Caracterización Caracterización de eucalipto INTERESANTE I. RESUMEN: La especie Eucalyptus gloulus laill! es una "ier#a perenne $uy %ragante &ue alcanza una altura de '( a )* $. se puede encontrar culti#ado en $uc"as regiones del $undo para la producción de $adera! %aricación de pulpa de papel y otención de aceite esencial. El aceite esencial de esta especie no "a sido estudiada en su totalidad.
Muc"as #eces algunos aceites esenciales son ree$plazados por co$puestos org+nicos sint,ticos dis$inuyendo as- la calidad de los productos en los &ue son utilizados! dado estos incon#enientes se realiza el proceso de caracterización del aceite esencial de eucalipto algunas de las propiedades propiedades /sico&u-$icas de estos aceites co$o #olatilidad y estailidad a las di%erentes te$peraturas de traa0o! se puede utilizar la cro$atogra%-a gaseosa asociada a un detector de $asas para la identi/cación de sus co$ponentes co$ponentes caracter-sticos. 1ara identi/car asi su pureza se: utilizo el $etodo del picnó$etro picnó$etro de 2(.()3$l 45er$ay ln6(7C8 soluilidad en etanol! &ue consiste en adicionar progresi#a$ente al aceite una solución acuosa de etanol de tal $anera &ue seg9n el grado de soluilidad se clasi/ca los aceites 4a.e! solule en agua ;<8 /nalizando con la pruea de residuo por e#aporación e#aporación a esta inyectando te$peratura para la e#aporación y pesar el residuo restante.
II. INTR=>UCCI?N. INTR=>UCCI?N.
El g,nero Eucalyptus natural de Australia y de Tas$ania! con $+s de @(( especies! con capacidad de asorción del agua &ue con#ierte a los eucaliptos en especies $uy agresi#as para el $edio a$iente al trans%or$ar los ecosiste$as por desecación desecación de la tierra donde se plantan y entre ella la especie Eucalyptus gloulus laill! es una "ier#a perenne $uy %ragante &ue alcanza una altura de '( a )* $. de tallos erectos con corteza &ue se des"ace de color gris azulado! por la rapidez de creci$iento! creci$iento! se puede encontrar
culti#ado en $uc"as regiones del $undo para la producción de $adera! %aricación de pulpa de papel y otención de aceite esencial. Las caracter-sticas de los aceites esenciales se e%ect9a lle#ando acao una serie de an+lisis &ue o%recen #alores &ue esti$aran el grado de pureza &ue presenta un aceite esencial y principal$ente al deter$inar su co$posición. La $ayor-a de estos an+lisis cae en la categor-a de an+lisis /sico&u-$icos. La $ezcla de co$ponentes #ol+tiles producto del $etaolis$o secundario de las plantas en cuya co$posición inter#iene una porción de "idrocaruros de la serie poli$etil,nica del grupo de los terpenos &ue responden co$puestos casi sie$pre oigenados 4alco"oles! ,steres! ,teres! alde"-dos y co$puestos %enólicos8 &ue son los &ue trans$iten a los aceites el aro$a &ue los NB caracteriza! la siguiente pr+ctica se realizo con o0eto de Conocer los an+lisis /sico&u-$icos &ue per$iten deter$inar las caracter-sticas de los aceites esenciales y estalecer la calidad de estos. III. MARC= TE?RIC=.
