edgar extraccion
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8/18/2019 Edgar Extraccion
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Tema 1. Introducción. Definiciones. Procedimientos generales de aislamiento y
caracterización de fitoquímicos.
Tema 2. Polisacáridos.
Tema 3. Terpenos y esteroides.
Tema 4. Fenoles simples.
Tema 5.
Polifenoles.
Tema 6. Curcuminoides.
Tema 7. Taninos.
Tema 8. Lignanos y antraquinonas.
Tema 9. Alcaloides
FITOQUÍMICOS
T. Girbes y P. Jiménez
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Tema 1. Introducción. Definiciones. Procedimientos generales de aislamiento y caracterización de fitoquímicos.
1. Métodos de separación (cromatográficos).
2. Métodos de elucidación estructural (espectrofotométricos, electroforéticos, etc.).
3. Métodos farmacológicos (actividad microbiana, insecticida,
parasiticida, antitumoral, antiviral, inmunoestimulante, etc.;
bench‐top
assays).
Planta
Extracto
Separación grosera
Separación fina
Caracterización
Propiedades
Farmacológicas y/o
saludables
OPERACIONES PRELIMINARES
Identificación botánica del material (muchas variedades)
Selección de la parte del vegetal a extraer (parte útil)
Inactivación de
los
sistemas
enzimáticos
del
vegetal
si se trabaja con material fresco
Desecación de los vegetales bajo condiciones controladas
para evitar transformaciones químicas de los componentes
T. Girbes y P. Jiménez
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Compuestos
químicos
estroma
FACILITAR la
liberación
de los principios
Planta molturación para destruir el estroma
Extracción de
los principios
activos
T. Girbes y P. Jiménez
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Compuestos
químicos
estroma
FACILITAR la
liberación
de los principios
Planta molturación para destruir el estroma
Extracción de
los principios
activos
T. Girbes y P. Jiménez
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Cultivo de
callos
vegetales
de
una planta seleccionada (ej.
libre de virus)
Cultivo de plantitas derivadas
de callos
vegetales
de
una
planta seleccionada (ej. libre
de virus)
T. Girbes y P. Jiménez
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paclitaxel
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EXTRACCIÓN
Tratamiento de
la
planta
con
disolventes
para
facilitar
la
interacción
fitoquímico
‐disolvente.
‐Extracción simple o maceración (en caliente se denomina infusión)
‐Extracción
continua
o percolación (se
utiliza
para
la
extracción
de
perfumes
muy
valiosos)
T. Girbes y P. Jiménez
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EXTRACCIÓN
Tratamiento de
la
planta
con
disolventes
para
facilitar
la
interacción
fitoquímico
‐disolvente.
‐Extracción simple o maceración
‐Extracción
continua
o percolación
‐Extracción en continuo a reflujo (Soxhlet) (prácticas de ATA)
T. Girbes y P. Jiménez
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EXTRACCIÓN
Tratamiento de
la
planta
con
disolventes
para
facilitar
la
interacción
fitoquímico
‐disolvente.
‐Extracción simple o maceración
‐Extracción
continua
o percolación
‐Extracción en continuo a reflujo (Soxhlet)
‐Extracción con fluidos supercríticos (EFS)
Con CO2 supercrítico: aceites esenciales de plantas aromáticas, lúpulo, aromas y
sabores, café y té sin cafeína.
T. Girbes y P. Jiménez
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Extracción con fluidos supercríticos (EFS)
Con CO2 supercrítico: aceites esenciales de plantas aromáticas, lúpulo, aromas y
sabores, café y té sin cafeína.
Presión
Temperatura
Fluido supercrítico
Pc
Tc
líquido
sólido
gas
Estado intermedio
entre
gas
y
líquido.
Gran aumento de la capacidad
disolvente.
Variación de la capacidad
disolvente por variación de P y
T ambos por encima del punto
crítico.
La viscosidad es mucho más
baja que la de los líquidos.
