U UN

FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y MATEMÁTICA

Separación de los componentes de un analgésico

PROFESOR: EFRAIN DE LA VEGA

CURSO: METODOS DE SEPARACION

INTEGRANTES:

CADILLO SAAVEDRA;GIULIANA

CALVO VEGA ;LUIS

TITO PILLACA;MARIA

UNFV-2013

INFORME DE LABORATORIO N°5-SEPARACION DE LOS COMPONENTES DE UN ANALGESICO UNFV-2013

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I.-INTRODUCCION

En la actualidad una tableta analgésica puede tener una gran variedad de formas, que se pueden obtener por la compresión de principios activos solos o asociados a excipientes; los cuales corresponden a aditivos que suelen ser aglutinantes, como el almidón, celulosa microcristalina y sílicagel, estos excipientes comúnmente se utilizan para transformar la sustancia farmacológicamente activa en una forma farmacéutica.

En el presente informe se analizará experimentalmente las técnicas de separación y purificación de los componentes de una tableta analgésica, los cuales consistirán primeramente en la separación cuantitativa del paracetamol, cafeína, ácido acetil Salicílico y excipientes; mediante la utilización del solvente cloroformo. Luego se procederá a una separación cualitativa de la cafeína con el Ácido Acetil Salicílico, con la ayuda del hidróxido de sodio; y una separación cualitativa igualmente del paracetamol junto a los excipientes, con la utilización del etanol. Posteriormente se realizara la purificación de cada componente mediante procesos específicos, como lo es la filtración al vacío, la utilización de un manto calefactor, eliminación de solventes por medio de un rotavapor, entre otras técnicas analizados en detenimiento en el presente informe. Es muy importante que tengamos el previo conocimiento de los datos de solubilidad, porque para realizar una separación lo más correctamente posible, debe ser un solvente que actué en cada compuesto específicamente, y no en los restantes, para posteriormente separarlos por métodos físicos y químicos.

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II.-OBJETIVOS

Separar y obtener los componentes de cafeína, paracetamol y ácido acetilsalicílico de un tableta analgésica (Kítadol-aspirina)

Calcular el porcentaje de rendimiento de cada componente extraído.

Describir las características de cada componente (cafeína,acido acetilsalicílico y paracetamol).

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III.-FUNDAMENTO TEORICO

1.-Separacion de los Componentes de un Analgésico:

Las pastillas analgésicas son medicamentos ampliamente utilizados por la personas, por lo tanto debemos comprender que un comprimido analgésico está formado a la vez por compuestos específicos para las necesidades propias del ser humano, los que también deben tener una forma y tamaño adecuados para su ingesta, para ello se comprimen en conjunto los principios activos y los excipientes. Los excipientes diferencian de los principios activos, se presentan en la mayor proporción, ya que adecuan el comprimido para su consumo. El comprimido en cuestión está formado por tres componentes también muy conocidos que son: Paracetamol, Cafeina y Acido acetilsalicico.

1.1- LA CAFEÍNA:

Es un alcaloide de la familia metilxantina, cuyos metabolitos incluyen los compuestos teofilina y teobromina, con estructura química similar y similares efectos (aunque de menor intensidad a las mismas dosis). En estado puro es un polvo blanco muy amargo. La cafeína fue descubierta en 1819 por el químico alemán Friedrich Ferdinand Runge.

Su fórmula química es C8H10N4O2, su nombre sistemático es 1,3,7-trimetilxantina o 3,7-dihidro-1,3,7-trimetil-1H-purina-2,6-diona y su estructura puede verse en los diagramas incluidos.

Actúa como una droga psicoactiva, levemente disociativa y estimulante  por su acción antagonista no selectiva de los receptores de aden osina. La cafeína puede encontrarse en cantidades variables en las semillas, las hojas y los frutos de algunas plantas, donde actúa como un pesticida natural que paraliza y mata ciertos insectos que se alimentan de las plantas.

Es consumida por los humanos principalmente en infusiones extraídas del fruto de la planta del café y de las hojas del arbusto del té, así como también en varias bebidas y alimentos que contienen productos derivados de la nuez de cola.