2. >ESCRI1CI?N B=TNICA: No$re #ulgar: Eucalipto. No$re cient-/co: Eucalyptus gloulus Laill. Reino: #egetal Clase: Angiosper$ae =rden: MyrtiDorae a$ilia: Myrt+ceas 5,nero: Eucalyptus F+itat: Es natural de Australia y de Tas$ania! donde se pueden encontrar $+s de @(( especies del g,nero Eucalyptus. 1or la rapidez de creci$iento! se puede encontrar culti#ado en $uc"as regiones del $undo para la producción de $adera! %aricación de pulpa de papel y otención de aceite esencial.Fa sido especial$ente utilizado para sanear zonas pantanosas al eli$inar la "u$edad de las $is$as con la consiguiente erradicación de sus plagas de insectos! principal$ente $os&uitos! y de las en%er$edades &ue trans$iten. Su uso "a supuesto una gran ayuda para el control del paludis$o en $uc"as zonas de Asia! A$,rica del sur y el sur de Europa. 1or otra parte! esta capacidad de asorción del agua! con#ierte a los eucaliptos en especies $uy agresi#as para
el $edio a$iente al trans%or$ar los ecosiste$as por desecación de la tierra donde se plantan. Se utiliza a$plia$ente co$o +rol de 0ard-n. Caracter-sticas: rol perenne de la %a$ilia de las $irt+ceas de '( a )* $ de altura. Tallos erectos con corteza &ue se des"ace de color gris azulado. Fo0as adultas alternas! lanceoladas de "asta @( c$ de longitud! pecioladas! con el ner#io central $uy $arcado! #erde oscuro! rillante! de tetura endurecida "o0as 0ó#enes! sin peciolo &ue arazan el tallo! de color #erde gris y opuesto. lores solitarias o reunidas en u$elas de @ con nu$erosos esta$res $uy destacados y sin p,talos. rutos en c+psula leGosa de "asta 6!* c$ de longitud! con "asta ' celdas &ue contienen un gran n9$ero de se$illas. Cosec"a y Rendi$iento: en sitios de uena calidad crese r+pido y puede lograr incre$entos $edios anuales entre 6( y @' $@ por "ect+rea. 1or su dureza y resistencia al ata&ue de patógenos! la $adera del eucalipto es a$plia$ente usada en construcciones! en $ineria ! co$o dur$ientes en l-neas %,rreas ! ade$+s produce celulosa de uena calidad para la %aricación de papeles y cartón. Los +roles son $uy 9tiles en la construcción de arreras #i#as o ro$pe #ientos. Las "o0as tiernas son $uy utilizadas para la etracción de aceites esenciales. La corteza se e$plea co$o curtiente por ser rica en tanino! deno$inado Hino la esencia de algunas especies de eucalipto se utiliza co$o co$ustile y para preparar gas. Los aceites esenciales son $ezclas co$ple0as! nor$al$ente l-&uidas! &ue presentan una caracter-stica: su #olatilidad
Alco"oles. Linalol! geraniol! citronelol! terpinol! $entol! orneol. Alde"-dos. Citral! citronelal! enzalde"-do! cina$alde"-do! alde"-do cu$-nico! #ainillina. cidos. Benzoico! cin+$ico! $ir-stica! iso#al,rico todos en estado lire. enoles. Eugenol! ti$ol! car#acrol. Cetonas. Car#ona! $entona! pulegona! irona! %enc"ona! tu0ona! alcan%or! $etilnonil cetona! $etil "eptenona. lactonas. Cu$arina. Terpenos. Can%eno! pineno! li$oneno! %elandreno! cedreno. Esteres. Son co$puestos &ue deri#an de la reacción de un alco"ol pri$ario ó secundario con un +cido eli$inando una $ol,cula de agua! de %ór$ula general RKC((KR donde R y R son radicales $ono#alentes. Los esteres se no$ran ca$iando la ter$inación ico del +cido por ato seguido del no$re. Terpenos. Con el no$re de terpenos se conoce a un grupo i$portante de co$ponentes #egetales &ue tienen un origen iosint,tico co$9n. Todos! aun&ue con estructuras &u-$icas $uy distintas! proceden de la condensación! en n9$ero #ariale! de unidades isopr,nicas. La ruta iogen,tica se inicia por condensación de dos $ol,culas de AcCoA! dando acetoacetilKCoA el cual se condensa a su #ez con otra $ol,cula de AcCoA originando @K"idroiK@K $etilglutarilKCoA. Este co$puesto se reduce para con#ertirse en +cido $e#alónico 4@!*Kdi"idroiK@K$etil#aleri+nico8 y posterior$ente por %os%orilación y descaroilación! en isopentenilpiro%os%ato 4I118! el cual! por iso$erización da lugar a di$etilalilKpiro%os%ato 4>AM118! co$puesto alta$ente reacti#o. La condensación! $ediante unión caezaKcola< de estos dos 9lti$os co$puestos origina el geranilKpiro%os%ato 45118 &ue posee 2( +to$os de carono y es precursor de un gran n9$ero de principios acti#os #egetales 4$onoterpenos! iridiodes! algunos alcaloides! etc8. El acopla$iento a este 511 de nue#as unidades de I11 origina $ol,culas de $ayor peso $olecular! incre$ent+ndose el n9$ero de caronos de cinco en cinco: ses&uiterpenos 4CK2*8! diterpenos 4CK 6(8! triterpenos 4CK@(8! etc. >esde el punto de #ista %ar$ac,utico! los grupos de principios acti#os de naturaleza terp,nica $+s interesantes son: $onoterpenos y ses&uiterpenos constituyentes de los aceites esenciales! deri#ados de $onoterpenos correspondientes a los iridoides! lactonas ses&uiterp,nicas &ue %or$an parte de los principios a$argos! algunos diterpenos &ue poseen acti#idades %ar$acológicas de aplicación a la terap,utica y por 9lti$o! triterpenos y esteroides entre los &ue se encuentran las saponinas y los "eterósidos cardiotónicos. @. Iridoides Ses&uiterpenos.