Muy
baja
tensión
superficial
que permite una alta
penetrabilidad a través de
sólidos
Mayor difusividad que
en
líquidos
Punto
crítico
T. Girbes y P. Jiménez
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Propiedades críticas de varios solventes
Solvente Peso molecular Tª crítica Presión crítica Densidad crítica
g/mol K atm g/cm3
CO2 44,01
304,1
72,8 0,469
H2O 18,02 647,3 218,3 0,348
Etileno 28,05 282,4 49,7 0,215
Propileno 42,08 364,9 45,4 0,232
Metanol 32,04 512,6 79,8 0,272
Etanol 46,07
513,9
60,6 0,276
Acetona 58,08 508,1 46,4 0,278
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Propiedades críticas de varios solventes
Solvente Peso molecular Tª crítica Presión crítica Densidad crítica
g/mol K atm g/cm3
CO2 44,01
304,1
72,8 0,469
H2O 18,02 647,3 218,3 0,348
Etileno 28,05 282,4 49,7 0,215
Propileno 42,08 364,9 45,4 0,232
Metanol 32,04 512,6 79,8 0,272
Etanol 46,07
513,9
60,6 0,276
Acetona 58,08 508,1 46,4 0,278
T. Girbes y P. Jiménez
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Ventajas de la extracción con fluidos supercríticos (reducen los riesgos de
degradación de
principios
por
la
manipulación).
Flexibilidad
Selectividad
Bajo costo
No degradación
de
los
extractos
Fácil acoplamiento a cromatógrafo de gases y a equipo de HPLC
T. Girbes y P. Jiménez
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Extracción liquido‐liquido en Soxhlet con disolventes de
polaridad
creciente.
Los distintos disolventes permiten la
extracción de compuestos de distinta
polaridad sin tener que calentar en
exceso.
T. Girbes y P. Jiménez
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8/18/2019 Edgar Extraccion
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Extracción líquido‐liquido.
Es
una
etapa
previa
a
la
extracción
con
diversos
disolventes.Se utilizan dos disolventes inmiscibles que se agitan con la muestra durante un cierto
tiempo.
Los compuestos van a cada disolvente según su solubilidad y afinidad. Se denomina
también de reparto.
Al final
cada
uno
de
los
disolventes
está
enriquecido
en
determinados
solutos
y no
en otros. Se utilizan frascos de decantación. Se utilizan las propiedades acido‐base de los compuestos,
jugando con los pH de los disolventes de extracción.
Este procedimiento
se
utiliza
mucho
para
el
aislamiento
de alcaloides.
Los alcaloides suelen tener nitrógenos secundarios o
terciarios que son los que les confieren las propiedades de
alcaloide .
En medio ácido forman sales solubles en agua.
En medio alcalino forman la base libre insoluble en agua
pero soluble
en
disolventes
orgánicos
como
el
etil acetato.
T. Girbes y P. Jiménez
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T. Girbes y P. Jiménez
Fase apolar
Fase polar Concentración de
compuestos polares
Concentración de
compuestos apolares
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Extracción líquido‐liquido.
Es
una
etapa
previa
a
la
extracción
con
diversos
disolventes.Se utilizan dos disolventes inmiscibles que se agitan con la muestra durante un cierto
tiempo.
Los compuestos van a cada disolvente según su solubilidad. Se denomina también
de reparto.
Al final
cada
uno
de
los
disolventes
está
enriquecido
en
determinados
solutos
y no
en otros. Se utilizan frascos de decantación.
Se utilizan las propiedades acido‐base de los compuestos,
jugando con los pH de los disolventes de extracción.
Este procedimiento
se
utiliza
mucho
para
el
aislamiento
de alcaloides.
Los alcaloides suelen tener nitrógenos secundarios o
terciarios que son los que les confieren las propiedades de
alcaloide.
En medio ácido forman sales solubles en agua.
En
medio
alcalino
forman
la
base
libre
insoluble
en
agua
pero soluble en disolventes orgánicos como el etil acetato. T. Girbes y P. Jiménez
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Fase apolar,
más ligera
Fase polar,
más pesada
Alcaloides base/medio
alc.
Carotenos, licopenos
Aceites esenciales
Aromas
Polisacáridos solubles
Polifenoles glucosilados
Vitaminas hidrosolubles
Curcumina
T. Girbes y P. Jiménez
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Fase apolar,
más ligera
Fase polar,
más pesada
Alcaloides base/medio
alc.
Carotenos, licopenos
Aceites esenciales
Aromas
(Curcumina)
Polisacáridos solubles
Polifenoles glucosilados
Vitaminas hidrosolubles
(Curcumina)
T. Girbes y P. Jiménez
morfina
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Fase apolar,
más ligera
Fase polar,
más pesada
Alcaloides base/medio
alc.
