Extracción de Tóxicos Orgánicos de una Muestra de Orina. Fraccionamiento del Extracto I NTROD ODUCCI ÓN
Los tóxicos orgánicos constituyen, sin duda alguna, el grupo más numeroso entre las diferentes sustancias tóxicas. Ello implica una gran complejidad desde el punto de vista analítico y requiere una metodología más amplia que permita abarcar la mayor parte de las necesidades analíticas. Esa gran variedad determina que, en el caso de los tóxicos orgánicos, la extracción -primera fase de todo análisis toxicológico-, sea realmente de la máxima importancia. En función del tipo de análisis que se vaya a realiar !estudio específico de un determinado tóxico o bien un screening general" #abrá que utiliar unas condiciones concretas para la extracción. $or ello, ello, el objeti objetivo vo es la invest investiga igació ción n general general de tóxico tóxicoss orgáni orgánicos cos utili utiliand ando o procedimientos de extracción generales, ya que cuando comenamos un análisis toxicológico, en principio, no sabemos qu% tipo&s de toxico&s podría&n estar presente&s en la muestra. FUNDAMENTO
'omo norma general, los tóxicos orgánicos se extraen con disolventes orgánicos. Entre los más frecuentes para una extracción general se encuentran( %ter etílico, cloroformo, diclorometano, etc. En este proceso es fundamental el p) del medio en el que se realia la extracción, ya que el fundamento de la extracción líquido - líquido consiste en la diferente solubilidad que cada sustancia tiene en agua y&o disolventes orgánicos en función del grado de disociación que sufre en función del p) del medio !sin olvidar el efecto de la mayor o menor liposolubilidad de acuerdo al coeficiente de partición". Los tóxicos en medio acuoso !como es el caso de las muestras biológicas" se comportan como ácidos, bases o sustancias neutras.
El equilibrio equilibrio fundamental fundamental del que #acemos uso en la extracción extracción con disolventes disolventes es el siguiente(
Las formas *+ +*/0 son más solubles en disolventes orgánicos. $or tanto, en cada caso tendremos que utiliar el p) idóneo para que el tóxico que buscamos se encuentre mayoritariamente en forma *+ +*/.
1. Extracción de Tóxicos Ácidos
En el caso de los tóxicos ácidos, si consideramos un medio ácido, implica una elevada concentración de )1 , por lo que seg2n el principio de Le '#atelier, la reacción se desplaaría para compensar dic#o aumento #acia la iquierda, es decir, #acia la formación de ), aumentando así la cantidad de ácido que está en forma *o oniada. La forma *o oniada es mas soluble en disolventes orgánicos que la oniada. $or lo que concluimos que( Los ácidos ácidos se se extraen con disolventes orgánicos en medio ácido
2. Extracción de Tóxicos Básicos
En el caso de los tóxicos básicos, si consideramos un medio alcalino, implica una elevada concentración de +)-, por lo que seg2n el principio de Le '#atelier, la reacción se desplaaría #acía la iquierda para compensar ese aumento, es decir, #acia la formación de 3+), aumentando así la cantidad de base que está en forma *o oniada. La forma *o oniada es más soluble en disolvente orgánico que la oniada. $or lo que concluimos que( Las bases se extraen con disolventes orgánicos en medio alcalinos
4esumen( 5.
Los 6'/+0 d%biles !por ej.( barbit2ricos" o fuertes !por ej.( salicilatos" se extraen con disolventes orgánicos en medio ácido.
7.
Las 360E0 d%biles !por ej.( alcaloides, antidepresivos tricíclicos, fenotiacinas, etc." se extraen con disolventes orgánicos en medio básico.
8.
Los *E9:4+0 !por ej.( meprobamato, carbamacepina, etc." se extraen con disolventes orgánicos independientemente del p) del medio !ácido o básico".
Metódica REACTI VOSYMATERI AL:
Reactivos
5. )'l concentrado 7. ;ter etílico 8. 0olución saturada de '+8)*a( 5< g&5<< ml agua destilada =. 0olución de *a+) <,=>*( 5,? g&5<< ml agua destilada >. *)=+) 8<@ A. 0+=)7 5* B. 4eactivo de :rinder. ?. 0olución de cloruro potásico-borato( disolver ==,B g de C'l y 8B,5 g de ácido bórico en 5 litro de agua destilada.
