Sweet Basil (Ocimum basilicum) Extracts Obtained by Supercritical Fluid Extraction (SFE): Global Yields, Chemical Composition, Antioxidant Activity, and Estimation of the Cost of Manufacturing

In this work, supercritical technology was used to obtain extracts from Ocimum basilicum (sweet basil) with CO(2) and the cosolvent H(2)O at 1, 10, and 20% (w/w). The raw material was obtained from hydroponic cultivation. The extract`s global yield isotherms, chemical compositions, antioxidant activity, and cost of manufacturing were determined. The extraction assays were done for pressures of 10 to 30 MPa at 303 to 323 K. The identification of the compounds present in the extracts was made by GC-MS and ESI-MS. The antioxidant activity of extracts was determined using the coupled reaction of beta-carotene and linolenic acid. At 1% of cosolvent, the largest global yield was obtained at 10 MPa and 303 K (2%, dry basis-d.b.); at 10% of cosolvent the largest global yield was obtained at 10 and 15 MPa (11%, d.b.), and at 20% of cosolvent the largest global yield was detected at 30 MPa and 303 K (24%, d.b.). The main components identified in the extracts were eugenol, germacrene-D, epi-alpha-cadinol, malic acid, tartaric acid, ramnose, caffeic acid, quinic acid, kaempferol, caffeoylquinic acid, and kaempferol 3-O-glucoside. Sweet basil extracts exhibited high antioxidant activity compared to beta-carotene. Three types of SFE extracts from sweet basil were produced, for which the estimated cost of manufacturing (class 5 type) varied from US$ 47.96 to US$ 1,049.58 per kilogram of dry extract.

Intraspecific variability of Holostylis reniformis: concentration of lignans, as determined by maceration and supercritical fluid extraction (SFE-CO2), as a function of plant provenance and plant parts

Maceration and supercritical fluid extraction were used to prepare extracts from parts of plants (Holostylis reniformis) collected in two different regions of Brazil. ¹H NMR, HPLC-DAD-ESI/MS, HPLC-DAD, GC-MS, and chemometric techniques were used to analyse lignans in the extracts and showed that yields of SFE-CO2 were less than or equal to those of hexane maceration extracts. These analyses, in conjunction with the concentrations of aliphatic hydrocarbons, fatty acids and their methyl and ethyl derivatives in the extracts, also allowed the chemical composition of parts and provenance of the plant to be differentiated.

NOVAS APLICAÇÕES DE SISTEMAS SFE "HOME MADE".: I. PLANTAS MEDICINAIS BRASILEIRAS

Neste trabalho, apresenta-se uma visão geral da evolução do uso da SFE (extração com fluido supercrítico) na análise de plantas medicinais brasileiras dentro das pesquisas desenvolvidas pelo Laboratório de Cromatografia do IQSC-USP. Utilizou-se como fluido extrator o CO2, puro ou modificado com solventes de polaridade baixa a alta (pentano, solventes halogenados, álcoois, água), para a extração seletiva de princípios ativos de Maytenus aquifolium ("espinheira santa") e Mikania glomerata ("guaco"), respectivamente contendo triterpenos e cumarina. Os extratos obtidos por SFE foram analisados por CGAR (cromatografia gasosa de alta resolução), CLAE-DAD (cromatografia líquida de alta eficiência com detector" photodiodearray") ou CCD (cromatografia de camada delgada). A SFE forneceu resultados similares ou melhores do que os obtidos com métodos convencionais de extração (Soxhlet, maceração, etc), indicando o potencial uso da SFE para análise e/ou produção de preparações contendo estas plantas medicinais.

NOVAS APLICAÇÕES DE SISTEMAS SFE" HOME MADE".: II. PLANTAS DA AMÉRICA DO SUL

O Laboratório de Cromatografia do IQSC-USP tem desenvolvido pesquisas em conjunto com outros grupos de pesquisa do Brasil e da América Latina, visando a futura implantação da SFE (extração com fluido supercrítico) nestes laboratórios. No presente trabalho, apresenta-se alguns dos resultados obtidos na cooperação com pesquisadores do Chile e da Venezuela, direcionados para a SFE de substâncias de potencial interesse econômico, princípios ativos ou substâncias tóxicas: triglicerídeos, ácidos graxos, flavonóides, alcalóides, etc. Foram estudadas plantas nativas do Chile e da Venezuela, algumas delas nunca estudadas por métodos fitoquímicos convencionais e pertencentes a várias famílias vegetais: Leguminosae, Chrysobalanaceae, Annonnaceae, etc. O uso da SFE em conjunto com CGAR-EM (cromatografia gasosa de alta resolução - espectrometria de massas) ou CLAE-DAD (cromatografia líquida de alta eficiência com detector" photodiodearray") permitiu a identificação de algumas substâncias presentes em baixa concentração, a partir de pequenas quantidades de material vegetal; estes dados são de grande importância para a caracterização química das espécies estudadas.

