sexta-feira, 24 de julho de 2015

A Química e os Perfumes

A Química e os Perfumes

Alguns cheiros nos provocam fascínio e atração. Outros nos trazem recordações agradáveis, até mesmo de momentos de nossa infância. Aromas podem causar sensação de bem-estar ou nos dar a impressão de estarmos mais atraentes...
É isso que buscamos ao escolher uma fragrância para uso pessoal? Será esse o significado conceitual dos perfumes ao longo da história da humanidade?
Nas próximas páginas, o leitor conhecerá um pouco do papel da química na busca e no desenvolvimento de substâncias aromáticas.

CLAUDIA M. REZENDE
Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro

Não se sabe ao certo quando surgiu o conceito de perfume, cuja palavra deriva do latim per fumun ou profumun, que significa ‘através da fumaça’. Mas a história da perfumaria parece ter se iniciado antes das civilizações mesopotâmicas, consideradas o berço da humanidade e nas quais foram descobertos os primeiros recipientes para o acondicionamento de incensos, a versão inicial dos perfumes.
Em registros da Idade da Pedra, se observa a presença de colares ornamentais, estatuetas femininas e pinturas rupestres com o uso de corantes, que ressaltam a importância da mulher como o ser da fertilidade e da beleza. No Neolítico – entre 7 mil e 2,5 mil a.C., no fim da Idade da Pedra –, o cultivo da terra, o desenvolvimento da cerâmica e o uso dos metais são indícios de que o ser humano se fi xou e passou a viver ao redor da família. De caçador nômade, foi alçado a ser coletivo, condição que exigiu dele se apropriar da racionalidade e de outras capacidades e estratagemas para conquistar o espaço comum. Nesse contexto, é razoável imaginar que os humanos fizeram uso da natureza não só para se alimentar e manter a prole, mas também com fins mais utópicos.
A história da Antiguidade revela que os materiais relacionados à perfumaria serviam a fins religiosos, bem como ao embelezamento e à alimentação, além de serem empregados para tratamento da saúde.

Rumo aos deuses
As primeiras sociedades da Mesopotâmia compreendiam que queimar incensos lhes facilitaria o caminho à vida eterna. A fumaça liberada pela queima de resinas, exsudatos, cascas e outras ma-térias orgânicas era a via de contato entre os humanos e os deuses, a quem eram oferecidas oferendas. Há décadas, sabemos que a fumaça tem uma composição química complexa, em que diversas substâncias estão presentes conjuntamente no estado sólido e gasoso. Por estar envolta no ar quente, a fumaça sobe e se dissipa lentamente, até sumir frente a nossos olhos. Assim, parece que o ser humano antigo acreditava que esse material volátil continuaria a subir sempre, chegando aos deuses, e que seria capaz de acompanhar a alma aos céus.Mas o uso do calor sobre o material vegetal não se limitou à queima e teve grande impacto histórico na comercialização das ervas aromáticas e medicinais, gerando um dos negócios mais lucrativos da humanidade. A secagem controlada de partes das plantas estende a vida útil delas, o que permitiu a comercialização a longa distância, com implicações na disputa de territórios e nas grandes guerras. Homens e mulheres perfumavam os ambientes e a si mesmos, enquanto esses materiais eram usados no combate às doenças e na conservação dos alimentos. Hoje, sabemos que essas aplicações se devem às propriedades antimicrobianas de várias substâncias químicas naturais, por meio das quais as plantas se defendem do ataque de invasores.

