Determinação da Cafeína por HPLC - A cafeína

Introdução

A cafeína é um alcaloide encontrado em uma grande variedade de bebidas (café, chá, refrigerante etc). Quando ingerida atua como diurético e como estimulante dos sistemas nervoso central e cardiovascular. (Gennaro et. al., 1992). Uma das apresentações da cafeína é na bebida energética, a mesma possui um potencial estimulante de energia, sendo consumida cada vez mais no Brasil. Várias marcas brasileiras já foram lançadas desde esse aumento de consumo, influenciando assim o mercado interno. A cafeína pode ser encontrada em diversas concentrações nas bebidas, porém a sua concentração é determinante para levar a uma dependência moderada e até a uma intoxicação em longo prazo. Neste contexto cria-se uma importância quanto os produtos contendo a cafeína no mercado, pois há um grande consumo, principalmente entre os jovens.

Segundo Mônica (2012), o controle de qualidade tem a finalidade de assegurar que os padrões da empresa estão sendo atingidos durante todo o processamento da bebida energética. Realizando análises de alguns parâmetros como: °Brix, acidez, pH, volume médio, torque e volume de CO2. Porém, os mais importantes são volume de CO2, °Brix e acidez. Onde esses três parâmetros juntos dão as características sensoriais da bebida energética. A Resolução de Diretoria Colegiada da Agência Nacional de Vigilância Sanitária - RDC Nº 273, de 22 de setembro de 2005 define composto líquido pronto para consumo como sendo: o produto que contém como ingrediente(s) principal (is): inositol e/ou glucoronolactona e ou taurina e /ou cafeína, podendo ser adicionado de vitaminas e ou minerais até 100% da Ingestão Diária Recomendada (IDR) na porção do produto. Pode ser adicionado de outro(s) ingrediente(s), desde que não descaracterize(m) o produto (ANVISA, 2005). Deve ser designado de "Composto Líquido Pronto para o Consumo", podendo ser acrescido da expressão "a base de", especificando o(s) ingrediente(s) principal (is), onde deve possuir alguns requisitos específicos. Sendo estes: inositol - máximo 20 mg/100 ml; glucoronolactona -máximo 250 mg/100ml; taurina -máximo 400 mg/100 ml e cafeína -máximo 35 mg/100 ml(ANVISA,2005).

A cromatografia líquida de alta eficiência é uma poderosa ferramenta analítica utilizada para controle de qualidade de ativos. Apresenta elevada exatidão nos resultados, permitindo a identificação e/ou a quantificação dos compostos presentes com confiabilidade. Permite fazer análises de bebidas e identificar se o declarado pela empresa está de acordo com a lei e também se há confiabilidade na empresa.

Material e Método

Amostra

Foram investigados cafeína nas amostras de três energéticos: Guaramix, Night Power e Red Bull cedidos pelos alunos da disciplina Métodos Físico de Análises Aplicadas.

Instrumentação

Para a análise cromatográfica da cafeína foi utilizado um sistema isocrático CLAE Perkin Elmer (Flexar), composta por: bomba binária, desgaseificador, sistema de injeção manual com volume de 20μL, forno de coluna, detector UV/VIS, conectados a um registrador Software Chromera. A coluna analítica usada foi C18(25,0cm x 4,6mm x 5µm) de fase reversa e pré-coluna C18 (3,0cm x 4,6mm x 10µm).

As condições utilizadas no sistema de CLAE foram vazão de 0,7 mL/min em eluição isocrática de fase móvel Água: Metanol (70:30, v/v) e detecção de absorbância em 273 nm. Com o tempo de retenção da cafeína de aproximadamente 8 min, temperatura das colunas de 35º C e tempo total de eluição de 15min.

Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE)

Foram feitas soluções padrão de cafeína de concentrações 8 ppm, 20 ppm, 50 ppm, 100ppm e 200 ppm. Estas soluções foram analisadas no CLAE por um tempo de 15 minutos a 273 nm, e pode-se obter uma curva padrão e a equação da reta, que indicam a relação entre a concentração de cafeína e a área do pico no cromatograma.

Procedimento

Foram preparadas cinco soluções de concentrações 200 ppm; 100 ppm; 50 ppm; 20 ppm e 8 ppm em balão volumétrico de 50 mL, que foram utilizados para construção da reta.

Para preparo da solução de 200 ppm, foi utilizado:

Sabendo que 1 ppm = 1.000.000 mL

200g ______ 1.000.000 mL

x ______ 50 mL

x = 1x10-2 g = 10mg  Portanto, será necessário 10 mg para preparo de uma solução de 200 ppm de 50 mL.

Para preparo das soluções de 100 ppm, 50 ppm, 20 ppm e 8 ppm foi utilizado diluição seriada para maior precisão e diminuir os riscos de erros por grandes diluições a partir da solução de 200 ppm. Assim, foi encontrado o volume necessário que foi utilizado para cada solução.

C1V1=C2V2

200 ppm x V1 = 100 ppm x 50 mL

V1= 25 mL

C1V1=C2V2

100 ppm x V1 = 50 ppm x 50 mL

V1= 25 mL

C1V1=C2V2

50 ppm x V1 = 20 ppm x 50 mL

V1= 20 mL

C1V1=C2V2

20 ppm x V1 = 8 ppm x 50 mL

V1 = 20 mL

Entretanto, o valor pesado da amostra de cafeína foi de 11,2 mg ao invés de 10 mg, sendo necessário a correção dos cálculos para os valores reais, considerando o grau de pureza da amostra que era de 99%. Assim,

11,2 mg _____ 100%

X ______ 99%

X = 11,088 mg

As concentrações reais também precisaram ser reajustadas, obtendo:

10 mg _____ 200 ppm

11, 08 mg ____ X

X = 221, 6 ppm

C1V1 = C2V2

221,6 ppm x 25 mL = C2 x 50 mL

C2 = 110,8 ppm

C1V1 = C2V2

110,8 x 25 mL = C2 x 50 mL

C2 = 55,4 ppm

C1V1 = C2V2