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A.-Propiedades Químicas:

En estado puro es un sólido cristalino blanco inodoro en forma de agujas blancas o polvo, con un gusto muy amargo, que tiene una densidad de 1,23 g/ml, un punto de fusión de 237 °C y es eflorescente en contacto con aire. A presión atmosférica sublima a 176 °C, sin descomposición. También, puede cristalizar en forma de prismas hexagonales.

Esta sustancia es soluble en agua y es función directa de la temperatura. A 25 °C se disuelven 22 mg de cafeína en 1 ml de agua, mientras que a 80 °C se diluyen 180 mg/ml y a 100 °C lo hacen 670 mg/ml. Sin embargo tiene más afinidad por algunos disolventes orgánicos, como el cloroformo (CHCl3) y el diclorometano (CH2Cl2), que a su vez son casi inmiscibles en agua. La cafeína puede formar combinaciones estables con sales alcalinas de ácidos débiles, como el benzoato y silicato de sodio, pero su reacción con ácidos da lugar a compuestos muy inestables.

B.-Propiedades Farmacologicas:

La cafeína es el derivado xántico que ejerce la estimulación más potente sobre el sistema nervioso central, con acción cortical, bulbar y medular. A dosis bajas estimula, además de los centros bulbares (respiratorio y vaso motor), la corteza cerebral, exaltando las funciones sensoriales y químicas, y produciendo, entre otros efectos, disminución de la sensación de fatiga y abatimiento. A dosis muy elevadas actúa sobre la médula espinal, pudiendo aparecer un cuadro de hiperexcitabilidad muscular y convulsiones.

La cafeína es un estimulante cardíaco: aumenta la frecuencia y fuerza de contracción del corazón e incrementa el gasto cardíaco. Es un vasodilatador a nivel periférico y un vasoconstrictor a nivel de las arterias cerebrales. La cafeína favorece la liberación del calcio en el músculo estriado, posee la capacidad de producir contracciones sin modificar el potencial activado

TABLA N°1: Consumo de Cafeína en fármacos y bebidas

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1.2.-PARACETAMOL:

A.-Formula Química: C8H9NO2

B.-Características:

También recibe el nombre de acetaminofeno (N-acetil-para-amonifenol ó para-acetil-aminofenol).Son cristales incoloros o polvo cristalino.

- Es un ácido débil con un pKa=9.5 debido a su grupo hidroxilo aromático.

- Su peso molecular es bajo (151.7 uma). Su punto de fusión es de 169ᵒC.

- Tiene una densidad de 1.293 g/cm3.Su solubilidad en agua a 20ᵒC es de 1.4g/100ml, aunque también es soluble en etanol, metanol y dimetilformamida.

- Su síntesis consiste en una reacción entre el p-aminofenol y el anhídrido acético produciéndose la acetilación del p-aminofenol y obteniendo así el paracetamol y el ácido acético.

Es un fármaco con propiedades analgésicas, sin propiedades antiinflamatorias clínicamente significativas. Actúa inhibiendo la síntesis de prostaglandinas, mediadores celulares responsables de la aparición del dolor.

Es un ingrediente frecuente de una serie de productos contra el resfriado común y la gripe.

 

1.3.-ACIDO ACETIL SALICILICO:

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-Formula Quimica:

C6H4 (OCOCH3) COOH.

-Caracteristica:

También se llama acetilsalicilato (ácido o-acetilsalicílico ó ácido 2-acetoxibenzoico).- Es un ácido orgánico simple con un pka=3,5 a 25ᵒC.- Tiene un peso molecular de 180,16 uma.- Su punto de fusión es de 138ᵒC y el de ebullición es de 140ᵒC.- Su densidad es de 1.40 g/cm3.- Tiene una solubilidad en agua a 20ᵒC de 1mg/ml.

- Su síntesis: Consiste en una reacción de esterificación. El ácido salicílico es tratado con anhídrido acético, lo que hace que el grupo alcohol del salicilato se convierta en un grupo acetilo. Este proceso produce el ácido acetilsalicílico y el ácido acético. Como catalizador de esta esterificación casi siempre se usan pequeñas cantidades de ácido sulfúrico y ocasionalmente ácido fosfórico.

