cumarinas 2014
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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN
MARCOS
FACULTAD DE QUÍMICA e INGENIERIA QUÍMICA
DEPARTAMENTO ACADEMICO DE QUÍMICA ORGÁNICA
LABORATORIO DE PRODUCTOS NATURALES
“Cumarinas”
Integrantes:
Castañeda Osorio, Edson
Pusari Mancilla, Mónica
Rafaeli Pulgar, Renzo
Rojas Pérez, Leslie
Profesora:
Quim. Juana Huamán Malla
Horario:
Miércoles 18:00-22:00
C.U. Noviembre del 2014
Laboratorio de Productos Naturales Cumarinas
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INDICE
1. Introducción…………………………………………………………………………….. 2
2. Principios Teóricos…………………………………….……………..……………….3
3. Detalles Experimentales…………………………………………………………… 4
4. Reacciones Químicas………………………………………………….……………. 6
5. Resultados………………………………………………………………………….….… 7
6. Análisis y Discusión de Resultados…………………………………..…….…. 9
7. Conclusiones…………………………………………………………………………... 10
8. Recomendaciones……………………………………………………..………….… 11
9. Bibliografía………………………………………………………………................. 12
10. Cuestionario………………………………………………………………………….. 13
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INTRODUCCIÓN
Las cumarinas son productos naturales ampliamente distribuidos en la naturaleza. En el
humano el principal metabolito de la cumarina es la 7-hidroxicumarina, el cual es la forma
activa del compuesto. Estos y otros compuestos relacionados presentan actividades
biológicas de importancia terapéutica, entre las cuales destaca su efecto antitumoral.
En plantas se encuentran en los tegumentos de las semillas, frutos, flores, raíces, hojas, y
tallos, aunque la mayor concentración se encuentra en general en frutos y flores. La
cumarina funciona como defensor para la planta ya que posee propiedades supresoras
del apetito, lo que explicaría su extensión generalizada, especialmente en pastos y tréboles.
Esto provoca la disminución del impacto del pastoreo sobre el forraje. Además, tiene
propiedades antimicrobianas, captadoras de radiación UV e inhibidoras de la germinación. A
pesar del agradable olor dulce de este compuesto y de ser responsable de nombres de
plantas como el trébol dulce o la grama dulce, a las plantas no se las ha denominado así por
su sabor. La cumarina tiene un sabor amargo y los animales la evitan siempre que pueden
pues produce hemorragias internas.
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PRINCIPIOS TEÓRICOS
Con el nombre de cumarinas se conoce a un grupo muy amplio de principios activos
fenólicos que se encuentran en plantas medicinales y tienen en común una estructura
química de 2H-1-benzopiran-2-ona, denominada cumarina. Sobre esta estructura, que se
origina biosintéticamente por lactonización del ácido cumarínico (2-hidroxi-Z-cinámico), se
disponen sustituyentes de distinta naturaleza química lo que da lugar a distintos tipos de
cumarinas: sencillas y complejas.
Prácticamente todas las cumarinas, a excepción de la cumarina propiamente dicha, poseen
un sustituyente hidroxílico en posición 7 ya sea libre, como sucede en la umbeliferona, o
combinado (metilo, azúcares, etc.). Las cumarinas sencillas pueden poseer además hidroxilos
adicionales también libres o combinados.
Ejemplo de ellas son el esculetol del castaño de Indias con dos hidroxilos libres sobre los
carbonos C-5 y C-7 o el escopoletol presente en algunas Solanáceas (belladona) que posee
un hidroximetilo en C-5 y un hidroxilo libre en C-7.
Como grupo, su interés farmacológico no es muy grande, sin embargo debemos mencionar
sus efectos sobre el sistema vascular tanto en territorio arterial como venoso y su utilidad en
el tratamiento de algunas alteraciones de la piel como por ejemplo la psoriasis debido a sus
propiedades fotosensibilizantes.
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DETALLES EXPERIMENTALES
REACTIVOS
Etanol
Hidróxido de sodio
Cloroformo
MATERIALES
Equipo Soxhlet
Vasos de 250 ml
Lunas de reloj
Lámpara UV 365 nm
Bagueta
Capilares
Probeta
MUESTRA
Ruda
Apio
EXTRACCION:
Se procedió a pesar 30 g de cada muestra previamente seca y molida
Se las llevó a un extractor Soxhlet con EtOH (250 mL) durante 3 horas.
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Al extracto etanólico se le realiza las siguientes pruebas:
REACCION DE IDENTIFICACION:
Colocar 2 gotas de extracto en una tira de papel Whatman y colocar sobre ella una gota de
NaOH al 10%. La Observación de fluorescencia verde amarilla bajo la lámpara UV 365 nm
nos indica la presencia de cumarinas fijas.
