Optimización de una metodología de extracción asistida por microondas para maximizar el contenido de compuestos fenólicos y su actividad antioxidante a partir de yerba mate elaborada

YONNY, M. E.; JARA, L.L.; NAZARENO, M. A.

Río Cuarto

Congreso; 9 Congreso Argentino de Química Analítica; 2017

Asociación Argentina de Químicos Analíticos

En los últimos años incrementaron las investigaciones sobre compuestos fenólicos (CF) procedentes de fuentes naturales debido a su actividad antioxidante como donores de electrones o hidrógeno y/o atrapadores de radicales libres. En yerba mate (Ilex paraguariensis) se han identificado y cuantificado una variedad de CF luego de su extracción por reflujo a 90 °C y por 24 horas. En la actualidad se implementan otras técnicas, tal como la extracción asistida por microondas (EAM), que insume menor tiempo, pero su eficiencia depende de la relación soluto-solvente, composición del solvente, potencia y tiempo de extracción. Las herramientas de diseño y optimización de experimentos suministran los medios para establecer en forma simultánea los factores que pueden tener influencia sobre un proceso analítico, disminuyendo número de experimentos, consumo de reactivos y tiempo. El objetivo de este trabajo consistió en optimizar la EAM de CF, a partir de yerba mate elaborada como así también que los extractos obtenidos presenten máxima actividad antioxidante. Resultados y Conclusiones Para la optimización de los factores más influyentes en la extracción de los analitos de interés se planteó un diseño Box-Behnken utilizando un software de diseño experimental. Dichos factores fueron seleccionados de la literatura y son: A) proporción de agua (%) en la mezcla de extracción agua-etanol, B) cantidad de muestra (g), C) tiempo (min), y D) potencia (W). Los resultados se analizaron a partir de la evaluación de tres respuestas: 1) contenido total de CF determinados mediante la técnica espectrofotométrica de Folin-Ciocalteu y expresados como mg de ácido clorogénico (AC)/ g, 2) actividad antirradicalaria (AAR) frente al radical catión ABTS?+, monitoreando su desaparición a 734 nm, y 3) AAR frente al radical DPPH? monitoreando su decoloración a 515 nm. Los cuatro factores fueron significativos para todas las respuestas evaluadas, las cuales se ajustaron con modelos cuadráticos obteniéndose coeficientes de determinación (R2) de 0,92; 0,95; y 0,89 para las respuestas 1, 2 y 3 respectivamente; lo que demuestra una buena calidad en los ajustes. Luego, se aplicó la función deseabilidad para obtener la combinación óptima de factores que permita obtener los niveles máximos para cada una de las respuestas evaluadas, que resultó ser: A=65%; B=0,63 g; C=4 min; y D=60 W. Los valores predichos para las respuestas 1, 2 y 3 en las condiciones óptimas mencionadas son: 134 mg AC/ g; 85,6 % AAR/ g; y 81,5% AAR/ g, respectivamente. Se realizó la comprobación experimental de dichas predicciones obteniendo valores de: 121 mg AC/ g; 86,6 % AAR/ g; y 80,5 % AAR/ g, para las respuestas 1, 2, y 3, respectivamente. Se concluye que utilizando herramientas quimiométricas fue posible optimizar la etapa de extracción de analitos desde la matriz, permitiendo extraer mayor concentración de CF en menor tiempo y con máxima actividad antioxidante.