A new approach for the thermal characterization of monocrotaline, a pyrrolizidine alkaloid

Abstract

A monocrotalina (MCT) é um alcalóide pirrolizidínico (PAs) bioativo isolado de sementes de Crotalaria retusa. Os PAs quando tomados por via oral pode ser tóxico para animais e humanos. No entanto, estudos de alcalóides pirrolizidínicos em formulações tópicas não mostraram efeitos tóxicos, de outra forma demonstraram diversas atividades farmacológicas. O objetivo do presente trabalho foi caracterizar MCT empregando análise térmica (DSC, TG/DTG e DTA) e técnicas não térmicas (FTIR e captura de imagens de o processo de decomposição). As curvas TG apresentaram cinco eventos de perda de massa, a uma taxa de aquecimento de 10 °Cmin-1, sendo o terceiro evento, ocorrido entre 204 °C e 292 °C, o de maior decomposição, com perda de massa de 62,2% e com uma temperatura inicial de decomposição de cerca de 100 °C. Cinco eventos (três endotérmicos e dois exotérmicos) foram observados nas curvas DSC na mesma taxa de aquecimento. O primeiro evento ocorreu em temperaturas entre 133°C e 149°C. Uma amostra contração foi observada nas imagens capturadas a 150 °C e foi atribuída a parte do processo de decomposição. Além disso, as imagens do processo de decomposição revelaram que a amostra derrete em torno de 202 °C, que foi a temperatura do segundo evento da curva DSC. Os outros três eventos foram atribuídos à decomposição da amostra. DTA as curvas foram semelhantes às curvas DSC. A espectrometria infravermelha com transformada de Fourier (FTIR) foi empregada para comparar os espectros das amostras aquecidas em diversas temperaturas (50, 100, 150, 200 e 250 °C), com o espectro da monocrotalina à temperatura ambiente temperatura. Os espectros foram comparados por um algoritmo ad hoc que realiza análise de correlação de Pearson. FTIR mostrou que a monocrotalina teve uma alteração significativa em sua estrutura a 150 °C. Os parâmetros cinéticos para o processo de degradação foram calculado através do ajuste de dados experimentais na faixa de temperatura de 170–300 °C, utilizando um modelo cinético geral, que foi inicialmente proposto por Ng e melhorado por Cai-Liu. Os resultados detectaram uma contribuição de modelos cinéticos, principalmente modelos de contração geométrica, com energia de ativação de 108,39 kJ mol−1 e fator de frequência de 4,464× 1011 min−1. O resultado corrobora a contração da amostra, conforme visto pelas imagens. Com os resultados de perda de massa obtidos na análise termogravimétrica, o mecanismo de degradação térmica foi proposto em associação com os resultados de FTIR.