ANÁLISIS CROMATOGRÁFICOS:
Sistema 1: CHCl3: CH3OH (1:1)
Se procedió a colocar la muestra en la placa cromatográfica para su respectiva fluorescencia.
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REACCIONES QUIMICAS
Para el bergapteno :
Se observa fluorescencia verde amarillenta
Para el psoralen:
Se observa fluorescencia amarilla
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RESULTADOS
Las muestras trabajadas en el laboratorio fueron las siguientes: Apio y Ruda
Extracción de las muestras:
Se molió las muestras y se llevó a extracción en un equipo Soxhlet, luego de 4 vueltas en
solución etanólica en aprox 3 horas se obtuvo el concentrado para analizar.
Reacciones químicas de Identificación
1. Identificación con NaOH 10%:
En las imágenes se observó la fluorescencia color verde amarillenta para el apio y amarilla
para la ruda. Dando reaccion positiva la presencia de cumarinas fijas.
Adición de gotas de NaOH Izquierda: Ruda Derecha: Apio
Intensa fluorescencia
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2. Análisis Cromatográfico:
Sistema 1: CHCl3: CH3OH (1:1)
Al extracto etanólico se le realizó una cromatografía en capa fina, en este caso se añadió
muestras de coca y tabaco que se extrajeron en la práctica de alcaloides
Se observó lo siguiente:
En la ruda se observó 4 tipos de fluorescencias de las cuales el de partida dio una fluorescencia verde, la siguiente fue roja, la tercera fue morada y por último fue roja nuevamente.
En la ruda se observó 2 tipos de fluorescencia la inicial fue verde y el final rojo.
En la hoja de coca se observó 3 tipos de fluorescencias el primero dio una fluorescencia verde, la siguiente fue roja, la tercera fue morada.
En el tabaco se observó en el inicio una fluorescencia verde y al final se observó ligeramente 3 fluorescencias moradas seguidas.
CHCl3: CH3OH (1:1)
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ANALISIS Y DISCUSION DE RESULTADOS
En la determinación de cumarinas se usó la reacción de identificación con hidróxido
de sodio al 10% porque es la característica para estos compuestos sin embargo la
prueba inicial en papel Whatman es para identificar el grupo de cumarinas presentes
y cada una de esta emite una fluorescencia diferente por lo que al estar juntas en la
gota de extracto etanólico y luego ser expuestas al hidróxido de sodio el color
observado es el expresado por el grupo de cumarinas, el aporte de color de cada una
da el color observado en la fluorescencia usando la lámpara UV a 365 nm. El
hidróxido de sodio tiene la función de acentuar la fluorescencia de estos compuestos.
Se realizó una cromatografía en capa fina para separar los compuestos que presentan
los extractos etanólicos de apio y ruda, se corrieron usando el sistema 1 (CHCl3:
CH3OH (1:1)) observándose que la separación fue visible de buena forma
presentándose bandas con distancia suficiente para que se diferencien unas de otras
y al someter la placa a la luz de lámpara uv a 366 nm se observó líneas que tuvieron
el mismo recorrido, por tanto podría tratarse del mismo compuesto para el apio y la
ruda (bergapteno) y se vio que solo algunas líneas daban la fluorescencia más fuerte.
La muestra tratada con hidróxido de sodio al 10 % produce una reacción de
degradación del compuesto, esto debido a la presencia de un grupo lactónico en la
estructura de las cumarinas, este grupo sufre ante álcalis el rompimiento del anillo
lactónico y se forma una sal de cadena abierta, es por ello que el hidróxido de sodio
al 10 % es utilizado porque acentúa la fluorescencia de estos compuestos.
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CONCLUSIONES
El apio de la familia Apiaceae presenta cumarinas Piranocumarinas.
La ruda de la familia Rutaceae presenta cumarinas Furanocumarinas
(Bergapteno e imperatorina)
Todas las especies de Apio y Ruda presentan cumarinas la cual se comprobó por
presentar fluorescencia a una onda larga del UV (365 nm) la cual se logró haciendo
reaccionar las muestras con NaOH en un papel filtro.
La fluorescencia verde es por presencia de furanocumarinas (bergapteno)
La fluorescencia purpura es por presencia de alcoxicumarinas
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RECOMENDACIONES
En el ensayo de identificación se debe tener cuidado de que la gota caiga y se
extienda formado un circulo grande donde luego se añade el hidróxido de sodio al
10% dentro de ese círculo, para tener así una mejor visualización.
Una vez puesta la placa cromatográfica ya sembrada en el tubo para cromatografía
se debe de cuidar de que el frente del solvente sea recto y que no se genere en el
transcurso de la corrida el movimiento del sistema porque esto afecta la separación
de los componentes.
