TRABAJO PRÁCTICO Nº 6. ACEITES e IRIDOIDES

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1 UNIVERSIDAD NACIONAL DE LA PATAGONIA SAN JUAN BOSCO FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES DEPARTAMENTO DE FARMACIA CATEDRA DE FARMACOGNOSIA TRABAJO PRÁCTICO Nº 6. ACEITES e IRIDOIDES Objetivos - Aplicar los conocimientos generales sobre terpenos y ésteres al aislamiento y caracterización de los aceites volátiles o esenciales, aceites fijos e iridoides. - Ensayar distintas propiedades físicas para identificar y determinar la pureza de aceites esenciales de importancia farmacéutica. - Relacionar la presencia de aceites esenciales en productos farmacéuticos con la actividad farmacológica de los mismos. 1- ACEITES VOLATILES. CARACTERES GENERALES Son mezclas constituidas fundamentalmente de un número variable de sustancias olorosas (TERPENOS) que se biosintetizan en diversas partes de la planta. Debido a que se evaporan por exposición al aire a temperatura ambiente, se denominan aceites esenciales, aceites volátiles, aceites etéreos o esencias. Generalmente no se mezclan con el agua, pero se disuelven en ella lo suficiente como para comunicarle su olor; en cambio son solubles en éter, alcohol y la mayoría de los solventes orgánicos. Se caracterizan, además, por poseer un índice de refracción elevado y actividad óptica en la mayoría de los casos, cuyos valores constituyen datos valiosos para identificarlos. Los aceites volátiles no se enrancian como los aceites fijos, pero en cambio, por exposición a la luz y al aire, se oxidan y resinifican. En Gimnospermas y Angiospermas se encuentran las principales especies que contienen aceites volátiles, siendo particularmente las Pinaceae, Lauraceae, Mirtaceae, Lamiaceae, Apiaceae, Rutaceae, Verbenaceae y Asteraceae, familias muy comunes en nuestro medio. Cabe señalar que dadas las propiedades de estos compuestos, pueden ser empleados en farmacia, perfumería y en la industria de la alimentación. PROCESAMIENTO DEL MATERIAL VEGETAL Depende de la esencia que se quiera extraer y del órgano de la planta en el cual se encuentra, teniendo en cuenta además para la colección, el momento del día, la época del año, condiciones ecológicas y edad de la planta para obtener la máxima concentración de principios activos y una óptima calidad. Se colecta el material vegetal generalmente en la mañana, antes de que salga el sol y dentro de las 24 h de colectado, debe ser finamente picado para aumentar la superficie de contacto entre la droga y el extractante. 85

2 También puede extraerse de material secado adecuadamente, en cuyo caso habrá que reducir la parte usada a polvo en un molinillo provisto de tamiz. METODOS DE EXTRACCION DE ESENCIAS 1. DESTILACION POR ARRASTRE CON VAPOR DE AGUA Cuando se trata de vegetales frescos, éstos se llevan directamente a la cámara de destilación. La maceración no es necesaria porque el material contiene suficiente humedad natural. El vapor de agua pasa a través del material fresco y arrastra las gotitas de esencia hacia la cámara de condensación. Esto se debe a que las esencias son sustancias volátiles e insolubles en agua. 2. DESTILACION CON AGUA (HIDRODESTILACION PROPIAMENTE DICHA) Se utiliza cuando el material vegetal es seco y no se altera por ebullición. Ej.: esencia de trementina. 3. DISOLUCION Se realiza una extracción con disolventes orgánicos como por ejemplo éter de petróleo, alcohol, en aparatos de Soxhlet, de reflujo, lixiviación o maceración. 4. EXPRESION El material que contiene el aceite se coloca en prensas especiales y por compresión se obtiene el aceite. Ej.: esencia de la cáscara de los cítricos. 5. ENFLORADO ( ENFLEURAGE ) Se aplica a la extracción de esencias de pétalos de flores. Consiste en disponer los pétalos sobre planchas que tienen una fina película de grasa inodora. El aceite se adsorbe en la grasa por sus propiedades lipofílicas; posteriormente la grasa calentada o no, se trata con un disolvente y, por destilación fraccionada se separa de la esencia. 6. HIDROLISIS ENZIMATICA Si bien no se utiliza mucho, un ejemplo es el tratamiento que se realiza a las almendras amargas, en donde la amigdalina es hidrolizada por la emulsina originando una mezcla de componentes de los cuales el aceite es volátil, pudiendo luego destilarse por arrastre con vapor de agua. 7. FLUIDOS SUPERCRÍTICOS 8. MICROONDAS 86