Água de colônia - A Química e os Perfumes


Há inúmeros registros de práticas aromáticas na Antiguidade, entre as quais se destacam passagens da Grécia, da Babilônia e do Egito. Personalidades de destaque são Alexandre, o Grande (356-323 a.C.), e a rainha egípcia Cleópatra (69-30 a.C.), que, além de sua inteligência, contava com sua beleza. Cleópatra empregava maquiagens pouco convencio-nais para os dias de hoje, como sais de chumbo, capazes de refletir a luz e encobrir imperfeições da pele. Dispunha de perfumes oleosos e cremes para se proteger do árido clima do deserto. Naquela época, muitos produtos eram importados do extremo Oriente – por exemplo, plantas aromáticas, como o sândalo, o patchuli e o vetiver – e, curiosamente, vinhos e loções para a pele poderiam ter a mesma composição química. Mas, talvez, esteja em Roma o esplendor da perfumaria. Em uma sociedade bem desenvolvida, o romano abastado apreciava o conforto, o lazer e uma bela refeição. Suas casas de banho, distribuídas às dezenas no núcleo do império, abusavam de essências e de óleos perfumados. Relatos sobre a importância das ervas aromáticas constam da Bíblia, a exemplo da passagem do nascimento de Jesus, no qual o incenso e a mirra foram oferecidos como presentes, retratando aspectos da divindade e do culto à alma. A passagem da Idade Média aos tempos modernos é recheada de exemplos curiosos sobre a perfumaria, e a queda do império romano nos sugere um verdadeiro caos olfativo. Do asseio romano, passou-se aos hábitos pouco higiênicos dos bárbaros. Os incensos usados nas igrejas foram proibidos. Tudo isso era visto como fútil e pertinente às antigas gestões políticas.
Sem esgoto, com escassez de materiais de limpeza, lixo por toda parte e poucos hábitos de higiene, é fácil imaginarmos como deve ter sido grande o sucesso dos primeiros perfumes líquidos. Um dos grandes marcos foi a introdução da água de colônia, criada por italianos que viviam na cidade de Colônia, na Alemanha, e que se tornou muito popular a partir do século 18.

Química sintética -A Química e os Perfumes


Contudo, a grande reviravolta da perfumaria ocorreu a partir do desenvolvimento da química sintética, já nos idos do século 19. A possibilidade de produzir substâncias químicas no laboratório, em qualquer quantidade, e não mais depender diretamente da extração de fontes naturais, abriu um grande campo à indústria da perfumaria. A partir de modelos de moléculas cujas estruturas se tornavam conhecidas, novos aromas eram criados, gerando ícones. Um desdobramento da química sintética já no século passado foi o perfume Chanel nº 5, que se tornou um novo paradigma na indústria de perfumes em função da intro-
dução de um grupo de fragrâncias sintéticas até então não usadas na perfumaria, os aldeídos. O uso dessas substâncias introduziu no mercado um grupo de perfumes de grande sucesso até hoje conhecido como os aldeídicos. A química sintética das fragrâncias começou com a oferta de materiais que até então vinham apenas de fontes naturais: cumarina (descoberta em 1866), salicilaldeído (1876), vanilina (1876), fenilacetaldeído (1883), piperonal (1890), nitro musk (1891) e ß-ionona (1893). Desses, seis têm ‘esqueleto’ (ou anel) aromático, à semelhança do núcleo do benzeno – que dá o odor característico às colas de sapateiro, por exemplo –, resultado da extensiva pesquisa química na área de explosivos que se realizava na época, com foco principalmente no tolueno, cuja molécula, assim como a do benzeno, tem estrutura na forma de um ‘anel’ formado por seis átomos de carbono. O termo aromático, no caso, se refere ao fato de muitas dessas substâncias terem aroma agradável. Entre as substâncias citadas acima, destacam-se, atualmente, como odorantes de vasta aplicação na perfumaria, a vanilina e a ß-ionona. A primeira, vulgarmente conhecida como baunilha, tem odor adocicado e é um dos ingredientes mais comuns na indústria alimentícia; a segunda, aroma floral.

