O ácido acetilsalicílico (AAS) é um dos fármacos mais importantes da história da Medicina e um marco no desenvolvimento da indústria farmacêutica moderna. Sua origem remonta à Antiguidade, quando extratos da casca do salgueiro (Salix alba) eram utilizados para o alívio da dor e da febre, portanto, é uma prática característica da Medicina tradicional. O princípio ativo desses extratos, a salicina, foi isolado em 1828 por Johann Andreas Buchner (Rang; Dale, 2016).
Apesar de eficaz, o ácido salicílico apresentava efeitos adversos significativos, especialmente irritação gástrica, o que limitava sua aplicação terapêutica. Em 1897, Felix Hoffmann, químico da Bayer AG, sintetizou uma forma acetilada do ácido salicílico, originando o ácido acetilsalicílico. Essa modificação estrutural reduziu consideravelmente os efeitos gástricos indesejáveis, mantendo a atividade terapêutica. Em 1899, o medicamento foi registrado com o nome comercial Aspirina e, assim, consolidou-se como um dos primeiros fármacos sintéticos produzidos em larga escala, o que inaugurou uma nova era na Farmacoterapia (Goodman; Gilman, 2018).
Estruturalmente, o ácido acetilsalicílico tem fórmula molecular C₉H₈O₄ e três elementos estruturais relevantes: um anel aromático benzênico, responsável pela estabilidade estrutural e por influenciar propriedades físico-químicas; um grupo ácido carboxílico (-COOH), que confere caráter ácido à molécula; e um grupo éster (-COO-), resultante da acetilação da hidroxila fenólica do ácido salicílico (Rang; Dale, 2016). O AAS atua por acetilação irreversível da enzima ciclooxigenase (COX-1 e COX-2), inibindo a síntese de prostaglandinas e tromboxanos. Como consequência, apresenta propriedades analgésicas, antipiréticas, anti-inflamatórias e antiagregantes plaquetárias, sendo amplamente empregado na prevenção de eventos trombóticos (Goodman; Gilman, 2018).
Apesar de sua ampla utilização clínica, o ácido acetilsalicílico tem instabilidade na presença de umidade, podendo sofrer hidrólise e regenerar ácido salicílico e ácido acético. Essa degradação compromete tanto sua pureza quanto sua estabilidade e segurança farmacêutica, o que torna necessárias técnicas de purificação para garantir a qualidade do fármaco. Nesse contexto, a recristalização é uma das principais técnicas de purificação empregadas em laboratório e na indústria farmacêutica. Ela baseia-se na diferença de solubilidade da substância em solventes quentes e frios (Solomons; Fryhle; Snyder, 2018). O etanol é frequentemente utilizado como solvente nesse processo, por apresentar boa capacidade de dissolução do composto em temperaturas elevadas e menor solubilidade quando a solução é resfriada, o que favorecendo a formação de cristais mais puros.
A purificação de substâncias por recristalização tem muita relevância no controle de qualidade de medicamentos, uma vez que a presença de impurezas afeta as propriedades físico-químicas, a estabilidade e a eficácia terapêutica. Dessa forma, essa técnica permite a obtenção de compostos com maior grau de pureza, além de ser uma etapa importante na produção e no controle de qualidade de princípios ativos farmacêuticos (United States Pharmacopeial Convention, 2023).
Nesse cenário, essa prática tem como objetivo aplicar a técnica de recristalização para a purificação do ácido acetilsalicílico, com objetivo de compreender os princípios envolvidos nesse método de purificação de compostos orgânicos e realizar experimentalmente o processo de recristalização do fármaco. Além disso, busca analisar a importância da escolha do solvente no processo, relacionar a estrutura química do AAS com sua suscetibilidade à hidrólise e degradação, bem como discutir a relevância da purificação de princípios ativos no contexto do controle de qualidade de medicamentos e da garantia da eficácia e segurança farmacêutica (United States Pharmacopeial Convention, 2023).
VIDRARIAS
Béquer 100 mL.
Erlenmeyer 125 mL.
Funil de vidro.
Papel-filtro.
Bastão de vidro.
Proveta.
Vidro de relógio.
Kitassato (se houver filtração a vácuo).
EQUIPAMENTOS
Chapa aquecedora.
Suporte universal.
Balança analítica.
Termômetro.
Estufa (opcional).
Sistema de filtração a vácuo (opcional).
REAGENTES
Ácido acetilsalicílico (AAS) 500 mg comprimido.
Álcool 98º GL.
Água destilada.
Antes de iniciar o experimento, revise alguns cuidados essenciais para garantir a segurança no laboratório e mais precisão nos resultados experimentais.
