Development of a process for obtaining policosanol from sugarcane wax (Saccharum officinarum).

Abstract

A cera de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum), extraída da torta de filtração, um subproduto da indústria sucro-alcooleira, tem sido uma matéria de interesse não somente pela sua aplicação industrial como alternativa para as ceras de carnaúba, abelha e sintéticas, mas também pela sua composição química. A cera de cana-deaçúcar é uma fonte natural de álcoois alifáticos primários de cadeia longa, com 24 a 34 átomos de carbono, com predominância do octacosanol. Essa mistura de álcoois de alto peso molecular, denominada "policosanol", tem chamado a atenção pelas suas propriedades farmacológicas, sendo comercializada industrialmente como componente ativo em diversas formulações com efeitos anti-plaquetários, anti-trombóticos e redutores de colesterol. Neste trabalho, foram estudadas as etapas envolvidas no processo de obtenção de uma mistura de álcoois a partir de cera de cana-de-açúcar, compostas de (1) purificação da cera bruta de cana-de-açúcar pelo método do álcool a quente; (2) saponificação da cera purificada com NaOH, na presença de etanol como solvente; (3) separação da mistura de álcoois da cera saponificada, utilizando solução salina e etanol, para obtenção do produto denominado "policosanol 50" e, (4) purificação com acetona do produto obtido em (3), para obtenção do produto denominado "policosanol 90". Como a reação de saponificação pode interferir no rendimento do composto de interesse, foram aplicadas técnicas de planejamento experimental nesta etapa e, de acordo com os resultados obtidos, novos testes foram realizados para se determinar as condições mais favoráveis para a reação. A proporção cera:solução de NaOH foi mantida em 1:1 (p:v) e, com este parâmetro fixado, as condições determinadas para a reação de saponificação foram: concentração da solução alcoólica de NaOH de 2M, temperatura de 80ºC e tempo de 15 minutos. Nestas condições, o produto denominado "policosanol 50" apresentou um rendimento de 55% e uma pureza em álcoois de 50% e o produto denominado "policosanol 90" apresentou um rendimento de 25,7% e uma pureza em álcoois de 92,3%.Sugarcane wax (Saccharum officinarum), extracted from filter cake, a by-product of the sugar and alcohol industry, has been a material of interest, not only for its industrial application, as an alternative to "carnaúba" wax, bees wax and synthetic waxes, but also for its chemical composition. Sugarcane wax is a natural source of long-chain primary aliphatic alcohols, with 24 to 34 carbon atoms, with a predominance of octacosanol. This mixture of high molecular weight alcohols called policosanol, has been investigated due to its pharmacological properties, being industrially commercialized as an active component in various formulations, with anti-platelet, anti-trombotic and cholesterolreducing effects. In this work, the stages involved in the process of obtaining a mixture of alcohols from sugarcane wax, composed of (1) purification of the raw sugarcane wax by the hot alcohol method; (2) saponification of the purified wax with NaOH in the presence of ethanol as solvent; (3) separation of the mixture of alcohols in the saponified wax using a salt solution and ethanol to obtain the product called ?policosanol 50; and, (4) purification with acetone of the product obtained in (3), to obtain the product called "policosanol 90", were studied. As the saponification reaction can interfere in the yield of the composite of interest, experimental planning techniques were applied in this stage and, in accordance with the results obtained, new tests were conducted to determine the most favorable reaction conditions. The proportion wax:NaOH solution was maintained at 1:1 (w:v) and, with this parameter fixed, the conditions for the saponification reaction were: concentration of the NaOH alcoholic solution of 2M, temperature of 80ºC and time of 15 minutes. Under these conditions, the product denominated "policosanol 50" presented a yield of 55% and a purity in alcohols of 50%, and the product called "policosanol 90" presented a yield of 25.7% and a purity in alcohols of 92.3%