Iridoides. Ba0o la deno$inación de iridoides se agrupan una serie de $onoterpenos ic-clicos 4C2(8 deri#ados iosint,tica$ente del $onoterpeno geraniol! &ue presentan co$o estructura +sica co$9n un ciclopentapirano deno$inado iridano! por "aerse detectado la pri$era #ez en unas "or$igas pertenecientes al g,nero Irido$ir$e.. Estos co$puestos pueden encontrarse co$o estructuras aiertas 4secoiridoides8 o cerradas 4iridoides8 general$ente en %or$a "eteros-dica! $ayoritaria$ente co$o glucósidos. Eisten una serie de plantas &ue se e$plean por sus propiedades %ar$acológicas precisa$ente por&ue algunos de sus principios acti#os son de naturaleza irido-dica. Lactonas ses&uiterp,nicas. Son co$puestos &ue tradicional$ente "an sido considerados co$o a$argos<. Se originan a partir del +cido $e#alónico! deri#ando casi todos ellos de la estructura del ger$acranólido. 1oseen di%erentes acti#idades %ar$acológicas: antiinDa$atoria! anti$icroiana! anti$igraGosa! etc. Sin e$argo! son ta$i,n causantes de procesos al,rgicos! principal$ente der$atitis de contacto. Eisten nu$erosas plantas &ue presentan este tipo de co$puestos! $uc"as de ellas pertenecientes a las %a$ilias Asteraceae! Apiaceae y Magnoliaceae. Co$o se incluye a continuación una de las especies $+s e$pleadas! el rnica. '. >iterpenos. Los diterpenos constituyen un grupo $uy a$plio de co$ponentes de los #egetales cuya caracter-stica co$9n es la de poseer una estructura +sica con 6( caronos y proceder iosint,tica$ente del +cido $e#alónico aun&ue eistan un gran n9$ero de estructuras distintas. >esde el punto de #ista de su aplicación directa a la terap,utica! las plantas &ue contienen diterpenos! carecen "oy por "oy de inter,s. Sin e$argo! dentro de este grupo /guran i$portantes co$puestos naturales de aplicación en terap,utica. Un e0e$plo t-pico es el caso del taol! ta$i,n conocido co$o paclitael! co$puesto otenido a partir de las cortezas de te0o a$ericano 4Taus re#i%olia Nutt.8 &ue "a $ostrado una ele#ada e/cacia en el trata$iento de algunos tipos de c+nceres. Este co$puesto es un diterpeno tric-clico con una %unción a$ida por lo &ue en ocasiones se considera co$o un pseudoalcaloide. *. Triterpenos y Esteroides. Este grupo de principios acti#os est+ constituido por nu$erosos co$puestos! estructural$ente $uy si$ilares! deri#ados $ayoritaria$ente del epoiescualeno o en $enor n9$ero del propio escualeno. Todos ellos poseen un "idroilo en el C@ &ue les per$ite la unión con una o #arias $ol,culas gluc-dicas! dando lugar a estructuras "eteros-dicas. 1ueden estalecerse dos grandes grupos dependiendo de su estructura &u-$ica: triterpenos 4tetra y pentac-clicos8 y esteroides. Se encuentran en estos grupos co$puestos de gran inter,s %ar$ac,utico co$o son los saponósidos y los "eterósidos cardiotónicos.