IV.-PARTE EXPERIMENTAL

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1.-Materiales y reactivos:

Embudo de separación matraz erlenmeyer pipeta 10 ml luna de reloj baguetas cloroformo HCl

NaOH Aspirina Kitadol

2.-Procedimiento:

2.1.-Se trituro la aspirina y el kitadol y luego la muestra se pesó. Y se obtuvo 2.88 g.

Agregando el solvente

Agregando el solvente

Se agregó 10 ml cloroformo para

la extracción

Se agregó 10 ml cloroformo para

la extracción

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Observa que en el matraz se encuentra la cafeína y el Ácido Acetilsalicílico.

2. Luego se llevó a calentar y después a filtrar en caliente.

3.- Se agregó el NaOH al matraz en el cual se filtró.

PARACETAMOL

Se llevó a la estufa para evaporar el solvente

Se observa que la solución formo

un color azul claro.

Se observa que la solución formo

un color azul claro.

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ACIDO

ACETILSALICILICO

CAFEINA

4.-Se agregó a la solución HCl para recuperar la aspirina y luego se filtró para separar los componentes (cafeína y ácido acetilsalicílico).

.

DIAGRAMA DE FLUJO

Filtración de la solución

Agregando HCl

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V.- RESULTADOS

CLOROFORMO

Solubilizar la cafeína y ácido acetilsalicílico

1.-Se trituro la muestra

5.-Se filtró la solución (Separación de paracetamol )

(

Ácido Acetilsalicílico

CAFEINA

7.-Luego se agregó HCl a la solución.

OBTENCION

Separación

2.-La muestra peso 2.88 g 3.-Se agregó 10

ml a la muestra

4.-Calentar la muestra

6.-Se agregó NaOH(medio básico)

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Para este experimento contamos con dos comprimidos que contienen cada uno los siguientes componentes:

1.-OBTENCION DE PARACETAMOL:

-Masa experimental obtenida: 0.4865g

-Masa contenia en la pastilla: 0.75 g

Hallando el porcentaje de rendimiento:

%Paracetamol=0.4865gx100%/0.75g= 64.86%

3.-OBTENCION DE ACIDO ACETILSALICILICO:

2.-OBTENCION DE LA CAFEINA:

-Masa experimental obtenida: 0.0351.g

-Masa contenía en la pastilla: 0.065 g

Hallando el porcentaje de rendimiento:

%Cafeína=0.351g x100%/0.065 g= 54 %

-Masa experimental obtenida: 0.2784 g

-Masa contenia en la pastilla: 0.75 g

Hallando el porcentaje de rendimiento:

% PARACETAMOL=0.2784 g x 100 %/0.75 g= 37.12 %

VI.-DISCUSION

COMPRIMIDO PESO DE LA MUESTRA

KITADOL PARACETAMOL 750 mg <>0.75 g

CAFEINA 65 mg<> 0.065 g

ASPIRINA ACIDO ACETILSALICILICO

750 mg<>0.75 g

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-El Acetaminofen o paracetamol, acetil-p-aminofenol tiene propiedades antitérmicas y analgésicas es muy polar. Es soluble en 70 partes de agua y en 20 de agua hirviendo, en 7-10 partes de etanol, en 13 partes de acetona, soluble en metanol, dimetilformamida, dicloruro de etileno, acetato de etilo y en soluciones de hidróxidos alcalinos.

Muy ligeramente soluble en cloroformo (1 en 50) y prácticamente insoluble en éter, éter de petróleo, pentano, benceno y diclorometano. Una solución acuosa saturada presenta un pH entre 5,1 y 6,5, a 25 ºC

Es soluble en agua y en cloroformo es poco soluble, por eso que queda en nuestra matraz a diferencia de la cafeína y el ácido acetil salicílico que se disuelven con facilidad.

Los Excipientes al igual que el paracetamol son poco solubles en cloroformo por eso quedan en el papel filtro.

Cuando se le agrega NaOH al ácido acetil salicilico se forma el acetilsalicilicato de sodio , permitiendo separar la cafeina que queda en la fase orgánica que es el cloroformo.