Uso de Equipamentos de Proteção Individual (EPIs)
Durante toda a atividade experimental, é obrigatório o uso de jaleco, óculos de proteção e calçado fechado. Caso utilize luvas, elas devem ser retiradas antes de manusear equipamentos comuns do laboratório, como balanças, portas e computadores.
Etapa 1 – Preparação da amostra
1.1 Trituração do comprimido
Triturar cuidadosamente o comprimido utilizando almofariz e pistilo até obtenção de um pó fino.
1.2 Pesagem da amostra
Pesar aproximadamente 2,0 g de AAS em balança analítica e registrar a massa exata obtida.
1.3 Transferir o sólido pesado para um frasco erlenmeyer limpo e seco.
Etapa 2 - Dissolução do composto
2.1 Adicionar inicialmente 20 mL de etanol ao erlenmeyer contendo o AAS.
2.2 Aquecer cuidadosamente a mistura em chapa aquecedora para a dissolução do sólido.
2.3 Caso o sólido não se dissolva completamente, adicionar pequenas porções de etanol previamente aquecido (2 a 5 mL por vez) até que ocorra dissolução completa.
Evitar o uso excessivo de solvente, pois volumes elevados podem reduzir o rendimento da recristalização.
Etapa 3 - Remoção de impurezas
3.1 Filtração a quente (se necessário)
Se houver presença de material insolúvel após a dissolução, realizar filtração simples ainda com a solução quente, com objetivo de remover impurezas sólidas.
3.2 Coletar o filtrado em um erlenmeyer limpo e previamente aquecido, evitando a cristalização prematura durante o processo.
Etapa 4 - Formação dos cristais
4.1 Resfriamento da solução
Deixar a solução esfriar lentamente à temperatura ambiente, sem agitação, permitindo a formação gradual dos cristais.
4.2 Banho de gelo
Após o início da cristalização, colocar o recipiente em banho de gelo por aproximadamente 10-15 minutos, para a formação completa dos cristais.
Etapa 5 - Filtração dos cristais
5.1 Realizar a filtração dos cristais formados, preferencialmente utilizando sistema de filtração a vácuo.
5.2 Lavar os cristais com aproximadamente 5 mL de etanol frio, com objetivo de remover impurezas superficiais.
Etapa 6 - Secagem do produto
Deixar os cristais secarem em estufa ou ao ar, até a completa eliminação do solvente residual.
Etapa 7 – Análise dos resultados
7.1 Após a secagem completa, pesar os cristais obtidos em balança analítica e registrar a massa final do ácido acetilsalicílico recristalizado.
7.2 Utilizar os valores de massa inicial e massa final para calcular o rendimento do processo.
O rendimento do processo de recristalização pode ser calculado utilizando a seguinte expressão:
Figura 1 – Operação de pesagem de substâncias sólidas
Figura 2 – Recristalização
Responda às questões a seguir com base no procedimento realizado:
1. Qual é o princípio químico da recristalização?
2. Por que o solvente deve dissolver o soluto a quente?
3. O que ocorre molecularmente durante o resfriamento?
4. Se o rendimento for muito baixo, quais podem ser as causas?
A recristalização baseia-se na diferença de solubilidade de uma substância em função da temperatura. O composto é dissolvido em solvente quente e, ao resfriar, ocorre a formação de cristais mais puros, enquanto as impurezas permanecem dissolvidas na solução.
O solvente deve dissolver o soluto a quente porque a solubilidade da maioria das substâncias aumenta com a temperatura. Assim, o composto se dissolve no solvente aquecido e, ao resfriar, sua solubilidade diminui, favorecendo a formação de cristais.
Durante o resfriamento, ocorre a diminuição da solubilidade do composto no solvente. As moléculas do soluto passam a se organizar de forma ordenada, formando uma estrutura cristalina sólida, enquanto as impurezas tendem a permanecer dissolvidas na solução.
Um rendimento muito baixo pode ocorrer devido a diversos fatores, como: uso excessivo de solvente, perdas durante as etapas de filtração e transferência, dissolução incompleta do composto, permanência de parte da substância dissolvida no solvente após o resfriamento ou presença de impurezas no material inicial.
GOODMAN, L. S.; GILMAN, A. As bases farmacológicas da terapêutica de Goodman & Gilman. 13. ed. Porto Alegre: AMGH, 2018.
RANG, H. P.; DALE, M. M. Farmacologia. 8. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2016.
SOLOMONS, T. W. G.; FRYHLE, C. B.; SNYDER, S. A. Química orgânica. 12. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018.
UNITED STATES PHARMACOPEIAL CONVENTION. United States Pharmacopeia (USP 46) and National Formulary (NF 41). Rockville: USP, 2023.