3 PURIFICACIÓN E IDENTIFICACIÓN En la actualidad se utilizan sistemas de cromatografía gaseosa y de fluidos supercríticos como métodos de caracterización de sus componentes. Las propiedades físicas características de cada esencia, constituyen un criterio de pureza para su identificación. El primer paso en la purificación de un aceite esencial es la separación de fenoles y ácidos grasos. A este fin la esencia se diluye en igual volumen de éter etílico y se pasa a una ampolla de decantación. Se agrega un volumen igual al doble de la cantidad de esencia de una solución acuosa de bicarbonato de sodio al 5 %. Se agita durante 2 minutos y se deja reposar hasta que se separen las dos capas. La capa superior es la capa etérea, menos densa, la cual contiene los aceites esenciales y fenoles, y la inferior los ácidos grasos que con el bicarbonato forman sales, solubles en agua. El procedimiento se repite dos o más veces con la capa etérea hasta que el último extracto acuoso es incoloro. A la capa etérea libre de ácidos grasos se le agrega una solución de hidróxido de sodio al 5 % en volúmenes iguales, se agita durante 2 minutos y se deja reposar. Nuevamente se separan dos fases, la capa etérea superior con los aceites esenciales, y la capa acuosa conteniendo los fenoles. Con la capa etérea el tratamiento se repite 2 o 3 veces; el extracto libre de fenoles y ácidos grasos se seca con sulfato de sodio anhidro. RH + CO 3 H - R - + CO 2 sustancia sal ácida soluble en agua soluble en éter + NaOH + H 2 O fenol soluble en éter fenato soluble en agua PROPIEDADES FÍSICAS Índice de refracción: se determina el índice de refracción de la muestra libre de fenoles. Densidad: se mide utilizando un picnómetro. Si se trabaja a temperatura diferente a la de referencia, se aplica la corrección: d 20 = d t ( t - 20 ) 87

4 Volatilidad: se puede comprobar dejando caer una gota de la esencia y una gota de aceite fijo sobre un papel de filtro. Luego se coloca en la estufa a 80 C y se comprueba la permanencia o no de las manchas. Métodos Espectroscópicos: para determinar la estructura de los componentes de los aceites esenciales se hace uso de la espectroscopía UV, IR, RMN, MS. Métodos Cromatográficos: la técnica cromatográfica más usada es la cromatografía gaseosa. ACTIVIDADES PRÁCTICAS 1. Determinar las siguientes propiedades físicas en muestras comerciales: Volatilidad. Densidad. Índice de refracción: se llevará a cabo utilizando un refractómetro, tomando el agua como patrón. Actividad óptica: se empleará un polarímetro y la medición se hará sobre una solución alcohólica al 25 % de la esencia. 2. Buscar en distintas Farmacopeas, las monografías de las esencias utilizadas e informar los resultados de la Actividad 1 en forma de cuadro comparativo. 3. Investigar si la droga vegetal en estudio en el grupo posee aceites esenciales e indicar si su presencia se relaciona con: la acción farmacológica descripta la toxicidad los efectos secundarios la forma de uso 4. a) Examinar por cromatografía gaseosa el perfil cromatográfico del aceite esencial de eucalipto, según Real Farmacopea Española, 3 ed. b) Indicar cuáles son los parámetros cromatográficos y describir el perfil obtenido. 5. A partir de las siguientes marcas comerciales indicar: - acción terapéutica - modo de uso - contraindicaciones - efectos adversos Marcas comerciales: Aulo gelio repelente, loción Aseptobrón inhalatorio Vick vaporub, ungüento 88