Carotenos, licopenos
Aceites esenciales
Aromas
Polisacáridos solubles
Polifenoles glucosilados
Vitaminas hidrosolubles
Curcumina
morfinaacetilo
T. Girbes y P. Jiménez
Papaver somniferum
(adormidera; contiene
distintos
alcaloides
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Fase apolar,
más ligera
Fase polar,
más pesada
Alcaloides base/medio
alc.
Carotenos, licopenos
Aceites esenciales
Aromas
Polisacáridos solubles
Polifenoles glucosilados
Vitaminas hidrosolubles
Curcumina
morfinaacetilo
T. Girbes y P. Jiménez
Papaver somniferum
(adormidera; contiene
distintos
alcaloides
Metoxi‐morfina: codeína
Diacetil‐morfina:
heroína
metoxi
acetilo
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T. Girbes y P. Jiménez
Morfinano de codeína
y morfina
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T. Girbes y P. Jiménez
CODEÍNA: RESTRICCIONES DE USO COMO ANALGÉSICO EN PEDIATRÍAFecha de publicación: 17 de junio de 2013
Tras conocerse
casos
graves,
algunos
de
ellos
mortales,
asociados
a la
administración
de
codeína en niños para el tratamiento sintomático del dolor, se recomiendan las siguientes restricciones:
La codeína está indicada únicamente para el tratamiento del dolor agudo moderado en niños
mayores de
12
años
para
los
que
no
se
considere
adecuado
el
uso
de
ibuprofeno
o
paracetamol
como único analgésico.
La codeína es un opioide que, entre otras indicaciones, se encuentra autorizado como analgésico,
bien como monofármaco o en combinación con otros principios activos (paracetamol, ibuprofeno
o ácido
acetil
salicílico).
El efecto farmacológico de la codeína se debe a su transformación en morfina a través de
la enzima CYP2D6 del citocromo P450. Existen diferencias genéticas en cuanto a la
expresión de esta enzima que determinan el grado de esta metabolización.
Así las personas con deficiencia en la enzima CYP2D6 obtendrán un menor efecto analgésico
mientras que aquellas que tengan más de dos copias del gen que la codifica
(metabolizadores ultra‐rápidos) transformarán la codeína en morfina más rápidamente y
por
tanto
tendrán
más
posibilidades
de
presentar
reacciones
adversas
derivadas
de
laintoxicación por morfina.
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8/18/2019 Edgar Extraccion
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ARRASTRE DE VAPOR
Un procedimiento
sencillo
que
permite
el
aislamiento de substancias volátiles de las
planta es el arrastre de vapor.
El vapor de agua extrae las substancias
vaporizables que se
condensan
posteriormente en matraces junto con le
agua. Como normalmente son inmiscibles
con el agua se forman dos capas
fácilmente
separables
por
decantación.
Se utiliza para el aislamiento de aceites
esenciales y aromas de especias y plantas
aromáticas que posteriormente se
añaden a los
alimentos
y los
preparados
farmacéuticos.
T. Girbes y P. Jiménez
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ARRASTRE DE VAPOR
Un procedimiento
sencillo
que
permite
el
aislamiento de substancias volátiles de las
planta es el arrastre de vapor.
El vapor de agua extrae las substancias
vaporizables que se
condensan
posteriormente en matraces junto con le
agua. Como normalmente son inmiscibles
con el agua se forman dos capas
fácilmente
separables
por
decantación.
Se utiliza para el aislamiento de aceites
esenciales y aromas de especias y plantas
aromáticas que posteriormente se
añaden a los
alimentos
y los
preparados
farmacéuticos.
T. Girbes y P. Jiménez
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METODOS GENERALES DE SEPARACIÓN.
Sublimación (cafeína)
Destilación (productos volátiles separables por el punto de ebullición; aceites
esenciales)
Liberación fraccionada (solubilización acuosa de sales de alcaloides en mezclas
complejas insolubles
en
agua)
Cristalización fraccionada (se aprovecha la solubilidad dependiente de temperatura en
diferentes disolventes; ej. sacarosa)
Técnicas cromatográficas. Se basan en las propiedades de:
adsorción‐desorción (columna y capa fina)
reparto o partición
exclusión molecular (columna)
iónicas
(intercambio
iónico;
columna)
afinidad (columna)
Electroforésis
Papel y derivados de celulosa
Geles de
poliacrilamida
(proteínas;
analítica)
Capilar (analítica y preparativa)T. Girbes y P. Jiménez
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Cromatografía de adsorción‐desorción.
