Facultad de Ciencias Departamento de Ciencias Farmacéuticas
Aislamiento de Eugenol por Destilación Simple Informe de Laboratorio Laboratorio Química Farmacéutica Orgánica II 2013 Javiera Mancilla Ishihara [
[email protected]] Pilar Parra Alzamora [
[email protected]] Dra. Sandra Fuentes Villalobos William Saavedra Jofre ____________________________________________________________________________________ Introducción
El Eugenol, (4- alil -2-metoxifenol) componente del clavo de olor, como se muestra en la Figura 1 es un Fenol, líquido oleoso, amarillo claro con olor fuerte y aromático, prácticamente insoluble en agua, miscible con alcohol, cloroformo, éter y aceites [1].
Figura 1. Estructura química Eugenol
El eugenol es un bloqueante irreversible de la conducción nerviosa y en concentraciones bajas, es capaz de reducir la transmisión sináptica de la zona neuromuscular, por lo que es usado odontológicamente. Inhibe la quimiotaxis de los neutrófilos y la generación del anión superóxido a bajas concentraciones, además se ha descrito como un inhibidor competitivo de la prostaglandina H sintetasa, impidiendo la unión de esta enzima con ácido araquidónico, de manera que no se forma esta prostaglandina, entre muchos otros usos [2].
Para aislar este aceite se puede utilizar el método denominado Destilación, que es muy utilizado para el aislamiento de productos líquidos naturales desde plantas [3]. La destilación es el proceso que consiste en calentar un líquido hasta que sus componentes más volátiles pasen a fase gaseosa y, posteriormente, enfriar el vapor hasta recuperar estos componentes en forma líquida mediante la condensación. Éste método se fundamenta en que una mezcla de dos líquidos miscibles destila a una temperatura que no coincide con las temperaturas de ebullición de los dos líquidos componentes de la mezcla. Ésta temperatura puede ser intermedia entre los dos, superior o inferior [4]. En este caso la destilación por arrastre de vapor de agua fue el método utilizado, ya que es usada para destilar compuestos de punto de ebullición altos que se descomponen en o cerca de sus puntos de ebullición. Éstos compuestos pueden destilarse con vapor de agua a una temperatura lo suficientemente baja para evitar su descomposición, este hecho constituye una ventaja sobre otros métodos de destilación. Dado que la corriente de vapor de agua es un proceso eficaz y de bajo costo, se usa con frecuencia para aislar y purificar aceites naturales a partir de sus fuentes biológicas [5]. 1
Hipótesis
El aceite esencial Eugenol del clavo de olor es fácilmente extraíble mediante la destilación. Objetivos
1. Obtención de Eugenol a partir de Clavo de Olor, mediante la destilación por arrastre de vapor. 2. Purificar el Eugenol obtenido por particiones sucesivas con solventes y solución alcalina. Materiales y métodos
Los materiales utilizados para este experimento fueron: Balón de fondo redondo 250 mL Manta Calefactora Tubo Refrigerante 300 mm Vaso de precipitado 250 mL Vaso de precipitado 1000 mL Dos matraces Erlenmeyer 250 mL Embudo de decantación 125 mL Soporte para equipo de Destilación Vidrio Reloj Probeta 100 mL Termómetro Vaselina Parafilm Piseta con agua destilada Trozos de cerámica
Los reactivos utilizados fueron: Clavo de olor Diclorometano Hidróxido de Sodio 5% HCl
Procedimiento
Se comenzó pesando la cantidad de clavo de olor entregada, fueron 23,99 g, mientras esto se realizaba, se montó el equipo de destilación, utilizando vaselina para ayudar a sellar las uniones y parafilm para fijar el termómetro, tal como se muestra en la Figura 2.
Figura 2. Equipo de Destilación montado
Se adicionó los 23,99 g de clavo de olor en el Balón de fondo redondo 250 mL, junto con 170 mL de agua destilada y dos trocitos de cerámica, esto debido a que en la destilación casi todos los líquidos tienden a sobrecalentarse, alcanzando una temperatura superior al punto de ebullición, para evitar que esto ocurra, se añadieron pequeños trozos de un material poroso (cerámica), cuyos pequeños poros constituyen un lugar adecuado para la formación de núcleos de burbujas, hirviendo así el líquido suavemente. Posteriormente se comenzó a calentar con la manta calefactora, vigilando la temperatura con el termómetro. Una vez que la temperatura llegó a los 97° C la primera gota del aceite cayó en el matraz Erlenmeyer, y se observó un flujo constante de gotas de eugenol, mientras que se observó que el clavo de olor con agua hervía en el balón de fondo redondo como se observa en la Figura 3. Una vez que se llegó al volumen de 50 mL, transcurridos 70 min aproximadamente, se transfirió el Eugenol recolectado a un embudo de decantación, en el cual se extrajo dos veces la fase orgánica (FO1) con 25 mL de diclorometano cada vez, mientras que la fase acuosa (FA1) se colectó en un matraz, el cual fue rotulado.
