Extração supercritica de curcuminoides de Curcuma longa L. usando como solvente mistura de CO2 + etanol e/ou isopropanol : um estudo da cinetica e das propriedades funcionais do extrato

Resumo: A Curcumalonga L. originária da Índia contém curcuminóidesque além de corante, possuem atividade antioxidante com efeito antimutagênico, indicados no tratamento preventivo do câncer. O objetivo deste trabalho foi selecionar um co-solvente a ser obter extratos com alto teor de curcuminóides, e determinar suas propriedades funcionais tais como: ação antioxidante, antiproliferativa e antibacteriana. Os experimentos foram conduzidosnuma unidade de Extração Supercrítica (ESC) com extrator de leito fixo com diâmetro de 2,83x10-zme comprimento de 0,375m. Os experimentos foram realizados a 303,15K; os co-solventes testados foram etanol, isopropanol, e a mistura destes (50:50); a porcentagem de co-solvente de 6,39% a 16,11%; a vazão total do solvente variou entre 0,47xlO-skg/s a 4,45xlO-skg/s, e pressões de 200 e 300 bar. Os extratos foram analisados por COEM, CODIC, CCD e Espectrofotômetro-Uv.As propriedades funcionais foram obtidas medindo a atividade antioxidante(Monofalbmitate test), a ação antibacteriana (Microplate Alamar Blue Assay) e a ação antiproliferativa. Os resultados mostram a influência da origem na matéria-prima e do cosolvente quanto ao rendimento dos CC. O melhor co-solvente foi a mistura de etanol/isopropan l a 13,59% (massa) na vazão de 1,93x lO-skg/s, pressão de 300 bar e matéria-prima originária em São Paulo-Brasil, com rendimento de CC de 1,81%. A extração supercrítica produziu extratos com as frações volátil e pesada (CC). O resíduo doprocesso contém traços de CC o que poderiam imprimir propriedades funcionais no amido residual, classificando-o como amido especial.A atividade antioxidante foi de 80-95% de inibição para 3h de reação. A atividade antiproliferativa apresentou efeitos citostático e citocida a partir de 0,25 Jlg/mL e 250 J:!g/mLde extrato, respectivamente. A atividadeantibacteriana iniciou na concentraçãodo extrato acima de 256 Jlg/mL(CIM). Palavras-chave:Curcuma longa L., curcuminóides,extração supercrítica,co-solventeAbstract: The Curcuma longa L is indigenous to India. It contains curcuminoids (CC), which besides its coloring power have been reported as possessing antioxidant action such as antimutagenic effect; therefore, they are indicated for preventive cancer treatment. The objectiveofthis work was to select a co-solvent to be used with supercriticalCO2to obtain turmeric extracts with high curcuminoids content, and determine their functional propertiessuch as antioxidant, antibacterial and antimutagenic.The experimentalruns were conducted in a SFE unit containing a fixed bed extractor with a diameter 2.83xlO-2m and length of 0.375 m. The experimental runs were performed at 303 K; co-solvent ethanol, isopropyl and their mixture (50:50) in the proportion of 6.39% to 16.11% (mass); the total solvent flow rates varied from 0.47x10-5kgls to 4.45x10-5kgls, and pressures of 200 and 300 bar.The compositions of the extracts were analyzed using GCMS, GCFID, TLC and UV spectrophotometer.The functional properties were assed measuring the antioxidant activity (Monofalbmitatetest), the action against mycobacterium (Microplate Alamar Blue Assay test), and the antiproliferative activity. The results showed that the origin of the raw material and the co-solvent influenced the yield of CC. The best process conditions weretotal solvent flow rate of 1.93x10-5kgls, pressure of 300 bar, mixture of the co-solvent of the ethanol/isopropyl at 13.59%(mass), and raw material grown at São Paulo-Brazil, with yield of the CC of 1.81%. SFE extracts contain both the volatile oil and heavy fraction (CC). The SFE residue contains traces of CC that can impart some functional properties to the residual starch, thus classifying it as a special starch. The antioxidant activity varied from 80 to 95% of inhibition after 3 h of reaction. The antiproliferative activity showed effects cytocide and cytostatic, for extract concentrations of 0.25 f.tglmL and 250 f.tglmL, respectively. The antibacterial activity started at an extract concentration above 256 f.tglmL (MIC).Keywords:Curcuma longa L., curcuminoids, supercritical extraction, co-solven