UNIVERSIDAD RAFAEL LANDIVARCAMPUS SAN PEDRO CLAVERINGENIERIA FORESTALQUIMICA ORGANICAPRACTICA 2

EXTRACCION DE ALCALOIDES

En la siguiente práctica el estudiante hará una extracción de un alcaloide de una planta, utilizando ya sea la raíz, flor, fruto, hojas o tallo, según su investigación considere que guarda mas alcaloides. Los alcaloides son importantes pues tienen muchas propiedades, desde las que se han utilizado en medicina por sus acciones farmacológicas, hasta las que se han utilizado para fines suicidas; ya sea por intoxicación accidental al consumirlos o por el simple hecho de probar los efectos que lo han llevado a casos forenses. Para el estudiante de toxicología está práctica es importante pues podrán confiscar laboratorios clandestinos donde podrán tomar como evidencias los químicos y equipo y estarán en capacidad de hacer cuestionamientos o afirmaciones del uso de los mismos.

PROPIEDADES. La mayoría .de los alcaloides son sustancias cristalinas bien definidas que, por unión con Ácidos, forman sales. En las plantas pueden existir libres, en estado de sales, o como N-áxidos (véase supra). Además de los elementos carbono, hidrógeno y nitrógeno, la mayoría de los alcaloides contienen oxígeno. Algunos de ellos, como la conína de la cicuta y la nicotina del tabaco, no poseen oxígeno y son líquidos. Pese a que los alcaloides coloreados son relativamente raros, no faltan ejemplos de ellos; así, la berberina es amarilla y las sales de la sanguinarina son de color rojo-cobre.

El conocimiento de la solubilidad de los alcaloides y de sus sales posee considerable importancia farmacéutica. No sólo porque con frecuencia se administran productos alcalóidicos en solución, sino porque las diferencias de solubilidad entre los alcaloides y sus sales dan lugar a métodos para su aislamiento a partir de las plantas y para su separación de las sustancias no alcalóidicas, también presentes. Pese a que las solubilidades de los distintos alcaloides y de sus sales son muy diversas -como cabía esperar de su estructura sumamente variada-, puede decirse que las bases libres son muy poco solubles en agua, pero solubles en los disolventes orgánicos; con las sales suele ocurrir lo contrario, siendo generalmente solubles en agua y escasamente solubles en disolventes orgánicos. Por ejemplo, el clorhidrato de estricnina es mucho más soluble en agua que la estricnina base. Pero pronto se observó que hay muchas excepciones a las anteriores generalizaciones: la cafeína (base) es extraída fácilmente del té© con agua y la colchicina es soluble en agua ácida, neutra o alcalina; por el contrario, algunas sales de alcaloides son muy poco solubles (por ejemplo, el sulfato de quinina es tan sólo soluble en una concentración de aproximadamente 1 parte en 1.000 partes de agua), mientras que 1 parte de clorhidrato de quinina es soluble en menos de 1 parte de agua.

Durante la extracción de los alcaloides a partir de la planta y subsiguiente evaporación, unas proteínas no serán extraídas y otras se insolubilizarán (desnaturalización) por el proceso de evaporación, pudiendo separarse por filtración. Si el extracto original se ha concentrado a pequeño volumen y los alcaloides se extraen, a partir de una solución alcalina, por medio de un disolvente orgánico, pasando después a una solución diluida (tartárica, por ejemplo), la solución final estará desproteinizada y será adecuada para el ensayo de los alcaloides.

EXTRACCION DE LOS ALCALOIDES. Los métodos de extracción varían según la magnitud y la finalidad de la operación, así como de la materia prima. Para muchos fines de investigaÂ-ción, la cromatografía da resultados rápidos y precisos. Sin embargo, si se necesita una cantidad considerable de alcaloides puede ser útil uno de los siguientes métodos generales.

Proceso A. La materia prima, pulverizada, se humedece con agua y se mezcla con cal, que se combina con ácidos, taninos y otras sustancias fenólicas, dejando libres a los alcaloides (si estos se hallan en la planta en estado de sal).

Seguidamente se procede a la extracción con disolventes orgánicos, como benceno o éter de petróleo.

El líquido orgánico se agita a continuación con agua acidulada y se deja reposar para su separación en capas. Las sales de los alcaloides se encuentran ahora en el líquido acuoso, mientras que en el líquido orgánico permanecen muchas impurezas.

Proceso B. La materia prima pulverizada se extrae con agua o alcohol acuoso, adicionados de ácido diluido.

Los pigmentos y otros productos indeseables se eliminan mediante agitación con cloroformo u otros disolventes orgánicos.

Los alcaloides libres son precipitados seguidamente por adición de un exceso de bicarbonato sódico o amoniaco, separándose por filtración o extracción con disolventes orgánicos.