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Resultados y discusión Resultados
Dentro de la composición del clavo de olor, un 15 – 21 % aproximadamente corresponde al aceite volátil, del cual un 70 – 90 % corresponde a eugenol [6]. Por lo que, para calcular el porcentaje de rendimiento, primero se debe calcular la masa a la que corresponde el 15% que debiera representar al Eugenol.
Figura 3. Solución Clavos de olor con agua hirviendo a 97° C.
Por otro lado, FO1 se transfirió al embudo de decantación, y se adicionó 25 mL de NaOH 5%, donde se extrajo la fase orgánica (FO2) por duplicado y se guardaron en un matraz, mientras que la fase acuosa (FA3) se colectó en un vaso de precipitado, donde posteriormente se realizó otra extracción con 25 mL de diclorometano, y se colectó la fase acuosa (FA4) y las fases orgánicas obtenidas hasta ese punto se reunieron en un vaso de precipitado. Al mismo tiempo, FA4 se le agregó HCl, con constante agitación, hasta que la solución se tornó blanca (Figura 4), y se midió el pH con un indicador de pH, el cual identificó que la solución era ácida. Una vez que la solución se acidificó, se transfirió al embudo de decantación y se agregó 20 mL de diclorometano y se extrajo la fase orgánica por duplicado, descartando las fases acuosas obtenidas.
23,99 g 100% X g 15 % Donde x = 3,5985 g. De los cuales el 90% corresponderían a Eugenol. 3,5985 g 100% X g 90 % Donde x = 3,2387 g Posteriormente, para calcular el rendimiento, se utiliza la siguiente fórmula:
Donde la cantidad ideal de producto corresponden a los 3,2787 g calculados anteriormente, y la cantidad real de producto es el dato entregado por el pesado del producto secado por la Profesora guía y el Ayudante, que son 1,66 g. De esta manera se obtiene un rendimiento de un 50,63 %. Los resultados se pueden resumir en la siguiente tabla: Tabla de resultados Peso del clavo de olor 23,99 g
Peso del Eugenol
% de Rendimiento
1,66 g
50,63%
Discusión
Figura 4. Fase acuosa alcalina se acidifica con HCl
Las fases orgánicas obtenidas se guardaron en dos matraces, rotulándolos, de manera que la Profesora guía y el Ayudante secaron y pesaron, debido a que faltó tiempo para poder realizar el último paso del laboratorio.
En las reacciones orgánicas, con más frecuencia el agua se considera como un reactivo o un contaminante. Después de la reacción y posterior extracción, casi todas las disoluciones orgánicas contienen pequeñas cantidades de agua. El sulfato sódico anhidro es el más común de los deshidratantes generales [5]. Es económico y de gran capacidad deshidratante, ya que forma un heptahidrato, como se observa en la Figura 4. 3
Referencias
Figura 4. Reacción de formación del heptahidrato con sulfato sódico anhidro.
Otra condición que reúne este desecante es que es relativamente inerte, y en general, no reacciona con el material orgánico. Las desventajas del sulfato sódico consisten en que actúa lentamente y por encima de 30° C el heptahidrato se rompe, reduciéndose la capacidad del secado. Conclusiones
1. Mediante la destilación por arrastre de vapor se logró obtener Eugenol, teóricamente, ya que no se utilizó ningún método para poder comprobarlo, más que el olor que el aceite emanaba. 2. Utilizando extracciones sucesivas se purificó el compuesto obtenido, logrando un rendimiento del 50,63%, que claramente está por debajo del porcentaje de pureza teórico (98%), lo que pudo haber disminuido este porcentaje son los errores ocurridos como estudiantes entre las mediciones de soluciones, pesaje y secado de los productos.
[1]. Droguería Cosmopolita. Eugenol Puro 100 g. [en línea]. México Copyright © 2008 Cosmotienda.com, 2012. Actualización 17 Julio 2012. [fecha de consulta: 2 Octubre 2013]. Disponible en: < http://www.cosmotienda.com/tienda/eugenolpuro-p-4100.html>. [2]. Robbers JE, Tyler VE. Tyler's Herbs of Choice: The Therapeutic Use of Phytomedicinals. New York, NY: The Haworth Herbal Press, 1999. [3] Pavia, D. L.; Lampman, G. M.; Kriz, G. S.; Engel, R. G. Introduction to Organic Laboratory Techniques, A Microscale Approach; 3rd ed.; Brooks/Cole: Pacific Grove, CA, 1999; p. 663. [4]. Angulo R. Cuaderno de prácticas de Química 2013, Separación de Mezclas. [en línea] Actualización 11 Abril 2013. [fecha de consulta: 3 Octubre 2013]. Disponible en: < http://es.scribd.com/doc/135446754/Cuadern o-de-Practicas-de-Laboratorio-p3>. [5]. Gracía-Tulich A, Vásquez C. Laboratorio de Química II. Textos de instrucción básicos (TINS). Lima, Perú, 2010; p 118. [6]. Fleita B, Lindner M, Ursu M. Cuarto seminario taller de invierno [diapositiva]. Instituto Superior Tecnológico Buceo. Bachillerato de Química Básica e Industrial, 2012. 35 diapositivas, col.
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