Aplicação de metodologia por Nir para determinação de Metilxantinas presentes na erva-mate (Ilex Paraguariensis)

Abstract

Resumo: A erva-mate é uma espécie nativa de florestas subtropicais e cresce naturalmente no Brasil, Paraguai e Argentina. É amplamente conhecida e utilizada pelos habitantes desses países, onde apresenta importância socioeconômica considerável, sendo consumida como "chimarrão" ou "tererê". O consumo da erva-mate tem aumentado devido aos benefícios à saúde, atribuída à presença de compostos fitoquímicos, principalmente metilxantinas, polifenóis e saponinas. As metilxantinas apresentam propriedades farmacológicas como a estimulação do sistema nervoso central, vasoconstricção periférica, relaxamento do músculo liso e estimulação do miocárdio. A cafeína é amplamente utilizada na indústria farmacêutica e cosmética ou como um ingrediente em alimentos funcionais. A cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) é a metodologia comumente utilizada na determinação de metilxantinas em erva-mate, sendo uma técnica onerosa e destrutiva. O uso de espectroscopia no infravermelho próximo (NIR) é um método não destrutivo simples e rápido de análise, o que facilita a execução das operações de controle de qualidade. Esta técnica permite a análise online para a tomada de decisões durante o processamento e pode ser um instrumento eficaz para a quantificação de metilxantinas. Neste trabalho, o objetivo foi avaliar o uso de espectroscopia na região do infravermelho próximo, combinado com as técnicas de calibração multivariada para a predição do teor de cafeína, teobromina em erva-mate. Um total de 25 amostras passaram por um processo de extração ácida das metilxantinas seguida por decocção, sendo então analisadas por CLAE para a quantificação de cafeína e teobromina presentes nas amostras. Os espectros na região NIR foram coletados das amostras sólidas e submetidos a um PCA, para determinar os conjuntos de calibração e validação. Vários modelos de calibração multivariada foram desenvolvidos através de PLS, sendo avaliados através dos valores de RMSECV e R2. Os modelos de calibração para cafeína e teobromina não apresentaram boa correlação com valores de erro absoluto durante a validação cruzada de 31% e 48,71%, respectivamente. Devido a semelhança estrutural da cafeína e teobromina foram desenvolvidos modelos para soma destas expressas como metilxantinas totais. O melhor modelo desenvolvido utilizou como pré-processamentos o alisamento, segunda derivada e MSC, a partir de 4 VL. Apresentando valores de R2 e RMSECV de 0,924 e 0,2, respectivamente, com boa capacidade preditiva durante a validação externa com erro percentual de 7,5%, a análise por NIR pode ser aplicada para predição de teores de metilxantinas totais em erva-mate.