NOVAS APLICAÇÕES DE SISTEMAS SFE "HOME MADE": III. ENERGIA QUÍMICA E ELÉTRICA

Este trabalho apresenta três aplicações da SFE com diferentes fluídos supercríticos, matrizes e sistemas de extração. Um sistema estático "home made" foi utilizado na pesquisa de fontes alternativas de insumos químicos e energéticos tais como o bagaço de cana-de-açucar e o carvão mineral. Foram usados, respectivamente, o etanol (sem e com catalisador) e o tolueno como fluídos extratores e hidrogênio como gás de pressurização. Na extração dos contaminantes do óleo mineral adsorvidos em bauxita, foi utilizado o dióxido de carbono como fluído extrator em um sistema "home made"/dinâmico. Estudos visando a maximização do rendimento de alguns dos processos também foram realizados, utilizando o planejamento fatorial e a metodologia da superfície de resposta. Os produtos de maior interesse neste trabalho (fração de resinas), obtidos do processo de extração do bagaço de cana-de-açucar e aqueles contaminantes do óleo isolante adsorvidos em bauxita extraídos com fluídos supercríticos foram caracterizados usando cromatografia gasosa de alta resolução com detector de ionização de chama (CGAR - DIC) e cromatografia gasosa de alta resolução com detector seletivo de massas (CGAR - EM) após fracionamento por cromatografia líquida preparativa em 8 frações distintas.

NOVAS APLICAÇÕES DE SISTEMAS SFE "HOME-MADE".: IV. QUALIDADE DOS ALIMENTOS

São apresentadas algumas aplicações de um sistema "Home-Made" para Extração com Fluido Supercrítico (EFS) na análise de resíduos de pesticidas e de óleos essenciais em alimentos. Foram desenvolvidos diversos estudos com os parâmetros: temperatura, pressão, escolha e concentração de modificadores. Os resultados são apresentados para amostras de maracujá (resíduos de pesticidas organofosforados e piretróides), mel (resíduos de pesticidas organoclorados) e laranja (óleo essencial).

NOVAS APLICAÇÕES DE SISTEMAS DE PARA EXTRAÇÃO COM FLUIDO SUPERCRÍTICO (SFE)" HOME-MADE".: VI. CONTROLE DE AGROTÓXICOS EM PRODUTOS ALIMENTÍCIOS

No presente trabalho apresentamos um sistema para extração com fluido supercrítico (SFE)" home-made" utilizado em extrações de resíduos de pesticidas de diversas matrizes. Os pesticidas estudados foram extraídos usando-se como fluido extrator CO2 no estado supercrítico com ou sem modificadores. Os resultados obtidos mostraram-se mais vantajosos do que aqueles obtidos por métodos convencionais de extração.

Construction of a supercritical fluid extraction (SFE) equipment: validation using annatto and fennel and extract analysis by thin layer chromatography coupled to image

Abstract The present work describes setting up a laboratory unit for supercritical fluid extraction. In addition to its construction, a survey of cost was done to compare the cost of the homemade unit with that of commercial units. The equipment was validated using an extraction of annatto seeds’ oil, and the extraction and fractionation of fennel oil were used to validate the two separators; for both systems, the solvent was carbon dioxide. The chemical profiles of annatto and fennel extracts were assessed using thin layer chromatography; the images of the chromatographic plates were processed using the free ImageJ software. The cost survey showed that the homemade equipment has a very low cost (~US$ 16,000) compared to commercial equipment. The extraction curves of annatto were similar to those obtained in the literature (yield of 3.8% oil). The separators were validated, producing both a 2.5% fraction of fennel seed extract rich in essential oils and another extract fraction composed mainly of oleoresins. The ImageJ software proved to be a low-cost tool for obtaining an initial evaluation of the chemical profile of the extracts.

Estudo dos compostos voláteis do alecrim utilizando as técnicas de microextração em fase sólida (SPME), hidrodestilação e extração com fluído supercrítico (SFE)

Resumo não disponível.

Intraspecific variability of Holostylis reniformis: concentration of lignans, as determined by maceration and supercritical fluid extraction (SFE-CO2), as a function of plant provenance and plant parts

Maceration and supercritical fluid extraction were used to prepare extracts from parts of plants (Holostylis reniformis) collected in two different regions of Brazil. ¹H NMR, HPLC-DAD-ESI/MS, HPLC-DAD, GC-MS, and chemometric techniques were used to analyse lignans in the extracts and showed that yields of SFE-CO2 were less than or equal to those of hexane maceration extracts. These analyses, in conjunction with the concentrations of aliphatic hydrocarbons, fatty acids and their methyl and ethyl derivatives in the extracts, also allowed the chemical composition of parts and provenance of the plant to be differentiated.

Supercritical Carbon Dioxide Extraction Of Capsaicinoids From Malagueta Pepper (capsicum Frutescens L.) Assisted By Ultrasound.