). Saponósidos. Ta$i,n lla$ados saponinas! su no$re deri#a del lat-n sapo! saponis &ue signi/ca 0aón deido a &ue poseen propiedades tensioacti#as! pues al disol#erse en agua y por agitación %or$an espu$a persistente! tienen propiedades detergentes. Muc"as de ellas tienen ade$+s propiedades "e$ol-ticas deido a &ue alteran la per$eailidad de las $e$ranas iológicas resultando tóicas para ani$ales de sangre %r-a. 1or esta razón! algunas plantas &ue contienen estos principios acti#os! "an sido e$pleadas desde la antigedad en el arte de la pesca. Sin e$argo no todos los saponósidos cu$plen estas caracter-sticas. A.
An+lisis /sico&u-$icos:
Entre los an+lisis de car+cter general se encuentran la densidad! -ndice de re%racción! soluilidad en etanol! residuo por e#aporación! punto de congelación y des#iación 1olari$,trica 4rotación óptica8. Entre los an+lisis /sico&u-$icos de car+cter especi/co 4para un tipo de esencia8! tene$os: el contenido de co$ponentes caronilados co$o el ci%ral en "iera luisa y li$ón! -ndice de $entona y $entol en $enta y piperita! $uGa y "iera uena. Entre otros se analiza el -ndice de acidez! contenido de %enoles y alco"oles! etc. 1reparación de las $ezclas. Una #ez otenido o etra-do el aceite! la $etodolog-a general considera una etapa deno$inada 1reparación de la Muestra para el An+lisis< &ue consiste en: Eli$inar el agua residual! $ediante la adición de una cantidad de sul%ato de $agnesio. Mas o $enos el 2( del peso de aceite esencial 4'.'gr.8! $ezclando y /ltrando posterior$ente. Lle#ar el aceite esencial a la te$peratura en &ue se #a realizar los an+lisis 46( 7C8 $ediante aGo $ar-a. Son $uc"os los an+lisis &ue se suelen aplicar a los aceites esenciales! entre los $as i$portantes se encuentran. A. >ensidad. Consiste en $edir el peso de un #olu$en dado de aceite esencial! se utiliza el picnó$etro y se epresa en4gOl8 . B. Pndice >e Re%racción. Consiste en la $edida del +ngulo de re%racción del aceite esencial $anteniendo en condiciones de transparencia e isotropis$o! siendo la longitud de onda de luz de *J.@ n$. &ue corresponden a la l-nea > del sodio. Se e$plea un re%ractó$etro cl+sico &ue per$ite la lectura directa de los -ndices de re%racción co$prendidos entre 2@(( y 23(( con precisión de QOK(.(((6. C. >es#iación 1olari$,trica. Es la $edida de la rotación del plano de polarización de luz! a una longitud de onda de/nida! al atra#esar un espesor deter$inado de aceite esencial. La longitud de onda es general$ente a&uella correspondiente a la l-nea de sodio. Se utiliza un polar-$etro cuya precisión
dee ser por lo $enos igual a QOK (.(@. se e$plean tuos de oser#ación de longitud apropiada. >. Soluilidad En Etanol. Consiste en adicionar progresi#a$ente al aceite esencial a una solución acuosa de etanol en concentración adecuada y conocida! oser#ando el grado de soluilidad. Seg9n el grado de soluilidad. 1ode$os clasi/car a los aceites. Aceite esencial solule en ;< #ol9$enes de etanol de graduación dada T per$anece igual despu,s de la adición posterior de l etanol de la $is$a concentración! "asta enturiar. Aceite esencial en ;< #ol9$enes de etanol de graduación dada T< &ue se enturia al diluir. Aceite esencial en ;< #ol9$enes de etanol de graduación dada T< enturia en ;< #ol9$enes 4 ;< $enor &ue 6(8.
