Influência da L-carnitina no equilíbrio Sólido-Líquido da cafeína: uma Abordagem termodinâmica em equilíbrios com aplicação em desenvolvimento de suplementos alimentares

Introdução

A cafeína é um alcaloide amplamente consumido, presente em bebidas, alimentos e produtos de interesse farmacêutico devido às suas propriedades estimulantes. Apesar de seu amplo consumo, apresenta como característica limitante para determinadas aplicações sua baixa solubilidade em água à temperatura ambiente. A L-carnitina, por sua vez, é um composto de interesse na indústria de alimentos e suplementos, podendo atuar como cossoluto em soluções. Portanto, o estudo da influência da L-carnitina sobre a solubilidade da cafeína pode contribuir para a compreensão do equilíbrio sólido-líquido e das interações entre esses compostos.

Objetivo

Avaliar a influência da concentração de L-carnitina e da temperatura sobre a solubilidade da cafeína em solução aquosa, utilizando espectrofotometria UV-Vis para sua determinação.

Método

Foram preparadas soluções aquosas contendo cafeína e diferentes concentrações de L-carnitina (0% , 1% e 2% m/v), submetidas a ensaios de equilíbrio sólido-líquido nas temperaturas de 20, 30 e 40 ºC. As amostras foram mantidas sob agitação pelo período previamente determinado para atingir o equilíbrio e, posteriormente, submetidas à decantação. A concentração de cafeína em solução foi determinada por espectrofotometria UV-Vis, utilizando o comprimento de onda de 272 nm e curvas de calibração específicas para cada concentração de L-carnitina. Os ensaios foram realizados em triplicata e os resultados foram comparados em função da temperatura e da concentração de L-carnitina.

Resultados e discussão

Com as curvas de calibração obtidas para as diferentes concentrações de L-carnitina, observou-se diferença na resposta analítica entre as matrizes contendo 0% , 1% e 2% de L-carnitina, evidenciada pelas diferentes inclinações das curvas. A partir das curvas de calibração, os resultados de equilíbrio demonstraram que a solubilidade da cafeína variou com a temperatura e a concentração de L-carnitina, porém sem apresentar um comportamento consistente em relação ao aumento da concentração de L-carnitina. A 20 ºC, foram obtidas concentrações de 0,0154, 0,0120 e 0,0171 mg/mL para 0% , 1% e 2% de L-carnitina, respectivamente. A 30 ºC, os valores foram 0,0203, 0,0136 e 0,0180 mg/mL, enquanto a 40 ºC foram observados 0,0192, 0,0194 e 0,0167 mg/mL. De modo geral, a temperatura apresentou influência sobre a solubilidade, enquanto a L-carnitina não promoveu alteração sistemática, indicando que seu efeito depende das condições do sistema e das interações entre os componentes, reforçando a necessidade de considerar a composição do sistema no estudo do equilíbrio sólido-líquido.

Conclusão

O estudo permitiu caracterizar o comportamento da cafeína em sistemas contendo L-carnitina, evidenciando a influência das condições do meio sobre o equilíbrio de solubilidade. Os resultados contribuem para compreensão das interações entre cafeína e L-carnitina em solução e fornecem uma base para estudos posteriores envolvendo diferentes concentrações e condições experimentais, visando melhor compreender o comportamento desse sistema.

Palavras-chave

• Cafeína
• L-carnitina
• Equilíbrio sólido-líquido
• Solubilidade
• Espectrofotometria UV-Vis