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BIBLIOGRAFIA
Domínguez, Xorge A. Métodos de Investigación fotoquímica. Editorial Limusa,
México, 1973
www.scielo.sa.cr/scielo.php%3Fscrip...
www.medicinatradicionalmexicana.unam.mx>BDMTM>APMTM
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CUESTIONARIO
1. Esquematice el método de extracción de cumarinas e indique otro método de
extracción
Método de análisis por cromatografía líquida de alta Resolución (hplc)
Para la determinación de cumarina en la muestra, se emplea un método de análisis
por cromatografía líquida de alta resolución (hplc).
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2. ¿Qué reacciones se pueden utilizar para identificar cumarinas? Teniendo presente
su estructura química
3. ¿Cuáles son las funciones de actividad biológica conocida de estos
compuestos? De 5 ejemplos con su actividad biológica
Sus principales actividades son:
a) tienen propiedades vitamínicas, disminuyen la permeabilidad capilar y aumentan la
resistencia de las paredes de capilares (protegen la fragilidad capilar y actúan como tónico
venoso).
b) las piranocumarinas tienen acción antiespasmódica y vasodilatadora de coronarias.
c) algunos tienen propiedades sedantes, como la angelicina.
d) acción antibacteriana.
e) reconocimiento de algunas drogas (mana, solanacaeas midriaticas, castaño de indias).
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4. Nombre 5 cumarinas (las más importantes) con su respectiva estructura
La psoralen (furanocumarina):
Escopoletina (hidroxicumarina):
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5. ¿A qué cree usted que se debe la foto sensibilidad de estos compuestos?
Esta actividad fotosensibilizante es explicable debido a la reactividad del estado triplete de
las furanocumarinas que se genera cuando estas interactúan con la radiación uv y cuyas
posibles reacciones se pueden agrupar en dos categorías.
- los fotoenlaces directos con macromoléculas como el dna, el rna y las proteínas.
- las fotomodificaciones indirectas a los sustratos biológicos a través de formas reactivas del
oxígeno.
Las furanocumarinas se han usado, junto con la radiación uv en el tratamiento de varias
enfermedades d la piel como psoriasis, el vitiligio y la micosis fungoides; el bergapteno,
además se usan como protectores solares en preparaciones cosméticas.
La actividad fotosensibilizante de las furanocumarinas sobre las células, se manifiesta como
fototoxicidad que altera y desorganiza numerosos procesos biológicos en diferentes tipos de
células como células bacteriales o fúngicas.
6. ¿Qué son las aflatoxinas?¿Cómo se forman?¿Quién los produce?¿Cómo se puede
identificar? Con reacciones químicas y técnicas y técnicas cromatográfica u otros métodos
de análisis.
Las aflatoxinas son micotoxinas producidas por muchas especies del género de hongos
aspergillus , como metabolitos secundarios. Las aflatoxinas son un grupo de compuestos que
cobraron importancia a partir de la muerte repentina en escocia (1960), de cien mil pavos
alimentados con maní infectado con una especie fúngica: aspergilus flavus proveniente del
Brasil.
Las aflatoxinas son generadas por diferentes especies de hongos que aparecen en distintos
cultivos que se encuentren expuestos a altas temperaturas durante bastante tiempo o por el
contrario están sufriendo sequias severas, condiciones que se dan en países con climas
húmedos y cálidos. Los cultivos afectados por los hongos comprenden cereales, especias,
oleaginosas, etc. cuanto más propicias son las condiciones, mayores son los niveles de
aflatoxinas. El crecimiento de este hongo se ve afectado por la termohigrotropía, es decir
que responde al estímulo de la temperatura y la humedad relativa de la atmósfera y del
sustrato. Así, la formación de aflatoxinas en el maní tiene lugar si este se almacena entre 20°
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y 40°c con un 10-20% de humedad y con un 70-90% de humedad relativa en el aire: el
crecimiento del hongo se ve favorecido si los granos están dañados por insectos o roedores.
Pero, aún en ausencia de estas condiciones, si ya han germinado algunas esporas en el
sustrato, se pueden formar "nichos ecológicos" que favorecen el desarrollo de sectores con
micelios generadores de aflatoxinas porque al crecer produce agua por respiración
aumentando así la humedad de algunas semillas o granos.
7. ¿Por qué es importante los protectores solares? que es sp-20
Son importantes porque evita que los rayos uv e ir penetren la piel de manera intensa, se
dice intensa por el debilitamiento de la capa de ozono. Son productos que tienen
ingredientes químicos que nos ayudan a protegernos de la radiación uv. el mecanismo de
acción es por absorción, reflexión y dispersión de los rayos ultravioleta que llegan a la piel.
Incrementa su acción la capacidad que tenga el bloqueador para adherirse. es importante
usar bloqueadores solares porque estos podrían causar cáncer de piel, tiene una rápida
ramificación que podría producir metástesis en otros órganos del cuerpo. Pudiendo llegar a
producir la muerte.
debilitamiento de las defensas del organismo
manchas en la piel
daños en los ojos
foto envejecimiento
Factor de protección solar y en este caso es de 20.