UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICOFACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLNCAMPUS IQumica IndustrialProductos NaturalesProyecto 2: Extraccin de FlavonoidesExtraccin, purificacin y caracterizacin de flavonoles en arndanos.Profesor:Dr. Gabriel Arturo Arroyo RazoIntegrantes:Baca Solano Handal EmilianoGonzlez Perea Jessica ScarlettMartnez Mendoza Jos Luis Grupo: 1001Semestre: 2016-IFecha de entrega: 18/09/2015OBJETIVOS Extraer mediante distintas tcnicas flavonoles de arndanos rojos y comparar la eficacia de los distintos mtodos de extraccin. Realizar a los extractos una purificacin y posterior identificacin para confirmar la presencia de flavonoides.INTRODUCCIN El arndano rojo de Amrica del Norte, arndano americano o cranberry (Vaccinium macrocarpon Ait.), es un arbusto autctono de Amrica del Norte.Hoy en da, esta especie se cultiva fundamentalmente en cuatro zonas de Estados Unidos (Massachusetts, Nueva Jersey, Wisconsin y Oregn), pero es en la primera donde se obtiene la cosecha mayoritaria (65% de la produccin total, aproximadamente) [Fernndez, 2008].

En cuanto a las actividades biolgicas atribuibles al arndano rojo y sus derivados, numerosos estudios han demostrado, desde hace ms de 50 aos, que el arndano rojo cuenta con diversos efectos beneficiosos para la salud, entre las que su pueden citar el poder antioxidante, la actividad anticancergena [Neto, 2007], la protectora del sistema cardiovascular [Cote et al., 2010], frente a enfermedades periodontales [Feghali et al., 2012] y la ms importante descrita en numerosas referencias hasta la actualidad, con excelentes resultados clnicos obtenidos, la antiinfecciosa urinaria [Liu et al., 2008; Jass et al., 2009]. Se conocen hasta 120 componentes con ms de 700 actividades biolgicas en distintas especies del genero Vaccinium1 aunque slo unas pocas de estas referencias son especficas de Vaccinium macrocarpon Ait.

Los efectos beneficiosos para la salud mencionados anteriormente estn directamente relacionados con los constituyentes de tipo flavonoide, debido a su gran actividad biolgica observada en numerosos ensayos. Los flavonoides son el grupo de compuestos polifenlicos ms comn en la dieta de los seres humanos y se encuentran normalmente en las plantas [Biswas et al.; 2013].

Las exclusivas propiedades antibacterianas del arndano americano implican que este debe poseer una composicin polifenlica muy diferente a otros tipos de frutas [Chen et al., 2001].

El arndano americano est compuesto principalmente por fibra, siendo ms de la tercera parte insoluble. Contiene baja cantidad de grasas, protenas y azcares.

Uno de los tipos de flavonoides caractersticos del arndano americano son las antocianinas. Se trata de pigmentos rosas, azules, rojos o morados que se encuentran presentes principalmente en los tejidos epidrmicos de frutas y verduras. Pueden estar presentes en diferentes formas en base al pH, el cual, de hecho, determina si estas son coloreadas o incoloras.

Ilustracin 1 Estructura de las antocianidinas.

Los flavonoles son otro tipo de flavonoide constituyente del arndano americano. Se caracterizan por tener un grupo hidroxilo en la posicin 3, un grupo carbonilo en la posicin 4 y un doble enlace entre los carbonos 2 y 3 del anillo C.

Ilustracin 2 Estructura de los flavonoles.

El ltimo tipo de flavonoide mayoritario presente en el arndano americano son los flavan-3-ol.

Ilustracin 3 Estructura de los flavan-3-ol.

METODOLOGAExtraccin #1.

En un matraz de bola de 250 ml provisto de agitacin y refrigerante de reflujo se pone una muestra de arndano triturado (20 g) y se extrae durante 2 h a 40 C con 100 mL de una mezcla MeOH/agua (1:1, v/v). Los extractos se filtran a vaco con un embudo Bchner y despus se elimina el metanol, a temperatura inferior a 40C. La solucin acuosa resultante se extrae sucesivamente con ter dietlico (2 x 25 mL) y acetato de etilo (2 x 25 mL). Ambas fases orgnicas se secan sobre Na2SO4 anhidro, se filtran y se llevan a sequedad eliminando el disolvente, a una temperatura inferior a 40 C.La fase acuosa, despus de ser extrada con ter dietlico y acetato de etilo se somete a vaco para retirar las trazas de disolvente orgnico

Extraccin #2.

En un matraz erlenmeyer de 250 mL provisto de agitacin se pone una muestra de arndano triturado (20 g) y se extrae durante 24 h a temperatura ambiente con 100 mL de una mezcla MeOH/agua (1:1, v/v). Los extractos se filtran a vaco con un embudo Bchner y despus se elimina el metanol, a temperatura inferior a 40C. La solucin acuosa resultante se extrae sucesivamente con ter dietlico (2 x 25 mL) y acetato de etilo (2 x 25mL). Ambas fases orgnicas se lavan con salmuera (25 ml), se secan sobre Na2SO4 anhidro, se filtran y se llevan a sequedad eliminando el disolvente. La fase acuosa, despus de ser extrada con ter dietlico y acetato de etilo se somete a vaco para retirar las trazas de disolvente orgnico.

Extraccin #3.