Soporte sólido microporoso (sílice, alúmina, tierra de
diatomeas, caolín, carbonato cálcico, etc.) al que se adsorben los compuestos disueltos en un disolvente.
Los compuestos adsorbidos se eluyen con el mismo
disolvente o con otro diferente.
La adsorción depende de factores de carga y de
polaridad. Los disolventes juegan un papel
importante al provocar la desorción selectiva de cada
compuesto.
La detección se realiza por
Tinción o por visualización
con lámpara UV.
T. Girbes y P. Jiménez
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8/18/2019 Edgar Extraccion
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Cromatografía de intercambio iónico Cromatografía de afinidad (afinidad ligando receptor)
Cromatografía de
exclusión
molecular
(masa
moleculares
relativas)
Cromatografía de papel (aminoácidos y algunos producto naturales)
Cromatografía en capa fina versatilidad
adsorbentes de
silica gel,
celulosa,
óxido
de
aluminio,
poliamida,
hidróxido cálcico
velocidad
sensibilidad
disolventes más
comunes:
cloroformo,
éter
etílico,
etil acetato,
y sus
mezclas
Rf : distancia recorrida/distancia del frente; hay que introducir patrones puros como referencias
Detección: se realiza mediante pulverización con reactivos que dan productos coloreados visibles directamente o mediante luz ultravioleta (onda corta 254 nm
y onda larga 365 nm). En algunos casos se puede utilizar también directamente
la luz UV.
Capa fina preparativa: se aplica la muestra en una línea continua. T. Girbes y P. Jiménez
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8/18/2019 Edgar Extraccion
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Cromatografía de intercambio iónico Cromatografía de afinidad (afinidad ligando receptor)
Cromatografía de
exclusión
molecular
(masa
moleculares
relativas)
Cromatografía de papel (aminoácidos y algunos producto naturales)
Cromatografía en capa fina versatilidad
adsorbentes de
silica gel,
celulosa,
óxido
de
aluminio,
poliamida,
hidróxido cálcico
velocidad
sensibilidad
disolventes más
comunes:
cloroformo,
éter
etílico,
etil acetato,
y sus
mezclas
Rf : distancia recorrida/distancia del frente; hay que introducir patrones puros como referencias
Detección: se realiza mediante pulverización con reactivos que dan productos coloreados visibles directamente o mediante luz ultravioleta (onda corta 254 nm
y onda larga 365 nm). En algunos casos se puede utilizar también directamente
la luz UV.
Capa fina preparativa: se aplica la muestra en una línea continua. T. Girbes y P. Jiménez
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T. Girbes y P. Jiménez
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Cromatografía de gases
T. Girbes y P. Jiménez
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T. Girbes y P. Jiménez
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8/18/2019 Edgar Extraccion
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Cromatografía líquida de alta eficacia (HPLC)
T. Girbes y P. Jiménez
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8/18/2019 Edgar Extraccion
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8/18/2019 Edgar Extraccion
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T. Girbes y P. Jiménez
Í
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8/18/2019 Edgar Extraccion
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ESPECTROMETRÍA DE MASASFragmentación y separación de los
iones
positivos
por
relación
masa/carga.
T. Girbes y P. Jiménez
Espectrometría de masas de lectinas de S ebulus
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8/18/2019 Edgar Extraccion
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Ebulina f
proteína inactivadora de
ribosomas
del
tipo A‐B de frutos del saúco enano
(Sambucus ebulus)
SELfd
Lectina del tipo B‐B de frutos del saúco
enano (Sambucus ebulus)
Espectrometría de masas de lectinas de S. ebulusJimenez y cols. (2013) Food Chemistry (136:794‐80)
T. Girbes y P. Jiménez
Espectrometría de masas de lectinas de S ebulus
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8/18/2019 Edgar Extraccion
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Péptidos trípticos de
SELfd
Péptidos trípticos de
ebulina f
Espectrometría de masas de lectinas de S. ebulusJimenez y cols. (2013) Food Chemistry (en prensa)
T. Girbes y P. Jiménez