion chiquimato (1) em meio aquoso. Em seguida, o meio é filtrado para
eliminar a massa de anis remanescente e a solução obtida sofre extração
com acetato de etila. Por fim, a fase aquosa é acidificada com ácido
sulfúrico, de modo a protonar o ácido chiquímico (2).

O OH O O Na O OH

(1) (2)
+ NaOH + HCl + NaCl

HO OH HO OH HO OH

OH Eliminação OH OH
de Impurezas
Ácido Chiquímico Chiquimato de Sódio Ácido Chiquímico

Esquema IV – Extração ácido-base do ácido chiquímico.

Apesar disso tudo, o ácido chiquímico é uma molécula muito polar
cuja solubilidade em água é bastante elevada. Assim sendo, o mesmo
permaneceu em solução aquosa e não precipitou frente à adição de ácido
sulfúrico. Ensaios colorimétricos específicos para ácido chiquímico
confirmam essa hipótese.
Na atual fase em que se encontra a pesquisa, estão sendo realizados
estudos de caracterização e análise dessa solução remanescente para que
se possa propor uma continuidade desse procedimento, a fim de isolar o
ácido chiquímico.
É importante ressaltar que, após o término da extração ácido base,
obteve-se um sólido marrom claro como precipitado. Ainda estão sendo
realizados estudos para determinar exatamente do que se trata tal produto,
contudo algumas análises do mesmo já foram realizadas: a medição de
ponto de fusão, o teste da queima, o espectro de infravermelho, o ensaio
com safrablau e a análise por microscopia eletrônica de luz polarizada.

Microscopia do Sólido Microscopia do Sólido
Aumento: 400x. Aumento: 400x em luz
polarizada.

MODELO DE PROJETO

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Durante os procedimentos, verificou-se que o sólido não possui ponto
de fusão, mas carboniza quando em temperaturas próximas a 300°C. O
ensaio da chama resultou em certa quantidade de fuligem, o que indica
anéis aromáticos na estrutura do sólido.
A espectroscopia de infravermelho obtida sugere que a amostra tem
muitos grupos fenólicos em sua estrutura. O ensaio para tecidos lignificados
com o indicador safrablau resultou negativo na amostra, o que indica que
esta não é lignina. Com base nas análises feitas até então, acredita-se que
este sólido consista do flavonoide quercetina.

3.5. Extração do ácido chiquímico via Anis-estrelado com Água quente

Nessa metodologia em particular, propõem-se a extração do ácido
chiquímico por meio do anis-estrelado triturado em aparelhagem de Soxhlet,
tendo como diferencial um solvente barato e extremamente polar: a água.
De acordo com a literatura, a solubilidade do ácido chiquímico em
água é de 180g/L (20°C), o que representa um valor bastante elevado que
está em função das fortes ligações de hidrogênio formadas entre o ácido e
as moléculas de água. Pautando-se nesse fato, realizou-se a extração do
anis-estrelado com a água quente. Como resultado, obteve-se um extrato
marrom claro, o qual foi levado ao evaporador rotatório e culminou na
formação de um óleo marrom escuro.
Alguns ensaios colorimétricos específicos para ácido chiquímico foram
realizados no óleo do anis-estrelado extraído com água quente, e os
resultados indicam uma grande quantidade desse ácido extraído, mais até
do que no extrato alcoólico da metodologia tradicional (verificar item 3.8.
Análise do ácido chiquímico nos óleos essenciais).
Com isso, o método torna-se bastante promissor, contudo alguns
testes e ensaios de caracterizações ainda estão sendo realizados nesse óleo
extraído com água quente para possibilitar o isolamento do ácido chiquímico.
Além disso, há também uma nova proposta a ser realizada para isolar
o ácido chiquímico a partir do vapor de água, a aproximadamente 110-
120°C, o que, segundo a literatura, aumentaria o rendimento e tornaria o
processo mais prático.

3.6. Extração do ácido chiquímico via Anis-estrelado com Hexano e
Etanol/Água

Essa metodologia propõe a prévia extração do anis-estrelado triturado
com hexano, em aparelhagem de Soxhlet. A estrutura química do hexano é
caracterizada por ser hidrocarbônica e apolar, o que faz com que ele tenha
afinidade pelos compostos também apolares presentes na amostra vegetal.

MODELO DE PROJETO

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Segundo a literatura, análises em cromatografia líquida de alta
eficiência do óleo essencial do anis-estrelado revelam que este é formado
em sua grande maioria por compostos apolares, dentre os quais podem-se
mensurar o anetol, o limoneno, o metil-chavicol, o linalol, entre outros.