Os grandes grupos -A Química e os Perfumes


Os produtos odorantes empregados na composição de um perfume são classificados segundo seus aspectos olfativos. Uma divisão geral muito utilizada se baseia em oito grandes grupos: frutais, florais, verdes, condimentados (ou especiados, que lembram especiarias), marinhos, amadeirados, almiscarados e ambarados. Com tantos materiais fragrantes à disposição dos perfumistas, os perfumes disponíveis no mercado, atualmente, têm os mais diversos cheiros e agradam a gostos variados.No entanto, para um leigo, escolher um perfume por meio de suas classifi cações técnicas pode não ser uma tarefa simples. Pela combinação dos grupos olfativos, os perfumes passam a pertencer a diferentes linhas (ou famílias). Para os femininos, por exemplo, há os florais, florais-frutais, orientais – que têm aromas condimentados, além de amadeirados, entre outras nuanças –, orientais-florais, florais-frutais-amadeirados etc. Entre os masculinos, predominam as fragrâncias mais encorpadas, muitas das quais amadeiradas e acompanhadas de aspectos mais frescos, como os amadeirados-frutais, amadeirados-especiados.


AROMAS, SABORES E PRODUTOS NATURAIS -A Química e os Perfumes

A autora deste artigo é coordenadora do Laboratório de Aromas do Instituto de Química da UFRJ. Desenvolve pesquisas nas áreas de química dos aromas, dos sabores e de produtos naturais para a produção de essências. Investiga a composição de plantas tropicais, entre as quais a pitangueira e o café, além de ser especialista na área de cromatografia e de espectrometria de massas.

Pirâmide olfativa -A Química e os Perfumes


Os perfumes têm sua composição aromática distribuída em um modelo conhecido como pirâmide olfativa, dividida horizontalmente em três partes e caracterizada pelo termo nota, a exemplo dos acordes musicais.

No topo da pirâmide, estão as notas de saída, leves, percebidas mais rapidamente e com constituintes químicos bem voláteis – ou seja, boa parcela das moléculas encontra-se na fase gasosa, em que são rapidamente capturadas por nossos sensores olfativos. No entanto, nem sempre os voláteis nos disparam estímulos de odor: alguns são inodoros. Outros se diferenciam não só pela qualidade do aroma, mas também por sua intensidade. Na fatia intermediária da pirâmide, encontram-se as notas do coração (ou o tema do perfume). Suas susbtâncias químicas são menos voláteis, e, por isso, esse aroma tende a permanecer por mais tempo que as notas de saída. A questão da permanência de um perfume tem aspectos variados. Um dos fatores de grande importância é o grau de oleosidade da pele: quanto maior, melhor a fixação do perfume. Esse fato se explica pela própria natureza das substâncias odoríferas que compõem o perfume. Elas são ‘leves’ (massa molecular não superior a 300) e normalmente são de baixa polaridade – ou seja, a molécula não tem

‘polos’ elétricos acentuados. Isso torna essas substâncias solúveis em lipídios (‘gorduras’), importantes constituintes das membranas celulares e que protegem nossa pele das agressões externas.A base da pirâmide, composta pelas notas de fundo, está mais ligada ao aspecto de fixação da essência. Suas substâncias têm volatilidade bem menor que as anteriores, mas ainda trazem importante contribuição aromática. Em com-

paração com o número de materiais oferecidos nas classes mais voláteis da pirâmide, aqui há bem menos produtos no mercado. Os aromas de fundo são os principais responsáveis pela classificação dos amadeirados, almiscarados e ambarados.  Os perfumes são acessórios para estimular nossa autoestima. Ou seja, são complementos e não necessidade absoluta, como é o caso – infelizmente – de alguns medicamentos. Isso tem uma correlação direta com o preço das matérias-primas que compõem os perfumes. Em consequência, seu processo de obtenção deve ser relativamente simples, com o emprego de reagentes pouco dispendiosos e focados para a obtenção de produtos com alto rendimento, de modo a justifi car seu uso. Aspecto importante na química dos odorantes está relacionado à questão das impurezas. No processo de síntese de um produto, é comum serem gerados subprodutos,indesejáveis, e que devem ser removidos para atestar a  alta pureza da substância que se quer produzir. Essa etapa onera o custo de produção. No caso de substâncias odorantes, é comum que os subprodutos afetem o odor do produto principal. Isso não é incomum na química da perfumaria e, mesmo em pequeníssima concentração, alguns subprodutos podem descaracterizar o aroma desejado, reduzindo sua qualidade – aliás, concentração e intensidade de odor não têm correlação direta. Essa questão tem fortes implicações no caso de materiais fragrantes quirais. A quiralidade é uma propriedade interessante que a natureza nos apresenta. Veja, por exemplo, Pirâmide olfativa. As notas de saída dão a primeira impressão do perfume. As de coração demoram um pouco mais para evaporar e, portanto, de serem sentidas. São as notas de fundo que permanecem mais tempo na pele notas de saída notas de coração notas de fundo.


