CUMARINAS 2014

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

1

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


2

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.


3

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.


4

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.


5

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.


6

REACCIONES QUIMICAS

Para el bergapteno :

Se observa fluorescencia verde amarillenta

Para el psoralen:

Se observa fluorescencia amarilla


7

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


8

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)


9

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.


10

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


11

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.


12

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


13

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).


14

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).


15

4. Nombre 5 cumarinas (las más importantes) con su respectiva estructura

La psoralen (furanocumarina):

Escopoletina (hidroxicumarina):


16

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°


17

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.

Documents

CUMARINAS 2014