Tabela III – Composição do óleo essencial do Anis-estrelado (Illicium verum)

Picos Percentual (%) Composto

1 0,3 ± 0,03 α-Pineno
2 2,7 ± 0,17 Limoneno
3 1,1 ± 0,02 Linalol
4 0,3 ± 0,01 4-Terpineol
5 0,3 ± 0,03 Metil chavicol
6 90,4 ± 0,29 (E)-Anetol
7 0,63 ± 0,01 Composto não identificado

Após eliminar com o hexano grande parte desses compostos apolares
presentes na massa de anis-estrelado triturado, aplicam-se dois solventes
extratores distintos: etanol ou água quente, também no sistema de Soxhlet.
Como resultado, obtiveram-se extratos que, após serem levados ao
evaporador rotatório, culminam em dois óleos viscosos e de coloração
escura. Ainda estão sendo estudados meios para isolar o ácido chiquímico a
partir desses extratos de hexano/etanol e hexano/água quente.
Vale salientar que o óleo obtido na extração do anis-estrelado com o
hexano tinha coloração amarelada e um odor bastante adocicado, tal qual o
anis-estrelado. Em estudos recentes de caracterização do mesmo, notou-se
a formação de cristais de anetol quando tal óleo é dissolvido em água a
temperaturas baixas.

3.7. Análise do ácido chiquímico nos óleos essenciais
Ao longo dos procedimentos cuja finalidade é isolar o ácido
chiquímico do anis-estrelado, obtiveram-se
diferentes tipos de óleos essenciais dessa espécie
vegetal, em função dos diferentes tipos de
solventes aplicados.
Para averiguar qual dos solventes geraria
um extrato oleoso que mais contivesse o ácido
chiquímico, realizou-se um ensaio colorimétrico
específico para esse ácido em amostras diluídas

MODELO DE PROJETO

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dos óleos. O ensaio foi feito a temperatura ambiente com ácido orto-
periódico, anilina, etilenoglicol e etanol, o que torna a solução vermelha
(resultado positivo para ácido chiquímico).
Por fim, os ensaios foram levados a um aparelho de ultravioleta
Varian Cary 5, o que gerou um gráfico de absorbância versus comprimento
de onda de 510 nanômetros (referente ao analito após as reações químicas
do ensaio). Figura VII – Soluções-padrão de ácido chiquímico após o
Em concomitância com as análises dos óleos, realizaram-se também positivo).
ensaio colorimétrico (resultado

análises em quatro soluções padrão de ácido chiquímico com concentrações
conhecidas, de modo a ser possível montar uma curva analítica de ácido
chiquímico.

Gráfico I - Absorbância x Concentração:
Ensaio Colorimétrico para ácido chiquímico
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
y = 0,0026x + 0,0039
0,2 R² = 0,9969
A
o
n
b
a
â
c
s
r
i

0,1
0
0 50 100 150 200 250
Concentração (ppm)

De posse da curva analítica do ácido chiquímico, foi possível
quantificar tal analito nos óleos essenciais extraídos pelos solventes
utilizados nos procedimentos. É importante ressaltar que o valor do R 2 da
curva foi muito próximo de 1,0, o que indica a precisão com a qual foram
realizados os procedimentos e a pureza da amostra.
A seguir encontram-se os gráficos do espectro de ultravioleta
contendo os picos de absorção obtidos para o analito em cada óleo, todos
próximos a 510 nanômetros, conforme já era esperado segundo a literatura.

Extrato da Água Quente Extrato do Hexano/Água Quente Extrato do Etanol

MODELO DE PROJETO Figura VIII – Gráfico de Ultravioleta dos óleos extraídos do anis-estrelado.

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Em função de problemáticas associadas ao preparo das amostras, as
análises dos óleos da extração ácido-base e da extração hexano/etanol
ainda não foram realizadas até o presente estágio no qual se encontra a
pesquisa.
Contudo, com os resultados preliminares encontrados até então, já é
notório o fato da água conseguir extrair uma maior quantidade de ácido
chiquímico do anis-estrelado do que o etanol, solvente que é utilizado na
metodologia tradicional de extração.

