Otimização de múltiplas respostas na extração de metabólitos especiais de folhas secas de Eucalyptus badjensis Beuzev. & Welch, Myrtaceae, através do planejamento de misturas do tipo simplex-centroid e análise de superfície de resposta

Abstract

Resumo: O estudo de metabólitos especiais presentes em plantas medicinais apresenta relevada importância, principalmente quando associado a efeitos farmacológicos. Para isto, avaliar o processo de extração destes metabólitos torna-se essencial, uma vez que é necessário utilizar um solvente extrator adequado que permita a extração do maior número e concentração possível de substâncias químicas dos tecidos vegetais. Desta forma, o presente trabalho realizou uma análise comparativa de solventes na extração de metabólitos especiais e atividade antioxidante das folhas secas de Euca/yptus badjensis Beuzev. & Welch através de design de misturas e superfície de resposta. Foi utilizado o planejamento estatístico de mistura de quatro componentes (água, acetona, metanol e etanol) para investigar as respostas: resíduo seco, teor de flavonoides, teor de fenólicos totais e atividade antioxidante pelos métodos de fosfomolibdênio e radical DPPH•. Os extratos foram analisados por CLAE-DAD, obtendo-se perfis cromatográficos para comparação qualitativa dos mesmos. Os resultados demonstraram que a mistura ternária acetona:metanol:etanol foi a que apresentou maior valor de resíduo seco, porém, menor teor de fenólicos totais. O solvente puro acetona foi o que apresentou maior teor de flavonoides totais. O solvente puro água, apesar de ter apresentado o mais baixo teor de flavonoides totais, foi o que apresentou maior teor de fenólicos. Ao avaliar a atividade antioxidante pelo método de fosfomolibdênio, a mistura binária água:etanol e a mistura quaternária água:metanol:etanol:acetona foram os extratos que apresentaram maior resposta. A atividade antioxidante pelo radical DPPH• apontou que a mistura ternária acetona:água:metanol foi o que apresentou menor valor de IC60, enquanto que o solvente puro acetona e a mistura quaternária apresentaram maiores valores de IC60. Para otimização do processo de extração, foi utilizado à metodologia para otimização de resposta numérica, combinando as várias respostas em um uma única resposta composta. Foram atribuídos diferentes scores (1 a 5) para cada componente ou resposta, indicando a sua relativa importância. Dentre as soluções de otimização sugeridas por esta metodologia, destacam-se as misturas binárias água:metanol e água:etanol. Pode-se concluir que o solvente utilizado para a extração de metabólitos especiais de tecidos vegetais interferiu nas diferentes respostas avaliadas e que o planejamento estatístico de mistura pode ser utilizado como uma ferramenta para auxiliar na pesquisa e direcionamento de trabalhos futuros.

Abstract: The study of special metabolites in medicinal plants have increasing importance, especially when associated with phannacological effects. For this, the extraction process to evaluate these metabolites is essential because it is necessary to choose the better solvent to extract of the greatest possible number and concentration of chemical substances of plant tissues. Thus, this study conducted a comparativa analysis of solvents in the extraction of secondary metabolites and antioxidant activity of Eucalyptus badjensis Beuzev. & Welch leaves dry using mixture design and response surface. The statistical design of mixture of four components (water, acetone, methanol and ethanol) was used to investigate the responses: yield, contents of total flavonoids and total phenolic content and antioxidant capacity. The extracts were analyzed by HPLC-DAD and qualitativa chromatographic profiles were compared. The ternary mixture acetone:methanol:ethanol showed the largest crude extract yield, however, smallest content of total phenolic. The pure solvent acetone showed the highest content of total flavonoids. Despite pure solvent water showed smallest content of total flavonoids, it showed the largest content of phenolics. Antioxidant capacity was determined using phosphomolybdenum reaction and DPPH•. The binary mixture water:ethanol and quatemary mixture water:methanol:ethanol:acetone showed the better response by phosphomolybdenum method. The ternary mixture acetone:water:methanol showed the smallest IC50 and the acetone and the quatemary mixture pure solvent showed largest IC50 by DPPH• method. The process extraction otimization was obtained using a numerical answer (different scores for each component or responses). Among optimization solutions suggested by this methodology, it highlight the binary mixtures of water: methanol and water: ethanol. ln conclusion, the solvent used for the secondary metabolites extraction in plant tissues interfered the crude extract responses and chemical compounds content. The mixture statistical design is a tool that can help to choose the better solvent extract and suggest future work.