quiralidade-maos



A quiralidade, ou relação quiral, pode ser demonstrada pelas mãos: quando as estendemos lado a lado (A), vemos que uma é como a imagem da outra em um espelho. Essa propriedade é importante para

as moléculas que dão fragrância aos perfumes, porque nossos sentidos são sensíveis ao modo como os átomos estão dispostos para formar moléculas. Substâncias muito semelhantes podem causar sensações opostas, como no caso da D-asparagina (B), que tem sabor doce, e a L-asparagina (C), que é insípida. Com as fragrâncias, algo semelhante pode ocorrer, e por isso precisam ser fabricadas com métodos precisos, que eliminem as moléculas com a formação quiral indesejada nossas mãos. Observe-as com as palmas para cima. Se desconsiderarmos suas imperfeições, as mãos têm o mesmo formato e igual afastamento entre os dedos, ou seja, são iguais, exceto pelo fato de que, quando dispostas uma sobre a outra (ambas com as palmas para cima ou ambas com as palmas para baixo), não se sobrepõem. Com as palmas voltadas para cima, o polegar direito aponta para a (nossa) direita, e o esquerdo, para a (nossa) esquerda. As mãos só se sobrepõem quando colocamos palma contra palma – é o que acontece com a mão e a imagem dela no espelho. A essa relação chamamos quiralidade.


Imitação da natureza -A Química e os Perfumes


Sabemos que os nossos cinco sentidos principais são quirais. A audição, na qual menos percebemos essa infl uência, é capaz de diferenciar os sons entre o ouvido da esquerda e o da direita. A visão e o tato

diferenciam objetos dispostos com arranjos quirais. O paladar também responde a essa propriedade, a exemplo dos aminoácidos D-asparagina, que é doce, e L-asparagina, sem sabor. Esse tipo de relação espacial entre moléculas chama-se estereoisomerismo.No olfato, essa diferenciação é quase corriqueira. Moléculas com os mesmos elementos químicos, dispostos no plano com a mesma relação de afastamento, mas com arranjos espaciais diferentes – chamamos essas espécies de enantiômeros –, são capazes de disparar sensações olfativas distintas em nosso organismo e nos animais em geral. Quimicamente, essa questão é de grande complexidade e gera dificuldades na hora de sintetizar cada uma das espécies puras. A síntese de produtos quirais – seja para a produção de remédios e fragrâncias, seja para a de novos materiais – exige muita pesquisa e tecnologia na área de catalisadores (substâncias que aceleram as reações químicas sem, em geral, participar delas). As essências das plantas presentes em cada perfume, produto de limpeza ou alimento aromatizado são constituídas de espécies quirais, produzidas com enorme eficiência por meio de mecanismos ultraespecífi cos (à base de enzimas). Os químicos imitam a natureza e, com técnicas a cada

dia mais sensíveis, esmiúçam o complexo funcionamento de plantas e animais na busca por substâncias aromáticas desconhecidas. Afi nal, nunca se sabe de onde sairá a mo- lécula que se tornará o novo paradigma da indústria de perfumes.


Creditos > CLAUDIA M. REZENDE
Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro