UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS QUIMICA ORGANICA II. 1. Definir las características de los grupos taninos y flavonoides.

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1 TEMA: FENOLES NATURALES UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS QUIMICA ORGANICA II ELABORADO POR: MARÍA BARBA GÓMEZ 1. Definir las características de los grupos taninos y flavonoides. TANINOS: son sustancias polifenólicas que poseen propiedades astringentes y tienen un sabor amargo. Estos compuestos se dividen en taninos condensados y taninos hidrolizados. Los taninos son parte constitucional de las cortezas de algunos árboles porque los protegen de animales, ya que no son digeribles para estos y de heridas que puedan sufrir Son compuestos hidrosolubles, en algunas ocasiones forman disoluciones coloidales en agua, solubles en alcohol y en acetona e insolubles en disolventes orgánicos apolares. FLAVONOIDES: también llamados bioflavonoides, son los pigmentos de los vegetales, su estructura carece de grupos nitrogenados. La función que cumplen como constituyentes de las plantas, es el de servir como atrayente de los polinizadores hacia las flores o los frutos y así poder dispersar mejor las semillas. Los flavonoides también se encuentran en las hojas de las plantas, casi nunca estas sustancias se encontraran en secciones bajo el suelo excepto en el tubérculo de la cebolla. 2. Establecer las fuentes naturales de donde se los puede obtener. TANINOS Estas sustancias se pueden obtener de las cortezas de algunas especies de árboles, que varían dependiendo la aplicación que se requiera del tanino, a continuación se menciona la fuente natural para algunas sustancias de taninos. Los taninos gálicos se extraen de la corteza del castaño de nombre científico Castanea sativay de las agallas de los robles de nombre científico Quercus, que se producen cuando la hembra de insecto Cynips gallae-tinctoriae pica el árbol, llegando a tener hasta un 70% de taninos.

2 Los taninos condensados se obtienen de la madera de catecú nombre científico Acacia catechu y también de la corteza de algunas especies de eucalipto como el Eucalyptus rostrata entre otros. Los pseudotaninos son ácidos orgánicos derivados del ácido caféico que muestran una actividad farmacológica muy interesante. Destacan en este sentido las hojas de alcachofa de nombre científico Cynara scolymus que contienen cinarina y ácido clorogénico de acción colagogocolerética y hepatoreguladora y la sumidad del romero de nombre científico Rosmarinus officinalis con ácido rosmarínico, de acción semejante. Entre las fuentes naturales de grupos taninos con acción medcinal tenemos: FLAVONOIDES Los flavonoides se encuentran en casi todas las plantas y frutos que están a nuestro alcance como son: Plantas de arándano, gingkobiloba, cardo, mariano o crataegus, cebolla, uva, manzanas, brócoli, cerezas, col morada, cáscaras de naranja, cáscaras de limones, leche, té verde, té negro, puerros, rábanos, endibias, remolacha roja, fresas, moras, arándanos, frambuesas, grosellas, granos de soja, pomelo las judías y los pimientos. Las fuentes naturales anteriormente mencionadas no son todas, pero son las que mayor porcentaje de flavonoides poseen. 3.-Definir las estructuras generales de cada uno del grupo de compuestos (taninos y flavonoides) y las estructuras características de cada subgrupo. TANINOS: tienen la presencia de ácido tánico generalmente enlazado a una estructura glicosidica.

3 Los taninos se clasifican mediante la vía de biosíntesis y sus propiedades químicas en: TANINOS CONDENSADOS: También llamados proantocianidinas, se forman a partir de catequinas o catecoles con uniones directas carbono carbono entre las moléculas en los carbonos cuatro y ocho, ó cuatro y seis. Su estructura no contiene azúcares TANINOS HIDROLIZABLES: Son polímeros heterogéneos que están constituidos por ácido fenólico (como el ácido gálico) y de azúcares simples, son mucho más pequeños que los taninos condensados, a lo que deben su facilidad para hidrolizar.

4 FLAVONOIDES: su estructura básica presenta quince átomos de carbono, dispuestos en configuración de C 6 -C 3 -C 6, en donde dos son anillos aromáticos que se enlazan por una cadena de tres carbonos, que pueden o n formar otro anillo. LAS FLAVONAS: son derivados de la 2-fenilbenzopirona.

5 LOS FLAVONOLES: presentan un grupo hidroxilo en el carbono número tres, siendo este grupo hidroxilo el único no fenólico de la molécula. FLAVANONAS: son derivados de las flavonas por desaparición del doble enlace heterocíclico central, el carbono número dos es asimétrico, por lo que posee isomería óptica.

6 FLAVONONOLES: su estructura es de tres hidroflavononas, también llamadas 2,3 dihidroflavonoles. Los flavan 3,4 dioles se denominan proantocianidinas, por por calentamiento en medio ácido dan antocianidinas. Los oligómeros y polímeros de estos compuestos forman los taninos condesados. ISOFLAVONAS: son isómeros de las flavonas en los que el anillo B esta en el carbono tres en vez del carbono dos.

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8 FLAVANOLES: los flavan-3-oles tienen un grupo hidroxilo en el carbono tres y el anillo central es saturado. Los carbonos dos y tres son asimétricos por lo que presentan isomería óptica. FLAVONOIDES CON SOLO DOS CICLOS HEXAGONOLES:

9 4. Definir una metodología general de extracción para taninos y flavonoides (por separado) TANINOS El proceso por el cual se puede extraer taninos de productos naturales consiste en extracción con agua cuando esta en su punto de ebullición, por lo que la materia prima en solución se mezcla en caliente para obtener una concentración de taninos a medida que el agua comience a evaporarse por efectos de la temperatura. a) Equipos: - Molino de cuchillas. - Vidriería. - Plancha de agitación magnética y calentamiento. - Centrífuga. - Balanza electrónica. b) Reactivos: -Agua. -Semilla, vaina, cáscara o corteza del fruto o planta con la que se vaya a trabajar. -Etanol. - Metanol. - Ácido ascórbico c) Procedimientos:

10 El proceso de obtención de taninos de la materia prima que se haya elegido consta de cinco etapas principales que son: trituración de la muestra, calentamiento, agitación magnética, filtración y secado. - TRITURACIÓN: se debe moler la muestra elegida en un molino de cuchillas hasta obtener un material delgado que se asemeje a una viruta. - - CALENTAMIENTO: poner a calentar la muestra y el líquido extractante en la plancha de calentamiento y agitación magnética..por cada diez gramos de material se debe utilizar 50 mililitros de líquido extractante. Hay algunos líquidos extractantes como agua metanol; agua acetona; agua - dimetilformamida; etc. - - AGITACIÓN MAGNÉTICA: a la solución obtenida se le hace un primer lavado con etanol que contiene 10 mm de ácido ascórbico como antioxidante, que sirve para retirar los fenoles de bajo compuesto molecular de nuestra solución de trabajo. La extracción etanólica se realiza en un vaso de precipitación a temperatura ambiente durante un lapso de media hora con agitación magnética. La mezclaetanólica se centrifuga para retirar los fenoles de bajo peso molecular que en la solución obtenida sería la fase superior o el sobrenadante, este paso es obligatorio ya que los fenoles de bajo peso molecular son una interferencia para la caracterización de los taninos. El sólido que queda de este primer lavado se trata con agua a 10º C o con metanol a temperatura ambiente durante dos horas con agitación magnética. - FILTRACIÓN Y SECADO:La mescla acuosa según el caso, se filtra por gravedad sobre papel filtro y se seca al aire. Terminados todos los pasos anteriormente descritos se puede proceder a realizar las distintas pruebas de identificación de ser necesario. FLAVONOIDES Se describirá la metodología de extracción de flavonoides de pétalos. Pesar 100g de pétalos de Talipariti elatum, que se encuentren secos y a continuación se procederá a triturarlos. Se colocaron en un frasco de cristal, hemedecidos con 300mL de metanol o etanol y se completó el volumen de disolvente hasta 1litro. Se deja en maceración 24h al cabo de las cuales se calienta en baño de María durante 15minutospara luego filtrar en caliente. Se separó la parte líquida de los pétalos residuales que se deberán someter al mismo proceso de extracción tres veces más. Los líquidos orgánicos de extracción se concentrarán por destilación por arrastre de vapor hasta un volumen aproximado de 50mL. Luego al resultado frío se le añade un volumen de 1,2

11 dimetoxietano y se lo refrigera hasta la formación de un sólido amarillonaranja abundante que se recupera por filtración. 5. Establecer sus aplicaciones principales TANINOS: Los taninos tienen muchasaplicaciones en el campo medicinal como son: Curación de heridas y cuidado de la piel: Los taninos son compuestos que sirven para acelerar el proceso de cicatrización de heridas ya que tienen la facilidad de retirar el agua de las fibras musculares, el proceso de cicatrización en un lastimado comienza en el momento en que exacto en que las proteínas y los tánicos se unen, esta unión provoca un medio seco que da paso a la formación de la costra. Las heridas de alguna parte del cuerpo humano suelen presentar hemorragias, muchas veces que no suelen poder controlarse pero los taninos como son sustancias hemostáticas ayudan a detener el sangrado ya que constriñen los vasos sanguíneos. Entre las plantas que se usan con fines cicatrizantes y hemostáticos tenemos: milenrama y el llantén, salvia, hamamelis, entre otras. Entre las enfermedades más conocidas que se den tratamiento con taninos tenemos: hemorroides, úlceras de la boca, garganta irritada, granos, espinillas, piel grasosa. Detención de la diarrea: Los grupos taninos poseen gran facilidad para contraer los tejidos y secar loas secreciones ya que posee propiedades astringentes, estas propiedades ayudan a tratar los problemas de diarrea entre las plantas más utilizadas con este fin tenemos a los algarrobos, la gayuba, el lentisco o los escaramujos de la rosa canina. Antioxidantes: El té verde y el orégano son las principales plantas con características antioxidantes. Estas características se debe a la facilidad que tienen los grupos taninos para eliminar los radicales libres que provienen de algunas enfermedades degenerativas como el cáncer. Antibacterianos: Un medio que posee concentraciones elevadas de taninos impide la proliferación y desarrollo de microorganismos y bacterias. Es por esto que plantas que poseenun porcentaje alto de esta sustancia son utilizadas para prevenir que las heridas se infecten, entre las plantas más importantes utilizadas para este fin tenemos: hipérico (planta muy utilizada en la antigüedad

12 especialmente en concentraciones militares), aloe y penicilina entre los más importantes. Antídotos contra los venenos: Los taninos en el tubo digestivo tienen la propiedad de inhibir la absorción de los alimentos, propiedad que tiene una aplicación muy importante cuando ha habido la ingestión de productos venenosos, ya que impide que el veneno se incorpore de manera rápida al torrente sanguíneo. Un ejemplo de esta aplicación tenemos la utilización del ácido tánico para impedir la acción tóxica de alcaloides y ciertas sales metálicas cuando por contacto con ellos los hace precipitar, aunque el suministrar el ácido tánico produce sensaciones desagradables en el estómago su acción lo justifica por completo para casos de emergencias e intoxicaciones. Colesterol: Los taninos tienen la virtud de reducir las cantidades de colesterol que se almacenan en distintas partes del cuerpo debido a que impiden su absorción y los eliminan por las heces. Si se ingiere cantidades considerables de uvas o de aceite de oliva se ha comprobado que reduce la cantidad de colesterol malo LDL y aumenta la cantidad de colesterol bueno HDL. Las aplicaciones de los taninos en el sector industrial son: Industria de la piel: En esta industria se utilizan los taninos secar y curtir las pieles. Los taninos reaccionan con los tejidos de la piel animal para secarla, evitando que con el tiempo se pudra y conservar su flexibilidad, propiedades que son muy útiles mantener en este tipo de materia prima. Un ejemplo de industria de piel es la del calzado, en donde el tratamiento previo de la piel con taninos es fundamental pues permite un producto final muy durable y resistente. La utilización de taninos en este tipo de industria no es una aplicación nueva puesto que desde la antigüedad ciertas culturas como las egipcias ya los ocupaban Industria de los alimentos: El conocimiento de los compuestos táninos es muy importante en este sector ya que están presentes en algunos productos como el té, el café, diversas frutas, hortalizas, vinos y más. Las industrias de los vinos es una de las que más atención y estudio ha dado a las sustancias de los grupos taninos, debido a que la presencia de estos son los que determinan su calidad. Cuando un vino se prepara posee compuestos tánicos que no se han asociado entre sí, lo que da una sensación al gusta de sabor amargo, con el tiempo las sustancias de los grupos taninos se combinan con tal armonía que dan un gusta agradable llamado