&ue se
Aceite esencial solule con opalescencia. MT=>=S >E ANLISIS >E ACEITES ESENCIALES: a. Ensayos de reconoci$iento. >eido a la di#ersidad de grupos %uncionales &ue pueden estar presentes en los co$ponentes $onoK y ses&uiterp,nicos de un aceite esencial no eiste una pruea espec-/ca para su reconoci$iento. =tros reacti#os 9tiles para re#elar $onoterpenos y ses&uiterpenos son anisalde"-doK+cido sul%9rico! #ainillinaK+cido sul%9rica y +cido %os%o$ol-dico.
. Etracción y aisla$iento. Co$o se $encionó anterior$ente! la $ayor-a de $onoterpenos y ses&uiterpenos se encuentran presentes en los aceites esenciales de di#ersas plantas. A partir de dic"os aceites es posile realizar su aisla$iento $ediante la utilización de uno o #arios $,todos cro$atogr+/cos tales co$o la cro$atogra%-a en colu$na! en capa /na y F1LC. 1ara las cro$atogra%-as en colu$na y en capa /na se utiliza a$plia$ente la s-lica gel co$o %ase estacionaria. Co$o %ase $ó#il se e$plea sol#entes apolares puros o $ezclados. Sin e$argo actual$ente se utilizan t,cnicas de separación $+s e/cientes y r+pidas co$o la cro$atogra%-a l-&uida de alta e/ciencia F1LC! y la cro$atogra%-a de gases 45C8! as- co$o ta$i,n co$inaciones online< F1LCK 5CKMS. c. Caracterización espectral. Los $onoterpenos y ses&uiterpenos en un uen n9$ero se pueden caracterizar &u-$ica$ente a partir de los datos de cro$atogra%-a de gases y los espectros de $asas tal co$o se anotó anterior$ente! pero cuando eisten dudas de tal caracterización se recurre a los $,todos espectrales co$o In%rarro0o! Ultra#ioleta y Resonancia Magn,tica Nuclear. d. Espectro in%rarro0o. El espectro in%rarro0o per$ite detectar la presencia de grupos "idroilo! caronilo! anillos aro$+ticos! enlaces doles CC. cis y trans! etc. 1ara deter$inar el espectro asta con colocar una gota del co$ponente en una celda de NaCl. e. Espectro ultra#ioleta.
El espectro U; de los $onoterpenos y ses&uiterpenos per$ite el reconoci$iento de grupos %uncionales y grupos cro$ó%oros. 1or e0e$plo el li$oneno presenta un $+i$o de asorción en 6)6 n$ 4E )'((8. En general! la espectro%oto$etr-a ultra#ioleta tiene una utilidad li$itada en el estudio de la gran $ayor-a de los aceites esenciales $onoterp,nicos! ya &ue pocos terpenos tienen grupos cro$ó%oros. Sin e$argo! en la %racción no #ol+til de los aceites esenciales c-tricos se encuentran co$ponentes carotenoides o con n9cleos "eteroc-clicos oigenados 4cu$arinas! %urocu$arinas sustituidas y poli$etoiDa#onas8! lo &ue da a estas esencias un co$porta$iento caracter-stico en el U;. I;. MATERIALES MT=>=.
B. MET=>=. Una #ez otenido o etra-do el aceite! la $etodolog-a general considera una etapa deno$inada preparación de $uestras para el an+lisis< &ue consiste en: Eli$inar el agua residual! $ediante la adición de una cantidad de sul%ato de $agnesio an"-drido ! $as &ue o $enos al 2( del peso del aceite esencial! luego ser+ /ltrado y as- en condiciones para so$eterse a las prueas %-sico &u-$ica. 4Eperi$ento. 28 >eter$inación de la densidad de Aceite Esencial. 4Eperi$ento 68 =tener el peso del picnó$etro co$pleta$ente li$pio y seco 41#8.
