Extração por Fluido Supercrítico

A extração por fluido supercrítico (EFS) utiliza um fluido mantido acima de sua temperatura e pressão críticas, na maioria das vezes dióxido de carbono, como solvente de extração. Um fluido supercrítico combina difusividade semelhante à de um gás e baixa viscosidade com poder de solvatação semelhante ao de um líquido, e sua força solvente pode ser ajustada regulando a pressão e a temperatura. Como o dióxido de carbono supercrítico não é tóxico, não deixa resíduos de solvente e opera próximo à temperatura ambiente, a EFS é uma técnica verde líder para produtos naturais termolábeis.

Definition

A extração por fluido supercrítico é uma extração do tipo sólido-líquido na qual o solvente é um fluido mantido acima de sua temperatura e pressão críticas, conferindo propriedades intermediárias semelhantes a gás e líquido, cujo poder de solvatação é ajustado por meio da pressão e da temperatura.

Scope

O verbete aborda o estado supercrítico e por que ele é adequado para extração, a capacidade de ajuste do poder solvente, as vantagens do dióxido de carbono e o lugar da EFS entre as alternativas modernas à extração clássica. É uma referência metodológica e não fornece protocolos de processo, dosagem ou instruções terapêuticas.

Core questions

• Quais propriedades físicas de um fluido supercrítico o tornam um solvente eficaz e ajustável?
• Por que o dióxido de carbono supercrítico é a escolha dominante para produtos naturais?
• Como a pressão, a temperatura e os cossolventes são usados para controlar a seletividade?
• Como a EFS se compara aos métodos de extração clássicos e outros modernos em termos de rendimento, seletividade e resíduo de solvente?

Key concepts

• Estado supercrítico e ponto crítico
• Dióxido de carbono supercrítico
• Densidade e poder solvente ajustáveis
• Adição de cossolvente (modificador)
• Extratos livres de solvente
• Constituintes termolábeis
• Extração verde

Mechanisms

Acima de sua temperatura e pressão críticas, um fluido entra no estado supercrítico, onde possui difusividade semelhante à de um gás e baixa viscosidade, mas densidade e poder de solvatação semelhantes aos de um líquido, permitindo que ele penetre facilmente na matriz e dissolva os constituintes-alvo; como a densidade e, portanto, a força do solvente aumentam acentuadamente com a pressão perto do ponto crítico, a seletividade pode ser ajustada regulando a pressão e a temperatura (Herrero et al., 2006; Reverchon & De Marco, 2006). O dióxido de carbono é o fluido usual: seu ponto crítico acessível permite temperaturas de operação próximas à ambiente que protegem compostos termolábeis, é não tóxico e não inflamável, e na despressurização ele evapora para deixar um extrato livre de solvente (Herrero et al., 2006). O dióxido de carbono sozinho favorece constituintes lipofílicos, então uma pequena quantidade de um cossolvente polar, como o etanol, é frequentemente adicionada para estender o alcance a moléculas mais polares, e o mesmo equipamento pode fracionar e extrair (Reverchon & De Marco, 2006; Azmir et al., 2013).

Clinical relevance

A EFS produz extratos livres de solventes e frações semelhantes a óleos essenciais usados em aplicações farmacêuticas, nutracêuticas e alimentícias, portanto, compreendê-la apoia a avaliação crítica de como são preparadas as preparações de produtos naturais livres de resíduos. Este é um contexto metodológico descritivo e não uma orientação clínica; não implica nenhuma recomendação de uso, dose ou indicação.

Evidence & guidelines

A EFS é documentada principalmente na literatura de revisão metodológica e de estudos primários, que a compara com a extração e destilação clássicas em termos de seletividade, suavidade térmica e ausência de solvente orgânico residual (Herrero et al., 2006; Reverchon & De Marco, 2006; Azmir et al., 2013). O verbete resume esta literatura em nível de referência e não é uma diretriz regulatória ou clínica.

History

O interesse em solventes supercríticos remonta às observações do século XIX sobre o poder solvente aprimorado perto do ponto crítico, mas as aplicações práticas de produtos naturais cresceram a partir do final do século XX, com a descafeinação por dióxido de carbono supercrítico e a extração de lúpulo entre os primeiros sucessos industriais que estabeleceram a EFS como uma alternativa verde à extração por solventes orgânicos (Herrero et al., 2006; Reverchon & De Marco, 2006).

Seminal works

• herrero-2006
• reverchon-2006

Frequently asked questions

Por que o dióxido de carbono supercrítico é tão amplamente utilizado na EFS?

Seu ponto crítico é atingido em condições moderadas, de modo que a extração pode ocorrer perto da temperatura ambiente para proteger constituintes sensíveis ao calor, e como não é tóxico e evapora na despressurização, deixa um extrato livre de solvente.

Como a seletividade da EFS é controlada?

Ajustando a pressão e a temperatura, que alteram a densidade do fluido e, consequentemente, seu poder solvente, e adicionando uma pequena quantidade de um cossolvente polar, como o etanol, para estender a extração a compostos mais polares.