En un matraz erlenmeyer de 250 mL provisto de agitacin se pone una muestra arndano triturado (20 g) y se extrae durante 24 h a temperatura ambiente con 100 mL de una mezcla MeOH/agua (1:1, v/v) acidulada con 3 ml de HCl 2M. Los extractos se filtran a vaco con un embudo Bchner y despus se elimina el metanol, a presin reducida, a temperatura inferior a 40C. La solucin acuosa resultante se extrae sucesivamente con ter dietlico (2 x 25 mL) y acetato de etilo (2 x 25 mL). Ambas fases orgnicas se lavan con salmuera (25 ml), se secan sobre Na2SO4 anhidro, se filtran y se llevan a sequedad eliminando el disolvente, a presin reducida, a una temperatura inferior a 40 C. La fase acuosa, despus de ser extrada con ter dietlico y acetato de etilo se somete a vaco para retirar las trazas de disolvente orgnico.

Cromatografa en columna (CC).

Se utiliza una columna de 4 cm de dimetro rellena hasta 15 cm de altura con la fase estacionaria. Esta se prepara mezclando slice con el humectante adecuado, MeOH en nuestro caso. La muestra se introduce, disuelta en la mnima cantidad de MeOH necesaria, por la parte superior de la columna con ayuda de una pipeta. La elucin de los componentes se lleva a cabo aadiendo volmenes sucesivos de MeOH hasta que casi la totalidad de la muestra es recuperada.

Cromatografa en capa fina (CCF)

Se utilizan cromatofolios comerciales de gel de slice como fase estacionaria y soporte de aluminio. Como fase mvil se emplea una mezcla de diclorometano/etanol (96%)/ cido actico en proporcin 8:2:0,2 (v/v/v). Las manchas se observan mediante el empleo de una lmpara de luz UV a una longitud de onda de 254 nm.

PRUEBAS DE IDENTIFICACINEnsayo de Shinoda. Los flavonoides con el ncleo benzopirona (p. ej. flavonas, flavonoles, flavanonas, etc.) producen coloraciones rojizas cuando a sus disoluciones acuosas o alcohlicas se les adiciona magnesio seguido de HCl concentrado. Aunque no se conoce el mecanismo de esta prueba, es muy utilizada para reconocer esta clase de compuestos.

Prueba de Salkowski. Se coloca una pequea cantidad de extracto en cloroformo, se aade cido sulfrico concentrado, la prueba es positiva para flavonas y flavonoles si se observan coloraciones amarillas; para flavonas coloraciones naranja-guinda, para chalconas coloraciones rojo-azul; y la presencia de quinonas se detecta con coloraciones rojo-prpura.Ensayo de cloruro frrico (FeCl3). Se colocan 0,5 mL de solucin de extracto y se adiciona una gota de solucin de cloruro frrico 10% . Los compuestos fenlicos dan coloraciones o precipitados marrn, verde o azul.La coloracin se debe a la formacin de enlaces cristalinos entre el ion hierro (III) y los pares electrnicos libres en los fenoles.

DIAGRAMAS DE FLUJO

COSTOS Inversin de arranque para la produccin de flavonoides de arndanos por reflujo.Maquinaria y Equipo$8,860.00

Materia prima$131.50

Mano de obra$449.4

Total$9,440.90

Maquinaria.

Maquinaria y EquipoCantidadPrecio UnitarioPrecio total

Mantillas de 1L2$900.00$1,800.00

Restatos2$3,000$6,000

Condensador2$ 470.00$940.00

Bomba de recircula miento1$120.00$120.00

Total:$8,860.00

Materia prima.Descripcin CantidadUnidadPrecio UnitarioPrecio total

Arndano seco0.1Kg$20.00$20.00

Metanol1L$99.50$99.50

Filtros2Pza.$6.00$12.00

Total:$131.50

Mano de obra (8 hrs).PuestoCantidadSalario mnimoPremio de asistenciaPremio de productividadSalario total

Obrero17010.518.9$99.4

Qumico Industrial1350$350.0

Total:$449.4

Inversin de arranque para la produccin de flavonoides de arndanos por maceracin asistida por microondas.

Maquinaria y Equipo$14,710

Materia prima$131.50

Mano de obra$499.4

Total$15,340.90

Maquinaria.Maquinaria y EquipoCantidadPrecio UnitarioPrecio total

Recipiente1$10.00$10.00

Rota vapor1$13,500$13,500.00

Microondas11200$1,200.00

Total:$14,710.00

Materia prima.Descripcin CantidadUnidadPrecio UnitarioPrecio total

Arndano seco0.1Kg$20.00$20.00

Metanol1L$99.50$99.50

Filtros2Pza.$6.00$12.00

Total:$131.50

Mano de obra (8 hrs).PuestoCantidadSalario mnimoPremio de asistenciaPremio de productividadSalario total

Obrero17010.518.9$99.4

Qumico Industrial1400$400.0

Total:$449.4

BIBLIOGRAFA Cunningham, D. G.; Vannozi, S.A.; Turk, R.; Roderik, R.; OShea, E.; Brilliant, K. Constituyentes fitoqumicos del arndano americano (Vaccinium macrocarpon) y sus beneficios para la salud. Revista de fitoterapia. 2005, 5(1),5-16.

Chen, H.; Zuo, Y.; Deng, Y. Separation and determination of flavonoids and other phenolic compounds in cranberry juice by high-performance liquid chromatography. Journal of Chromatography A. 2001, 913, 387395.

Echeverri, L. F.; "Productos Naturales Biolgicamente Activos", Departamento de Qumica, Universidad de Antioquia, Medelln, 1987, Cap. I y II.

Facultad de Estudios Superiores Cuautitln, UNAMPgina 3