Gráfico II - Concentração de ácido chiquímico nos óleos
Ensaio Colorimétrico para ácido chiquímico

200000

150000

100000
m
o

50000
p
n
C
e
ã
a
c
ç
r
t
)
(

0
Água Hex/Água Etanol Hex/Etanol Ácido-Base

3.8. Cronograma de Trabalho

Meses de Vigência do PIVICT

Atividades planejadas 2012 2013

Ago Set Out Nov Dez Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul

Reunião de Material Bibliográfico X X X X X

Obtenção do ácido chiquímico pelos
X X X
métodos tradicionais

Extração Ácido-Base do ácido chiquímico
X X X
via Anis-estrelado

MODELO DE PROJETO

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Extração do ácido chiquímico via Anis-
X X X
estrelado com água quente

X X X
estrelado com Hexano e Etanol

X X X
estrelado com Hexano e água

Análise dos produtos obtidos em cada
metodologia proposta: determinação do X X X
ponto de fusão e análise por infravermelho

Caracterização e análise dos óleos
X X X X
essenciais do anis-estrelado

Cultivo do Anis-estrelado X X X X X X X X X X

Composição do Relatório Final X X X

4. PRODUÇÃO E EXECUÇÃO

4.1. EXPECTATIVA DE PRODUÇÃO

Ao final do presente projeto de pesquisa, esperam-se obter técnicas
alternativas de maior praticidade, maior eficiência e menor custo para a
extração do ácido chiquímico da espécie vegetal anis-estrelado. Espera-
se ainda poder traçar dados relacionados a composição e as
características físico-químicas dos óleos essenciais do anis-estrelado.

4.2. VIABILIDADE DE EXECUÇÃO E ADEQUAÇÃO DO CRONOGRAMA
COM AS ETAPAS DA PESQUISA

Para tornar o projeto viável em termos de execução, alguns fatores
são necessários, tais como a disponibilidade de reagentes, vidrarias e
equipamentos. Para isso, por intermédio de pesquisas preliminares, os
alunos montaram uma tabela com todo o material necessário para cumprir
com o cronograma e com as etapas da pesquisa.

Tabela 4 – Reagentes e Equipamentos necessários para a execução do projeto

Reagentes Disponibilidade Equipamentos Disponibilidade
Ácido Acético Disponível Agitador Mecânico Disponível
Acetato de Etila Disponível Balança digital Disponível
Acetato de Sódio Disponível Banho-Maria Disponível
Ácido Sulfúrico Disponível Bomba de vácuo Disponível
Amberlite IRA 400 Disponível Equipamento de Infravermelho Indisponível

MODELO DE PROJETO

________________________________________________________________________

Anis-estrelado Disponível Evaporador Rotatório Disponível
Carvão Ativo Disponível Manta térmica Disponível
Celite 454 Disponível Máquina de gelo Disponível
Etanol Absoluto Disponível Placa de Aquecimento Disponível
Fenolftaleína Disponível Triturador Manual Disponível
Formaldeído Disponível
Hexano Disponível
OBS.: Todas as vidrarias necessárias para a execução do
Hidróxido de Sódio Disponível
projeto estão disponíveis no laboratório onde se realizarão
Metanol Disponível
os experimentos (Laboratório de Pesquisa – 191).
Tolueno Disponível

Conforme visto, a grande maioria dos equipamentos e reagentes
necessários para a pesquisa encontra-se disponíveis, o que possibilita a
execução das etapas previstas conforme descrito no cronograma de
atividades.

4.3. RELAÇÃO ENSINO-PESQUISA-EXTENSÃO
Ainda é cedo para estabelecer com precisão as aplicações dos
resultados a serem encontrados no projeto, contudo a expectativa é que as
metodologias alternativas nele propostas possam ser aplicadas (e caso
necessário, adaptadas) para a extração de outros compostos orgânicos além
do ácido chiquímico, via espécies vegetais na linha de pesquisa da química
de produtos naturais.

5. AVALIAÇÃO DAS DIFICULDADES OPERACIONAIS OU
EXPERIMENTAIS

As principais dificuldades que este projeto talvez encontre estão
relacionadas à obtenção de reagentes e solventes, além das condições dos
equipamentos do laboratório de pesquisa que podem atrasar o andamento
do cronograma.
Além disso, outra dificuldade experimental do projeto está relacionada
com a falta de determinados instrumentos analíticos no campus onde será
realizada a pesquisa (aparelhos de infravermelho e de ressonância
magnética nuclear), o que exigirá o envio das amostras para outras
instituições.