D. etanol 5<. cetona 55. 0+=)7 concentrado 57. Furfuralde#ído 58. :ampón borato <,> !p) 5<" 5=. 0+=*a7 an#idro
Material
5. Embudo de decantación de 7>< ml 7. 0oporte & pinas & aro 8. $robetas graduadas de >< ml !7" =. $apel indicador de p) >. Gasos de precipitado de >< -5<< ml !7" A. $ipetas graduadas > -5< ml !=" B. :ubos de ensayo graduados de 5< ml !5<" ?. Hradilla
D. $apel de Filtro de 5<-5> cm diámetro 5<. Embudo de vidrio 55. 'ápsula de porcelana 57. $laca calefactora 58. $ipetas graduadas de 7 ml !>" 5=. $ipetas graduadas de 5 ml !7" 5>. $ipetas $asteur de plástico !7-8" 5A. Garilla de vidrio 5B. Espectrofotómetro 9G-Gisible & cubetas
PROCEDI MI ENTO
A. Fraccionamiento del extracto http://www.ugr.es/~fgil/proyecto/fraccionamiento/video1-13.html
5. ntroducir la muestra de orina problema !7< ml" en el embudo de decantación. gregar 8 gotas de )'l concentrado para acidificar, comprobando que se consigue el p) deseado.
7. Extraer con >< ml de %ter etílico( medir en una probeta >< ml de %ter y agregarlos al embudo. :apar el embudo y agitar por inversión durante dos minutos. /e ve en cuando abrir la llave para dejar escapar los gases que se pueden originar durante la agitación. Finalmente, dejar en reposo para que se separen las fases !la fase orgánica Iet%rea en nuestro caso-, quedará en la parte superior".
8. 4ecoger la fase acuosa inferior !fracción 3" en el Jcontenedor de orinaK y guardar para continuar posteriormente la extracción.
Secuencia: http://www.ugr.es/~fgil/proyecto/fraccionamiento/video14-23.html 4. Extraer dos veces !7 x" con > ml de solución de bicarbonato(
a" gregar a la fase orgánica !et%rea" contenida en el embudo, > ml de solución de bicarbonato sódico y extraer como se indicó en el punto 7.
b" 4ecoger en un tubo graduado > ml de la fase acuosa inferior. gregar otros > ml de bicarbonato a la fase orgánica y extraer de nuevo. 4ecoger la fase acuosa inferior sobre el tubo que contenía los primeros > ml. +btendremos así la fracción ácida fuerte JK. La fase orgánica seguirá conteniendo los tóxicos ácidos d%biles !a" y los neutros !*".
Secuencia: http://www.ugr.es/~fgil/proyecto/fraccionamiento/video2-3!.html
>. Lavar la fase orgánica !a 1 *" con > ml de agua( agregar a la fase et%rea !orgánica" > ml de agua destilada y extraer como en el punto 7. 4ecoger A ml de la fase inferior y desec#arlos.
A. Extraer con > ml de *a+) <,=> *( agregar > ml de la solución de *a+) a la fase orgánica y extraer como en el punto 7.
!. 4ecoger en un tubo de ensayo graduado =,> ml de la fase acuosa inferior.
+btendremos así la fracción ácida d%bil JaK.
Secuencia: http://www.ugr.es/~fgil/proyecto/fraccionamiento/video3"-43.html ". Filtrar la fase orgánica sobre un filtro de papel en el que previamente #emos
colocado sulfato sódico an#idro. 4ecoger sobre una cápsula de porcelana.
. Evaporar el %ter sobre una placa calefactora !en campana" procurando que no
se JresequeK el extracto. $ara ello, cuando falten 5-7 ml por evaporar, retirar la cápsula de la placa y ladearla suavemente #asta que finalice la evaporación. /ejar enfriar. +btendremos así la fracción neutra J*K.
Secuencia: http://www.ugr.es/~fgil/proyecto/fraccionamiento/video44-13.html 1#. :ransferir al embudo de decantación la fase acuosa J3K que obtuvimos en la
primera extracción !recogida sobre el contenedor de orina". lcaliniar con 8-= gotas de #idróxido amónico #asta conseguir un p) aproximado de D.