13 el bouquet característico y único para cada vino. La presencia de un tanino específico en un cierto vino de producción industrial no es para nada al azar, para esto los productores de vinos realizan procesos que les permiten conseguir un tánino en especial, estos procesos consisten en la elección de un tipo de uva, la forma de riego, el tiempo de riego, los abonos ocupados y el tratamiento de la planta querepercutirán en el fruto (ocupado mayormente la uva), materia prima para la elaboración de vinos. En los frutos utilizados para producir vinos los compuestos táninos se encuentran en cáscara y semillas. Los vinos con mayor porcentaje de compuestos táninos son los tintos. FLAVONOIDES: Aplicaciones en el sector medicinal: Propiedades antioxidantes: La mayoría de los flavonoides y en especial un subgrupo llamado catequinas presentes en el té verde poseen una alta capacidad para neutralizar los radicales libres e impedir así su perniciosa actividad sobre la salud. Las catequinas son sustancias que en la mayorías de vitaminas C sirven como complemento de la acción de estos medicamentos, ayudando así a combatir a algunos virus como el herpes. Propiedades anticancerígenas: Los flavonoides se suelen usar en tratamientos de cáncer ya que se ha comprobado que suelen inhibir el crecimiento y desarrollo tremendamente exagerado que poseen las células cancerosas. Propiedades cardiotónicas: Los flvonoides potencian el funcionamiento del corazón a la vez que mejoran la circulación, estas propiedades son principalmente características del flavonoide quercetina aunque en el resto de flavonoides también poseen esta característica, pero en menor grado siendo como ejemplos de esto la genisteína y la luteolina. Fragilidad capilar: Los flavonoides tienen la capacidad de mejorar la resistencia de los capilares, lo que favorece a evitar su ruptura. Todos los flavonoides poseen esta característica pero en los que más se evidencian están: la hesperidina, la rutina y la quercetina. Propiedades antitrombóticas: Los flavonoides son compuestos que evitan la formación de trombos en los vasos sanguíneos, debido a que potencia la circulación sanguínea, los flavonoides contrarrestan casi todas las afecciones cardiovasculares.

14 Disminución del colesterol: Los flavonoides que el colesterol y los triglicéridos se acumulen en el cuerpo favoreciendo especialmente al sistema circulatorio. Protección del hígado. Actualmente los probletas hepáticos son tratados con flavonoides, especialmente con la silimarina que ejerce una acción regeneradora y protectora sobre el hígado, uno de lo órganos más importantes. Otros flavonoides conocidos que son muy buenos para tratar problemas hepáticos son la apigenina y la quercetina, estos dos últimos flavonoides mencionados sirven en los tratamientos de los vómitos muy periódicos debido a una sensación de plenitud. Protección del estómago: Hay flavonoides como la quercitina, la rutina y el kamferol que poseen propiedades antiulcéricas que sirven para proteger la mucosa gástrica y prevenir asi la aparición de enfermedades como gastritis, úlceras y lesiones estomacales. Antiinflamatorios y analgésicos: Existen flavonoides como la hesperidina que tienen propiedades antiinflamatorias y analgésicas que sirven para el tratamiento de enfermedades como la artritis. Antimicrobianos: Los flavonoides han desmostrado poseer propiedades antivirales, antifúngicidas y antibacterianas. Estas propiedades se las encuentra en la piel de las frutas, por lo que si se quiere aprovechar de todos los beneficios ya mencionados, se recomienda realizar ingesta de las frutas pero sin pelar.

15 BIBLIOGRAFÍA: DE2A2030B26B6F0C1256A790048D68C/$File/web_fenolicos.htm o_v.pdf opiedades_y_acciones_antioxidantes.pdf os/4de2a2030b26b6f0c1256a790048d68c