6. CONSIDERAÇÕES SOBRE OS ASPECTOS ÉTICOS

MODELO DE PROJETO

________________________________________________________________________

Neste projeto de pesquisa não haverá experimentações envolvendo
animais e tão pouco seres humanos. Apenas a espécie vegetal Illicium
verum Hook (conhecida como anis-estrelado chinês) será utilizada nos
procedimentos.

7. REFERÊNCIAS

- BERGER, S. & SICKER, D. Classics in spectroscopy: isolation and
structure elucidation of natural products. Ed. Wiley-VCH, 2009.

- BRAZ-FILHO, R. Química de Produtos Naturais: Importância,
Interdisciplinaridade, Dificuldades e Perspectivas. Química Nova 1994, 17(5),
405-445.

- CAMPBELL, E. Tamiflu - Molecule of the Month for July 2006.
Disponível em <www.chm.bris.ac.uk/motm/tamiflu/index.htm>. Acesso em 26
de novembro de 2011.

- DIAS, A. G.; COSTA, M. A.; GUIMARÃES, P. I. C. Guia Prático de
Química Orgânica. Técnicas e Procedimentos: Aprendendo a Fazer. Ed.
Interciência, 2004.
- MACRAE, A.; DIREITO, I. Interação Planta – Fatores Ambientais.
Disponível em <http://www.lbsbm.microbiologia.ufrj.br/PAGINA%20EM
%20PORTUGUES/DOWNLOAD/ INTERNA%20MATERIAL
%20DIDATICO/curso4/aula5/CEM-Edaclim-aula5-PLANTA.pdf>. Acesso em
26 de novembro de 2011.

- MARASCHIN, M. Variação Somaclonal, metabolismo de carbono e
caracterização bioquímica e imunológica nos cultivos celulares de
Mandevilla velutina. Tese de Doutorado, Departamento de Bioquímica /
UFPR, 1998.

- MINISTÉRIO DA SAÚDE - GOVERNO DO BRASIL. Compra de
Tamiflu; Câmara de Regulação do Mercado de Medicamentos (CMED).
Disponível em
<portal.saude.gov.br/portal/arquivos/pdf/compra_manchete_180910.pdf>.
Acesso em 26 de novembro de 2011.

- OLIVEIRA, H. C. O uso de anis-estrelado e erva doce para gripe suína
– verdades e mitos. Centro de Informações sobre Medicamentos, 2009.

MODELO DE PROJETO

________________________________________________________________________

- PAYNE, R.; EDMONDS, M. Isolation of Shikimic Acid from Star
Aniseed. J. Chem.Educ., 2005, 82, 599-600.

- SIMÕES, C. M. O.; SCHENKEL, E. P.; GOSMANN, G.; MELLO, J. C.
P. M.; MENTZ, L. A.; PETROVICK, P. R. Farmacognosia da planta ao
medicamento. 5. ed. Porto Alegre: UFRGS e UFSC, 2003.

- RAGHAVENDRA, T. R. et al. Prospecting for alternate sources of
shikimic acid, a precursor of Tamiflu, a bird-flu drug. Current Science 2009,
96(6), 771-772.

- WENDY, A., The Identification of Medicinal Plants. A Handbook of
the Morphology of Botanicals in Commerce. Missouri Botanical Garden
Press, 2006, p. 89.

ANEXO I
QUESTIONÁRIO DE AVALIAÇÃO DE VIABILIDADE

As informações deste questionário serão importantes para fazermos uma análise do Mérito
do Projeto e para trabalharmos os dados para o relatório de Gestão da Pró-Reitoria de
Pesquisa, Inovação e Pós-graduação. Se você achar necessário use o verso para responder.

Responda as questões que se seguem:

1) Existe alguma condição sem a qual não será possível realizar a pesquisa ou que
seja um entrave possível?
(X) Equipamentos; (X) Espaço físico;
(X) Reagentes e/ou material de consumo; ( ) Outros.
(X) Infra-estrutura física (recursos físicos em

MODELO DE PROJETO

________________________________________________________________________

laboratórios, salas, etc);

2) A pesquisa será feita em parcerias e/ou convênios com pesquisadores de outras
instituições?
( ) Não;
(X) Sim; Quem/Instituição? O Instituto de Química da UFRJ, haja vista que algumas análises do
projeto não poderão ser realizadas no campus de pesquisa (IFRJ - Campus Nilópolis).

