Estudo vibracional de carotenóides em amostras biológicas e em complexos de inclusão com ciclodextrinas

Estudos por espectroscopia Raman de uma variedade de carotenóides de ocorrência natural (aproximadamente cinquenta espécies) e um conjunto de seis padrões foram realizados. As principais bandas características de estiramento C=C e C-C bem como a deformação C-CH3 foram devidamente atribuídas. Uma com...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2010
Main Author: Castro, Harlem Vieira lattes
Orientador/a: Oliveira, Luiz Fernando Cappa de lattes
Banca: Alves, Wagner de Assis lattes, Sant'Ana, Antonio Carlos lattes
Format: Dissertação
Language:por
Published: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Programa: Programa de Pós-graduação em Química
Department: ICE – Instituto de Ciências Exatas
Assuntos em Português:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/4232
Resumo Português:Estudos por espectroscopia Raman de uma variedade de carotenóides de ocorrência natural (aproximadamente cinquenta espécies) e um conjunto de seis padrões foram realizados. As principais bandas características de estiramento C=C e C-C bem como a deformação C-CH3 foram devidamente atribuídas. Uma comparação dos dados espectroscópicos com a atribuição química dos carotenóides revelaram que existe um problema na interpretação dos dados espectroscópicos que pode ser atribuído a um significativo deslocamento de número de onda, particularmente no modo de estiramento ν(C=C), referente às interações moleculares entre os carotenóides e sua matriz hospedeira. A simples identificação de carotenóides em tecidos biológicos através da comparação com o espectro padrão do material extraido deve ser feita com cautela. O progressivo deslocamento no número de onda referente, principalmente a banda de estiramento C=C na cadeia poliênica conjugada, com o número do grupos C=C, e portanto a identificação de carotenóides, não pode ser interpretado de forma inequívoca para a variedade de materiais estudados aqui. Para demonstrar como o ambiente químico pode influenciar nos dados espectroscópicos dos carotenóides, um trabalho complementar, utilizando a β ciclodextrina como matriz, foi elaborado. As ciclodextrinas são capazes de formar complexos hóspede/hospedeiro com moléculas hidrofóbicas, dada a natureza singular que apresenta sua estrutura. A estabilização dos carotenóides, licopeno, β-caroteno, astaxantina, capsantina e norbixina, através do um processo de inclusão com a β-ciclodextrina (β-CD), foi devidamente caracterizado por espectroscopia Ramam. As análises espectroscópicas das bandas de estriamento C=C e C-C dos carotenóides encapsulados, demonstraram claramente que há um deslocamento significativo no número de onda quando comparado com os carotenódies em sua forma livre, evidenciando que a matriz é um fator muito importante a ser considerado na análise de bandas Raman de carotenóides.
Raman spectroscopic studies of a range of naturally occurring carotenoids in over 50 specimens of plant tissue and a range of standard extracts have been undertaken, and the characteristic bands of C=C and C–C stretching as well as C–CH3 bending have been recorded. Comparison of the spectroscopic data with the chemical assignment of the carotenoids obtained from chemical extraction of the plant tissues reveals that there is a problem in the interpretation of the spectroscopic data which can be attributed to significant wavenumber shifts, particularly in the C=C stretching band wavenumber, for carotenoids in the organic tissues arising from molecular interactions between the carotenoid and its host matrix. The simple identification of carotenoids in biological tissues on the basis of comparison with the standard spectra of extracted material must be made with caution; the progressive shift in wavenumber of the C=C stretching band in the conjugated polyene chain of carotenoids with the number of C=C groups, and hence the identification of the carotenoid, cannot be unambiguously interpreted for the range of materials studied here. To demonstrate as the chemical environment may influence in the spectroscopic data of the carotenoids, another work using the β-cyclodextrin (β-CD) as a matrix, was done. Cyclodextrins are known to be able to form host-guest complexes with hydrophobic molecules given the unique nature imparted by their structure. The stabilization of lycopene, β-carotene, astaxanthin, capsanthin, norbixin by encapsulation using β-cyclodextrin (β-CD) was determined by using Raman spectroscopy. The spectroscopic analysis of the C=C and C–C stretching bands from the encapsulated carotenoids clearly demonstrates that there is a significant shift in wavenumber when compared to the pure carotenoids, demonstrating the matrix is a very important factor to be considered in the analysis of the Raman bands of carotenoids.