11. Extraer con >< ml de %ter etílico siguiendo el proceso #abitual. 4ecoger >-A ml
de la fase acuosa inferior y desec#arla.
12. Lavar con > ml de agua. $ara ello agregar a la fase orgánica > ml de agua y
extraer. 4ecoger A ml de la fase acuosa inferior y desec#arlos.
13. Extraer con > ml de ácido sulf2rico 5 *. gregar > ml de ácido sulf2rico 5 * y
extraer como en el paso 7. 4ecoger sobre un tubo de ensayo graduado de 5<
ml =,> ml de la fase acuosa inferior !evitando coger fase orgánica". +btendremos así la fracción básica J3K .
B. Identificación de las fracciones
'ada una de las fracciones obtenidas se someterá al siguiente tratamiento( 1. Fracción ácida fuerte JK. J:est de :rinder para salicilatosK !colorimetría".
:ransferir 5 ml de la fracción ácida fuerte JK a un tubo de ensayo. gregarle 5-7 gotas de )'l concentrado para acidificarla, comprobando que se consigue el p) deseado !aprox. 7". 0eguidamente agregar 5 ml del reactivo de :rinder. En caso positivo aparecerá un '+L+4 G+LE:.
Secuencia: http://www.ugr.es/~fgil/proyecto/fraccionamiento/video23-2".html 2. Fracción neutra J*K. J:est de )eyndricxK !colorimetría".
gregar sobre el residuo seco de la cápsula 5,> ml de acetona y agitar suavemente #asta que se disuelva. 0i es necesario se puede usar una varilla de vidrio. continuación, agregar <,5 ml de ácido sulf2rico concentrado y meclar con agitación suave !ladeando la cápsula con cuidado". 0eguidamente agregar <,5 ml de furfural al 5@ en acetona. /espu%s de extender la mecla por las paredes con un suave movimiento de rotación, esperar unos minutos sin tocar la cápsula. En presencia de carbamatos, aparecerá un anillo violeta en 7-> minutos sobre la pared.
Secuencia: http://www.ugr.es/~fgil/proyecto/fraccionamiento/video14-1.html
3. Fracción básica J3K. Espectrofotometría 9G.
4egistrar el espectro 9G entre 77< y 8A< nm. !Ger Figura 5" 4. Fracción ácida d%bil JaK.J:est general de barbit2ricosK !Espectrofotometría 9G". Secuencia: http://www.ugr.es/~fgil/proyecto/fraccionamiento/video2#-3".html $. arcar dos tubos como Jp) 5
ácida d%bil a cada uno de ellos. l tubo Jp) 5*.
%. )acer un barrido para cada uno de ellos entre 77< y =<< nm y registrar
el espectro de absorción. 9tiliar como blancos( para el tubo Jp) 5* y para el tubo Jp) 58K #idróxido sódico <,=>*.
!. 0i se observa alguna respuesta al #acer el barrido, agregar al tubo Jp)
5,>disustituidos.
&ideo completo: http://www.ugr.es/~fgil/proyecto/fraccionamiento/video.html CUESTI ONESYCÁLCULOS
5. N 'ual es la finalidad del fraccionamiento del extracto en la extracción líquido -líquido de tóxicos orgánicosO 7. /e acuerdo con los datos de la :abla 5 proponer el medio de extracción más adecuado para cada uno de los tóxicos indicados. 8. $roponer un procedimiento para separar fenobarbital, salicílico y meprobamato presentes una muestra de orina. =. En el esquema general de fraccionamiento Nporqu% se usa una solución de '+8)*a !base d%bil" para separar los tóxicos ácidos fuertes de los ácidos d%biles y de los tóxicos neutros y no se emplea *a+) !base fuerte"O. NPu% ocurriría si utiliáramos %sta 2ltimaO >. $roponer un esquema de extracción para la determinación cualitativa y cuantitativa de fenobarbital en una muestra de orina, mediante espectrofotometría 9G-visible. A. $roponer un medio de extracción para diferenciar el ácido salicílico y el fenobarbital a partir de una muestra de orina !ver datos de la :abla 5". Tabla 1. ro!iedades f"sico#$%"micas del ácido salic"lico& fenobarbital& me!robamato ' amitri!tilina
'(S)*+,: http://usca-to.com/inde.htm http://myslide.es/search/0toicologia