3) Condições de financiamento da pesquisa?
( ) O projeto possui intercâmbios, (X) O projeto possui viabilidade de execução no contexto
convênios ou parcerias; institucional (laboratório, infra-estrutura etc)
( ) Projeto com financiamento de ( ) Existem outras formas de sustentabilidade e/ou
órgãos de fomento externos; viabilidade de execução.

4) Se você está participando do processo de seleção para o PIVICT, que modalidade
de bolsa seria mais adequada ao projeto e que quantitativo você avalia que
seria(m) necessário(s)? Coloque dentro dos parênteses o número de cota(s)
almejada(s)
( ) PIBIC; ( ) PIBITI
( ) PIBIC Jr (3) PIVICT (*) sem bolsa pois é programa de voluntariado

5) O Projeto conta a participação de alunos com fomento de outros órgãos com
CNPq ou FAPERJ que não sejam do Programa de ICT do IFRJ? Quais modalidades?
Quantos alunos?
( 0 ) PIBIC; ( 0 ) PIBITI
( 0 ) PIBIC Jr ( 0 ) PIVICT (*) sem bolsa pois é programa de voluntariado

O projeto não conta com a participação de alunos com fomento dos órgãos CNPq e FAPERJ

6) O projeto apresenta relação com setor: empresarial, arranjos produtivos ou
sócio/comunitário?
( ) Sim;
(X) Não;

7) O projeto apresenta aplicação e/ou desdobramentos na extensão e/ou no
ensino?
(X) Não;
( ) Sim;

8) Com a pesquisa será possível gerar alguma produção bibliográfica, artística,
cultural, cientifica, técnica ou de inovação?
( ) Não;
(X) Sim; Quais? Artigos e/ou materiais didáticos contendo informações sobre o ácido chiquímico,
suas características e seus métodos de obtenção.

MODELO DE PROJETO

________________________________________________________________________

9) Você faz parte de alguma Sociedade Cientifica?
( ) Não
(X) Sim; Quais? Sociedade Brasileira de Química (SBQ)

10) Você está vinculado a algum grupo de pesquisa?
(X) Não
( ) Sim;
O projeto ora apresentado está vinculado ao projeto no qual você está vinculado em seu
grupo de Pesquisa?
(X) Não
( ) Sim;

ANEXO II

MÉRITO DO PESQUISADOR
TABELA DE PONTOS - AVALIAÇÃO DO MÉRITO DO PESQUISADOR COM BASE NO CURRÍCULO LATTES
AVALIAÇÃO DO ENVOLVIMENTO COM O ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO - PRODUÇÃO CIENTÍFICA, CULTURAL E
TECNOLÓGICA