5 2- ACEITES FIJOS Y GRASAS Los aceites fijos y las grasas están ampliamente distribuidos en la naturaleza y en las plantas se hallan, tanto en estructuras vegetativas como reproductoras. En general los acilgliceroles de ácidos grasos saturados son sólidos y los de los ácidos grasos no saturados, líquidos o de mayor fluidez. Los aceites y grasas son solubles en alcohol - éter, pero con pocas excepciones (como el aceite de ricino) son sólo ligeramente solubles en alcohol. Para determinar el valor de los aceites fijos y las grasas se utilizan ensayos cuantitativos: índice de acidez, índice de saponificación, índice de Iodo. ACTIVIDADES PRÁCTICAS 1. Análisis de aceites fijos comerciales y de la Fracción A de la droga vegetal en estudio: Volatilidad Densidad Índice de refracción Informar los resultados en una tabla comparativa como se indicó en aceites volátiles. 2. Determinar el índice de acidez y el índice de peróxido del aceite de almendras según Real Farmacopea Española, 3 ed. y verificar, según el resultado, si cumple con lo establecido. Buscar en CD la monografía correspondiente. 3- IRIDOIDES Son metabolitos difíciles de extraer sin provocar degradaciones estructurales. Entre ellos se encuentran los valepotriatos que son triésteres de un terpenoide, alcohol trihídrico. Este alcohol tiene la estructura de un iridoide ciclopenta-(c)-pirano con un anillo epoxi unido. Los ácidos que lo esterifican son: isovalérico, acetoxiisovalérico, isovaleroxi-hidroxiisovalérico, acético e isocaproico. Los valepotriatos con estructuras diénicas conjugadas (valtrato y acevaltrato) originan sales de color azul al visible con el reactivo ácido acético-hcl (= AA-HCl), mientras que el dihidrovaltrato da color marrón amarillento. Ello permite desarrollar un ensayo cromatográfico sencillo para detectar estos compuestos en muestras de drogas vegetales. Una droga vegetal de empleo en medicina tradicional como hipotensor es el olivo, Olea europaea (Oleaceae), cuyas hojas frescas o colectadas recientemente y mantenidas al abrigo de la luz natural y de la humedad, poseen hasta un 2 % de oleuropeina. Durante el almacenamiento prolongado puede generarse el 3,4-dihidroxifeniletil alcohol y un metil éster de un ácido dicarboxílico. Los constituyentes de las hojas del olivo, de naturaleza iridoide, se pueden analizar mediante CCF sobre Sílicagel 60 ACTIVIDADES PRÁCTICAS Se realizará una cromatografía utilizando el siguiente sistema cromatográfico: 89

6 Cromatofolio con las medidas adecuadas. Fase estacionaria: sílicagel 60 HF (las placas serán preparadas en el laboratorio en la primera parte del TP de aceites). Fase móvil: cloruro de metileno-metanol-agua (85:15:1,5). Sustancia patrón: rutina. Muestra: extracto metanólico preparado según Real Farmacopea Española 3 ed. y un infuso de hojas de olivo (preparado con agua recientemente hervida y enfriada a 60 ºC). Procedimiento: siembra en banda, desarrollo ascendente. Revelado: se efectuará una vez seco el cromatograma mediante rociado con el revelador de vainillina y posterior calentamiento en estufa durante 5 minutos a 100 C. Revelador de vainillina: 1 g vainillina en 100 ml de etanol. Posteriormente agregar 2 ml de H 2 SO 4 cc. Informe de los resultados: calcular los Rf y establecer una conclusión. Comparar los resultados con la bibliografía. BIBLIOGRAFIA - Bruneton, J., Elementos de Fitoquímica y Farmacognosia, Ed. Acribia. España. - Farmacopea Internacional, III Ed, Vol I y II OMS. - Harborne, J.D., Phytochemical Methods, Ed. Chapman and Hall. - Domínguez, J.A., Métodos de Investigación Fitoquímica, México. Limusa. - FNA VI Ed., FA VII Ed., USP Ed. XIX., 1975 y ediciones posteriores. - Real Farmacopea Española, 3 Ed.,