Água Tônica e o Quinino

Já se perguntaram o que tem na Água Tônica? Já ouviram falar em Quinino? (Atualizado em 2015)

Pois bem, agora vamos conhecer um pouco mais sobre esse composto que vem nas águas tônicas e que quase ninguém sabe o que é. 

Figura 1 - Foto ilustrativa de água
tônica comercial

     A água tônica contém até 85 mg.L-1 de quinina, que foi inicialmente adicionada como sendo um composto com efeitos benéficos contra a malária, contudo hoje em dia, a água tônica contém uma quantidade insignificante de quinina em termos médicos e é somente usada pelo seu sabor (amargo). É, consequentemente, menos desagradável e também frequentemente adocicada. Alguns produtores também produzem água tônica diet.

     Nos Estados Unidos, a Food and Drug Administration limita a quantidade de quinina na água tônica a 83 ppm (83 mg por litro se for calculado pelo quilograma), que é metade para um quarto da concentração usada para a água tônica.

     A água tônica é muito usada como uma bebida de mistura para cocktails, especialmente os que são feitos com gin (por exemplo gin tônico). A água tônica com adição de limão ou lima é conhecida como bitter lemon, "pina de limão" ou bitter lime, respectivamente.

Figura 2 - Fórmula estrutural da molécula de quinina.

     A água tônica fica fluorescente se colocada sob luz ultravioleta por causa da presença da quinina. Quinina (fórmula química: C₂₀H₂₄N₂O₂) é um alcalóide de gosto amargo que tem funções antitérmicas, antimaláricas e analgésicas. É um estereoisômero da quinidina. O sulfato de quinina é o quinino. É extraída da quina. A quinina, pó branco, inodoro e de sabor amargo, é uma substância utilizada no tratamento de malária e arritmias cardíacas. Além de ser um fármaco é utilizada como flavorizante da água tônica.
     A característica de ser  luminescente vem da estrutura que a quinina, como molécula mista, com a presença de anéis aromáticos, cíclicos e grupos doadores de elétrons, como o -OH,  que intensificam o rendimento quântico do processo de absorção e emissão nesse composto. Vejamos na figura abaixo (Fig. 3) o espectro de absorção e de emissão do sulfato de quinina, também chamado de quinino:

Figura 3 - Espectros eletrônicos do sulfato de quinina quando coletados em modo de absorção (linha roxa) e modo de emissão (linha azul). Dados extraidos da base

     De fato, a estrutura molecular da quinina apresenta absorção na região do ultravioleta próximo, em 347,5 nm (28776,98 cm^-1). Com essa energia de excitação promovemos a excitação de elétrons do estado fundamental S₀ para estados singleto excitados S₁ da estrutura eletrônica.
     Rapidamente atingido o nível excitado, elétrons decaem quase instantaneamente de forma radiativa para estados fundamentais S₀ promovendo a emissão de luz visível com maior intensidade em 451 nm, o que corresponde a cor azul no diagrama de cromaticidade CIE, como visto na figura 4.

Figura 4 - Imagens de água tônica sob irradiação UV, fórmula estrutural da quinina responsável pela característica luminescente do composto e diagrama de cromaticidade da emissão do quinino em 451 nm sob excitação em 310 nm.

     As figuras de produtos com água tônica e sua fórmula estrutura foram extraidos de sites encontrados no google. O diagrama de cromaticidade CIE foi construído com dados do gráfico de emissão apresentado na figura 3. No CIE, o ponto preto indicado pela seta mostra a região de cor no esquema RGB da emissão do quinino quando irradiado em 310 nm (UV).