ITEM DE AVALIAÇÃO PONTUAÇÃO MÁXIMA PONTUAÇÃO

MODELO DE PROJETO

________________________________________________________________________

MÉRITO
PESQUISADOR
POR POR
POR ITEM POR ITEM
TÓPICO TÓPICO
FORMAÇÃO ACADÊMICA
Diploma de doutorado, obtido em programa de pós-graduação reconhecido
5,0 pontos
pela CAPES. (Não cumulativo)
Diploma de mestrado ou que esteja cursando Doutorado em programa de
3,0 pontos
pós-graduação reconhecido pela CAPES. (Não cumulativo)
6,0
Certificado de Especialização obtido em Instituição de Ensino Superior ou
Instituição de Pesquisa, registrado no MEC. Ou que esteja cursando o
1,0 ponto
Mestrado em programa de pós-graduação reconhecido pela CAPES.
(cumulativo)
PRODUÇÃO ACADÊMICA E TÉCNICA EM ÁREA DO CONHECIMENTO DO CNPq
Participação de Comissão Organizadora de evento científico, tecnológico ou 1,0 ponto
sócio-cultural. (Nos últimos cinco anos) por participação
Orientação de projetos de Semana Acadêmica e/ou Jornadas Científicas da 1,0 ponto por
instituição. (Nos últimos cinco anos) participação
Participação como avaliador(a) de projetos discentes e/ou científicos nos 1,0 ponto por
eventos da Instituição. (Nos últimos cinco anos) participação
Participação de Banca Examinadora de TCC de Pós-graduação Lato Sensu, 1,0 ponto
Graduação. (Nos últimos cinco anos) por participação
Participação de Banca Examinadora de Seminário de Avaliação do Ensino 1,0 ponto
Técnico. (Nos últimos cinco anos) por participação
Participação em banca de avaliação de Pós-graduação Stricto Sensu e/ou 1,0 ponto
Bancas de Concursos públicos. (Nos últimos cinco anos) por participação
Participação em eventos: autor ou responsável por Palestra, Mesa Redonda, 0,5 ponto
Minicurso, Oficina (Nos últimos cinco anos). por participação
24,0
Organização de livros ou obra escrita publicada em meio físico ou eletrônico
2,0 pontos/obra
(com ISBN) ou com depósito na Biblioteca Nacional. (Nos últimos cinco anos)
Autoria de livro ou obra escrita ou publicada em meio eletrônico com ISBN.
2,0 pontos/obra
(Nos últimos cinco anos)
Autoria de capítulo de livro ou obra escrita publicada em meio físico ou
eletrônico (com ISBN) ou com depósito na Biblioteca Nacional. (Nos últimos 1,5 ponto/obra
cinco anos)
Artigo publicado em periódico ou em meio eletrônico com ISSN. (Nos últimos
2,0 pontos/obra
cinco anos)
Artigo completo ou resumo estendido publicado em anais de evento técnico-
1,5 ponto/obra
científico. (Nos últimos cinco anos)
Resumo publicado em evento científico com ISBN. (Nos últimos cinco anos) 1,0 ponto/obra
Produção técnica: patentes depositadas; protótipos; processos; transferência
2,0 pontos/obra
de tecnologia. (Nos últimos cinco anos)
Produção técnica: desenvolvimento de material instrucional, documentários,
objetos de aprendizagem, vídeos, material didático, entre outros. (Nos últimos 1,5 pontos/obra
cinco anos)
EXPERIÊNCIA PROFISSIONAL
Docente de Novos Campi (Arraial do Cabo, São Gonçalo, Realengo, Volta
4,0 pontos
Redonda, Pinheiral, Mesquita, Paulo de Frontin)
Experiência comprovada em estágio de Pós-doutorado em Instituição
4,0 pontos
reconhecida pela CAPES (Nos últimos cinco anos).
10,0
Docência na educação básica, técnica ou tecnológica ou na educação
0,5 pontos por ano
superior. (Nos últimos cinco anos)
Participou de Projeto de pesquisa aprovado em agência de fomento como 2,0 pontos por projeto.
coordenador ou pesquisador associado. (Nos últimos cinco anos)

MODELO DE PROJETO

________________________________________________________________________

Orientação concluída de aluno de mestrado ou doutorado. (Nos últimos cinco
2,0 pontos por aluno.
anos)
Orientação concluída de aluno de Iniciação Científica, Cultural ou
Tecnológica. (Nos últimos cinco anos) programas: aluno voluntário (PIVICT) 1,0 ponto por aluno.
ou aluno bolsista (PIBICT)
Orientação concluída de aluno de estágio da educação profissional técnica ou
1,0 ponto por aluno.
da graduação. (Nos últimos cinco anos)
Orientação concluída de aluno de TCC da pós-graduação ou graduação. (Nos
1,0 ponto por aluno.
últimos cinco anos)
TOTAL DE PONTOS - MÉRITO DO PESQUISADOR - 40,0 -

ANEXO III

TERMO DE AUTORIZAÇÃO PARA DESENVOLVIMENTO DA PESQUISA NA
INSTITUIÇÃO

MODELO DE PROJETO

________________________________________________________________________

Venho por meio deste documento, autorizar o pesquisador FLÁVIO DE ALMEIDA VIOLANTE,
a desenvolver o projeto intitulado “ESTUDOS E DESENVOLVIMENTO DE METODOLOGIAS
ALTERNATIVAS PARA A OBTENÇÃO DO ÁCIDO CHIQUÍMICO VIA ANIS-ESTRELADO (Illicium
verum)” no Campus Nilópolis. Declaro para os devidos fins, que estou ciente de que o
pesquisador é do quadro efetivo do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do
Rio de Janeiro (IFRJ) e estará desenvolvendo atividades de ensino e pesquisa no âmbito
desta Unidade de Ensino. Caso necessário, a qualquer momento o pesquisador poderá ter o
termo de autorização cancelado, se comprovada atividades que causem algum prejuízo
para esta instituição.

Nilópolis, 10 de dezembro de 2012.

..........................................................................................
SHEILA PRESSENTIN CARDOSO
Diretora do Campus Nilópolis

MODELO DE PROJETO

________________________________________________________________________

MODELO DE PROJETO

Estudos e desenvolvimento de metodologias alternativas para a obtenção do ácido chiquímico via anis estrelado (illicium verum)

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