Los ácidos y bases fuertes se disocian por completo, es decir, la totalidad de los iones H+ u OH- están en forma libre, y su concentración dependerá de la concentración del ácido o de la base de donde provienen. La Aspirina es una base fuerte, entonces se disocia por completo y luego se torna de un color azul después de agregar NAOH.

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Si tenemos una sustancia que es soluble en un disolvente, pero que es más soluble en un segundo disolvente no miscible con el anterior, puede extraerse este del primero, añadiéndole el segundo disolvente y agitando la mezcla, para separarlos.

Como es esperable, la extracción nunca es total, pero se obtendría máseficacia cuando la cantidad del segundo disolvente se divide en variasfracciones y se hacen sucesivas extracciones que cuando se añade todo de una vez y se hace una  única extracción.

La Cafeina es un derivado orgánico lo cual quiere decir q para extraerla debe ser disuelta en un medio que lo permita, el cloroformo también es un compuesto orgánico y si recordamos q lo igual disuelve a lo igual. Entonces para su extracción se descarta la fase acuosa porque no contiene la cafeína y continuamos el proceso de purificación en la fase orgánica del cloroformo en la cual esta disuelta.

La cafeina en medio acido, la posición 1 se transforma, en NH, eliminando un CH3, que al reaccionar con el H(+) = metano gaseoso, con lo cual la cafeína, pasa a ser TEOBROMINA. C8H10N4-O2+ H(+)= C7H8N4O2 + CH4 (gas).

VI.-CONCLUSIONES

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Se concluye que este proceso puede usarse también controlando la solubilidad de nuestras sustancias en distintos disolventes. Especialmente en química orgánica, mediante distintos tratamientos a algunos grupos funcionales podemos controlar el valor de pK, haciendolos así insolubles o solubles según nos interese, por ejemplo: sí tenemos aminas disueltas en un disolvente orgánico y queremos pasarlas a una disolvente polar, podemos tratarlas con ácido para cargarlas y que se protonen, disolviendose así en nuestro disolvente polar, una vez separado hacemos el proceso contrario (es decir basificarlas y devolverlas a su forma original) y las separamos totalmente de nuestros disolventes.

Se puede concluir que la experiencia realizada se puede deducir que el uso adecuado y correcto de los mecanismos y técnicas de purificación se pueden obtener compuestos puros de cualquier fármaco que requiera separación de sus componentes.

Se concluye que se agregó el cloroformo para separar el paracetamol de la cafeína y ácido acetilsalicílico. Ya que es insoluble en ese solvente.

La cafeína en medio acido, la posición 1 se transforma, en NH, eliminando un CH3, que al reaccionar con el H(+) = metano gaseoso, con lo cual la cafeína, pasa a ser TEOBROMINA. C8H10N4-O2+ H(+)= C7H8N4O2 + CH4 (gas).

Se Utilizó los correctos solventes para no a afectar la composición de los componentes a separar (paracetamol, cafeína y ácido acetil salicilico)

Se obtuvo el porcentaje de rendimiento de cada componente separado de un analgésico: Paracetamol 64.86%,Cafeina 54 % y Acido Acetilsalicílico 37.12%.

VIII.-BIBLIOGRAFÍA

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Martínez Grau, M. A.; Csákÿ, A. G. Técnicas experimentales en síntesis orgánica. Cap. 6. Ed. Síntesis, 1998.

Louis F.Fieser; Experimentos de Química Orgánica;Editorial Reverte,1967.

Morrison Robert Thorton,Boyd Robert Neilson; Quimica Organica; Quinta edicion;Adisson Wesley Longman ;Mexico;1998.

Carey, F.A., Sundberg R.J. “Advanced Organic Chemistry” (4ª Edición).Kluwer Academic/Plenum Publishers. 2001.

London, M., “Organic Chemistry” (4ª edición). Freeman and Chapman. 2002

Meislich, H.; Nechamkin, H.; Sharefkin, J., “Química Orgánica”. 3ª Edición, McGraw Hill Interamericana de España. 2001