Extracts from malagueta pepper (Capsicum frutescens L.) were obtained using supercritical fluid extraction (SFE) assisted by ultrasound, with carbon dioxide as solvent at 15MPa and 40°C. The SFE global yield increased up to 77% when ultrasound waves were applied, and the best condition of ultrasound-assisted extraction was ultrasound power of 360W applied during 60min. Four capsaicinoids were identified in the extracts and quantified by high performance liquid chromatography. The use of ultrasonic waves did not influence significantly the capsaicinoid profiles and the phenolic content of the extracts. However, ultrasound has enhanced the SFE rate. A model based on the broken and intact cell concept was adequate to represent the extraction kinetics and estimate the mass transfer coefficients, which were increased with ultrasound. Images obtained by field emission scanning electron microscopy showed that the action of ultrasonic waves did not cause cracks on the cell wall surface. On the other hand, ultrasound promoted disturbances in the vegetable matrix, leading to the release of extractable material on the solid surface. The effects of ultrasound were more significant on SFE from larger solid particles.

The chemical evolution of IC 10

Context. Dwarf irregular galaxies are relatively simple unevolved objects where it is easy to test models of galactic chemical evolution. Aims. We attempt to determine the star formation and gas accretion history of IC 10, a local dwarf irregular for which abundance, gas, and mass determinations are available. Methods. We apply detailed chemical evolution models to predict the evolution of several chemical elements (He, O, N, S) and compared our predictions with the observational data. We consider additional constraints such as the present-time gas fraction, the star formation rate (SFR), and the total estimated mass of IC 10. We assume a dark matter halo for this galaxy and study the development of a galactic wind. We consider different star formation regimes: bursting and continuous. We explore different wind situations: i) normal wind, where all the gas is lost at the same rate and ii) metal-enhanced wind, where metals produced by supernovae are preferentially lost. We study a case without wind. We vary the star formation efficiency (SFE), the wind efficiency, and the time scale of the gas infall, which are the most important parameters in our models. Results. We find that only models with metal-enhanced galactic winds can reproduce the properties of IC 10. The star formation must have proceeded in bursts rather than continuously and the bursts must have been less numerous than similar to 10 over the whole galactic lifetime. Finally, IC 10 must have formed by a slow process of gas accretion with a timescale of the order of 8 Gyr.

Reabilitação fonatória do laringectomizado total: utilização de toxina botulínica na voz tráqueo-esofágica com prótese fonatória

Na punção tráqueo-esofágica(PTE) é realizada miotomia do músculo constritor da faringe, mas sua necessidade é entre 9% a 79% dos pacientes. Sua realização pode aumentar as taxas de fístula salivar no pós-operatório. A aplicação da TB é ambulatorial. OBJETIVO: Análise da eficácia da aplicação de toxina botulínica (TB), na reabilitação do laringectomizado total com voz tráqueo-esofágica(VTE) com espasmo(E) do segmento faringo-esofágico (SFE) sem miotomia. MATERIAL E MÉTODOS: Análise de oito pacientes submetidos à laringectomia total (LT), reabilitados com VTE com prótese fonatória (PF), esforço para emissão de voz devido à E do SFE. Todos submetidos a tratamento dessa alteração motora com injeção de 100 unidades de TB no SFE. A avaliação constituiu-se de análise perceptiva de voz, videofluoroscopia (VF) do SFE, análise acústica de voz e manometria computadorizada (MC) do SFE, todos antes e após aplicação de TB. DESENHO DE ESTUDO: Estudo prospectivo. RESULTADOS: Houve diminuição na pressão à MC do SFE, após a injeção de TB. Análise acústica demonstrou melhora na qualidade de harmônicos após o tratamento. Houve emissão de voz sem esforço e melhora do E após o uso da TB. CONCLUSÃO: Todos os pacientes com E do SFE apresentaram melhora vocal após aplicação da TB neste SFE.

Uso de manometria computadorizada para estudo do espasmo do segmento faringoesofágico em pacientes com voz traqueoesofágica inadequada antes e após aplicação de toxina botulínica

Voz traqueoesofágica (VTE) com prótese fonatória (PF) é método eficaz e reproduzível na reabilitação vocal após laringectomia total (LT), impedida pelo espasmo do segmento faringoesofágico (SFE). A manometria computadorizada (MC) é novo método objetivo e direto de avaliação do SFE. OBJETIVO: Análise objetiva do espasmo do SFE, com MC, antes e após aplicação de toxina botulínica (TB). DESENHO DO ESTUDO: Prospectivo clínico. MATERIAL E MÉTODOS: Análise de oito pacientes consecutivos submetidos à LT com VTE e PF, sem emissão vocal, com espasmo do SFE à videofluoroscopia, considerado padrão ouro para detecção de espasmo. Todos trataram o espasmo com injeção de 100 unidades de TB no SFE. Avaliação constituiu-se de videofluoroscopia e MC do SFE, antes e após aplicação de TB. RESULTADOS: Houve diminuição na pressão do SFE à MC, após injeção de TB em todos. A média de pressão do SFE à MC, nos oito pacientes, antes da aplicação de TB foi de 25.36 mmHg e após foi de 14.31 mmHg (p=0,004). Houve emissão vocal sem esforço e melhora do espasmo do SFE à videofluoroscopia após o uso da TB. CONCLUSÃO: Foi observada diminuição na pressão do SFE após injeção da TB à MC em todos os pacientes, com melhora do espasmo à videofluoroscopia.