A veces se realizan en el campo, extracciones a gran escala, basadas en los principios señalados y se envían luego las mezclas impuras de alcaloides a una factoría para proceder a su separación y purificación. Esto se ha realizado con los alcaloides de las quinas y de las cocas en Sudamérica y en Indonesia, enviándose en bruto a Europa, Estados Unidos o Japón para su purificación. La separación y purificación final de una mezcla de alcaloides puede realizarse, a veces, por precipitación o cristalización fraccionada de sales, como oxalatos, tartratos o picrátos. Los métodos cromatográficos son especialmente útiles cuando se trata de mezclas complejas y sólo se necesitan pequeñas cantidades de alcaloides.

Los alcaloides líquidos volátiles, como la nicotina y la conína, se aíslan mejor por destilación. Un extracto acuoso se alcaliniza con sosa cáustica o carbonato sódico y, a continuación, se destila el alcaloide en corriente de vapor. La nicotina es un importante insecticida y se obtienen grandes cantidades de ella de las partes de la planta del tabaco que no se emplean en la manufactura del mismo.

MATERIALES Y EQUIPO.

A. MECHERO ACIDO CLORHIDRICO DILUIDOB. AMPOLLA DE DECANTACION HIDROXIDO DE SODIO DILUIDOC. MORTERO Y PISTILO BICARBONATO DE SODIOD. BARILLA DE AGITACIÓN ALCOHOL ETILICO 95%E. TERMOMETRO ETER.F. BALANZAG. BEACKER (2 DE 250 ML)H. CAPSULA DE PORCELANAI. PROBETA DE 10 ML

PROCEDIMIENTO

EN CASA:

a. Elija una planta que considere contenga alcaloides, puede utilizar, raíz, tallo, flor o fruto.b. Pese una cantidad conocida que le servirá de referencia para poder determinar la cantidad de

alcaloide a obtener.c. Triture en un recipiente el material vegetal seleccionado y agréguele alcohol para que este le

permita entrar a las capsulas donde esta el alcaloide de las plantas y haga una pasta para que la pueda seguir triturando, utilice en el laboratorio un MORTERO Y PISTILO para facilitar esta operación.

d. Agregue mas alcohol hasta completar aproximadamente 150 mililitros o agregue un poco de agua , según ud lo considere. (SE RECOMIENDA QUE SEA SOLO ALCOHOL).

EN EL LABORATORIO:

e. Encienda el mechero y coloque su mezcla (pasta mas alcohol) y hierva hasta 75°C (esto lo mide con un termómetro y alejando de la llama su producto. (MUEVALO CONSTANTEMENTE)

f. Esto no debe ser violento porque puede evaporar sus alcaloides. g. Llévelo a un volumen de 75 ml.h. Filtre su solución para retirar el material vegetal.

Puede emplear el procedimiento A o B o sígalo así:

i. Al liquido filtrado realice la desnaturalización ácida o básica, agregando acido clorhídrico diluido o Hidróxido de Sodio diluido para precipitar las proteínas (LLEVAR A PH 3.5 O 10.0) según la desnaturalización. (RECUERDE SEPARAR LOS ALCALOIDES DE PROTEINAS )

j. Filtre nuevamente para separar la proteína desnaturalizada.k. Llevar a un pH alcalino con bicarbonato de sodio ( 8 a 10) si hizo una desnaturalización ácida.l. Utilizando una ampolla de decantación, realice 3 extracciones continuas con una solución de 10

ml de éter/alcohol al 9% (50,/50) ( LA FASE ORGANICA DE ETER.ETANOL LE SIRVE PARA QUITAR LAS IMPURESAS Y CIERTOS ACEITES ESENCIALES) a esta fase se le llamará fase etérea alcalina.

m. Agregue la fase etérea en una capsula previamente tarada; Y LA FASE ACUOSA PONGALA A EVAPORAR EN UNA CAPSULA TARADA.

n. A esta parte la puede rehidratar con acido sulfúrico al 5% para hacerles pruebas de identificación (ver métodos) o dejar el polvo que son sales alcaloideas.

o. Evapore y pese cuando ya este fría las dos capsulas.

OBSERVACION: NO EVAPORE DE FORMA VIOLENTA PORQUE PUEDE EVAPORAR SUS ALCALOIDES

TIPS. EN ALGUNOS CASOS SE AGREGA BICARBONATO DE SODIO EN EXCESO PARA GARANTIZAR QUE EL ALCALOIDE SE FORME LA SAL SODICA, PORQUE ALGUNOS ESTAN EN FORMA DE SAL EN LAS PLANTAS. PERO SE TENDRIA QUE HACER 2 CASOS PARA VER CUAL LE DA MAS RENDIMIENTO DE ALCALOIDE.