Llenarlo co$pleta$ente con agua destilada a 6( 7C. colocar la tapa! oser#ando la ausencia de uru0as en el interior o en el tuito de la tapa. Secarlo $uy ien y pesar de nue#o 41c8. ;aciar el picnó$etro y secarlo cuidadosa$ente. Llenarlo el picnó$etro con el l-&uido prole$a a la $is$a te$peratura del agua 46( 7C8. taparlo y li$piar escrupulosa$ente el eterior. 1esar de nue#o 418. Calcular el peso espec-/co 41e8 aplicando la siguiente %or$ula. 1e 41 K 1#8 O 41a K1#8 Soluilidad En Etanol. 4Eperi$ento @8 Consiste en adicionar progresi#a$ente el aceite esencial una solución acuosa de etanol de concentración adecuada 43(! J(! (! )8. Se coloca dentro de un tuo de pruea de 2 $l. >e aceite esencial $edido con pipeta. Se coloca la proeta y su contenido en aGo $ar-a a te$peratura constante. Usando una ureta se aGade la solución diluida del etanol de concentración conocida! en incre$ento de 2 $l! "asta &ue el aceite se disuel#a co$pleta$ente! agitando %recuente$ente y #igorosa$ente durante la adición del sol#ente. Cuando la solución sea per%ecta$ente clara! se anota el #olu$en de la solución de etanol aGadido. Se contin9a aGadiendo el sol#ente en incre$entos de 2 $l "asta llegar a 6( $l! se siguen agitando despu,s de cada adición. Si la solución se pone turia y opalescente antes de "aer agregado un #olu$en total de 6( $l de etanol se anota el #olu$en en el $o$ento en &ue aparece la turidez u opalescencia y e#entual$ente el #olu$en en el cual desaparece. Residuo 1or E#aporación. 4Eperi$ento '8 Se pesa un gra$o de $uestra en una capsula de porcelana pre#ia$ente tarada. Se e#apora en el aGo $ar-a sin interrupción a la te$peratura y el tie$po adecuado para cada aceite esencial. Se de0a en%riar la capsula y luego se coloca en un desecador y se pesa. ;. RESULTA>=S: =BSER;ACI=NES:
>el eperi$ento 2: Al adicionar sul%ato de $agnesio al aceite esencial este "ace &ue el aceite se clari/&ue! y se %or$a cristales de $agnesio en la ase del #aso precipitado. Cuando el aceite si /ltra la $uestra es $as clara. >el eperi$ento @: Cuanto $ayor es el grado del alco"ol &ue se usa $enor cantidad de "idróido de sodio se usa y la soluilidad es a0a. 1or lo tanto la turidez #a cayendo paulatina$ente.
Teniendo co$o resultado toda las #ariaciones de soluilidad en etanol a las di%erentes te$peraturas se oser#o &ue a $edida &ue se au$enta el grado del contenido de alco"ol para titular dis$inuye el gasto del #olu$en! esto nos per$ite decir &ue a $ayor grado de alco"ol $ayor soluilidad del aceite esencial. En cuanto a la co$paración del residuo por e#aporación se oser#o &ue el aceite es astante sensile al calor por eso! cuando el aceite se lle#a a te$peratura de *27C por un tie$po &ue #aria de J$in. resulta una e#aporación de $ayor cantidad del aceite. En cuanto a la deter$inación del #olu$en del aceite esencial no se realizó satis%actoria$ente! por &ue pudo apreciarse en el pesa0e realizado del 418 una $-ni$a cantidad de agua! lo cual i$pidió to$ar el peso eacto del aceite puro &ue era de nuestro inter,s. Realizando las co$paraciones en cuanto a la densidad! a $edida &ue se incre$enta la te$peratura este dis$inuye 4densidad8! entonces en las e#aluaciones es necesario controlar la te$peratura! deido a &ue cuando "ay un incre$ento de calor sensile! la energ-a interna au$enta! en donde las %uerzas de repulsión son $uc"o $ayores &ue las de atracción! por tanto "ay un $o#i$iento $ayor de las $ol,culas y estas se encuentran $as dispersas! lo cual ocasiona a &ue dis$inuya la densidad. En los di%erentes pesa0es realizados se oser#ó ligeras #ariaciones entre los datos! esto indica &ue en el interior de la alanza anal-tica puede ser &ue "aya acu$ulación de aire! lo cual "ace &ue #ari, el peso cuando la $uestra es pesada $+s de una #ez! es decir! &ue cuando se pone la $uestra sore la alanza. =tra causa posile$ente es el secado del picnó$etro no "a sido realizado apropiada$ente! de tal $anera &ue al "acer contacto con la ye$a de los dedos! este trans/era $-ni$as cantidades de $asa 4grasa o sudor8.
