IDENTIFICACION DE GLUCOSIDOS CIANOGENETICOS

Alfaro Molina Willy Javier1, Choque Alegre Devora Lizeth1, Paredes Aari Melanie Shirley1, Uztegui Ibez Mara del Rosario1.1Programa Profesional: Farmacia y Bioqumica, Facultad de Ciencias Farmacuticas, Bioqumicas y Biotecnolgicas, Campus U.C.S.M., Arequipa Per.

1. RESUMEN

La cianognesis es la facultad que poseen ciertos organismos vivos, especialmente vegetales de producir en determinadas circunstancias cido cianhdrico. Si se exceptan los cianolpidos de las Sapindaceae, las sustancias ciangenas son siempre hetersidos de 2-hidroxinitrilos comnmente denominados hetersidos ciangenos (cianogneticos*). La hidrolisis de estos hetersidos por glucosidasas endgenas y posteriormente por hidroxinitril-liasas, va precedida generalmente por la ruptura tisular inducida por un proceso fsico-trituracin, masticacin, infestacin fngica, etc. que pone en contacto los hetersidos vacuolares y los enzimas citoplasmticos.

La capacidad de cianognesis es frecuente en el reino vegetal en helechos, gimnospermas y angiospermas. Es especialmente marcada en algunas familias: Rosaceae, Fabaceae, Poaceae, Araceae, Euphorbiaceae, Passifloraceae, etc. Todos los rganos de un vegetal pueden elaborar estos compuestos. En ciertos casos, y esto se relaciona directamente con un papel de proteccin, la cianognesis se asocia con un estadio vegetativo especial, por regla general con los rganos jvenes, en fase de crecimiento activo (e.g. sorgo)

*Habitualmente se denomina cianogneticos; el trmino ciangeno parece ms correcto (que engendra cianuro).

2. ABSTRACT

The cyanogenesys is the faculty that certain living organisms possess, especially vegetable of producing in certain circumstances hydrocyanic acid. If the cianolipids of the Sapindaceae are accepted, the substances cyanogens are always hetersidos of 2-hidroxinitrilos commonly so called hetersidos cyanogens (cianogenetics *). The hydrolysis of these heterosidos for glycosidase endogenous and later for hidroxinitril-liasas, is preceded generally by the rupture tysular induced by a process physicist - grinding, masticating, fungoid infestation, etc. that communicates the heterosidos vacuolars and the enzymes citoplasmatics.The cyanogenesys capacity is frequent in the vegetable kingdom in ferns, gymnosperms and angiosperms. It is marked especially in some families: Rosaceae, Fabaceae, Poaceae, Araceae, Euphorbiaceae, Passifloraceae, etc. All the organs of a vegetable can prepare these compounds. In certain cases, and this is related straight to a protection role, the cyanogenesys collaborates with a special vegetative stadium, usually with the young organs, in phase of active growth (e.g. sorghum)*Usually it is named cianogenetics; the term cyanogen seems more correct (that generates cyanide).

3. INTRODUCCION

Los hetersidos de los 2-hidroxinitrilos se hidrolizan fcilmente, a pH cercanos a la neutralidad, por -glucosidasas ms o menos especficas que liberan una osa y una cianhidrina. sta ltima, inestable, produce cido cianhdrico y un compuesto carbonlico, aldehdico o cetnico; esta segunda reaccin se cataliza por una hidroxinitril liasa. En medio dbilmente cido y en caliente, los hetersidos se hidrolizan de la liasa. En medio dbilmente en cido y en caliente, los hetersidos se hidrolizan de la misma forma que por las glucosidasas y, a pH cercano a la neutralidad, la descomposicin de la cianhidrina es espontnea y muy rpida. El comportamiento en medio bsico dbil vara segn la estructura: la formacin de HCN (como en medio cido) o transformacin del grupo del nitrilo en cido carboxlico sin que el enlace glicosdico se hidrolice.

Los hetersidos ciangenos se detectan fcilmente mediante papel impregnado en reactivos susceptibles de producir una reaccin coloreada con el cido cianhdrico que se libera cuando la materia vegetal se tritura (cido pcrico/carbonato sdico, bencidina/acetato cprico). El papel impregnado se coloca en el extremo de un tubo que contenga una pequea cantidad de droga triturada. Un mtodo clsico de valoracin consiste en realizar un arrastre por vapor de agua de la droga suspendida en agua acidificada y posteriormente valorar, con la ayuda de nitrato de plata, el cido cianhdrico en el destilado. Ms cmodamente, la CG de los derivados trimetilsililados de los hetersidos, permite la identificacin y determinacin cuantitativa simultnea, aunque el contenido global sea bajo.Hay plantas que desprenden cido cianhdrico. Han sido causa de envenenamientos mortales. Fenmeno que se conoce como cianognesis. Hay animales que tambin desprende CNH y esto se conoce como cianoforesis. La cianognesis la producen compuestos derivados de alfa hidroxinitrilos o cianhidrina.

Encontraremos dos tipos de derivados:1. Hetersidos cianogneticos. El azcar va unido al hidroxilo por enlace glicosdico (hetersido normal).

2. Cianolpidos. Forman ster con un cido graso. El OH est esterificado.

En ambos tipos de derivados por hidrlisis enzimtica se obtiene:a) Hetersidos cianogneticos: azcar, CNH, compuesto carbonilo (aldehdo o cetona).b) Cianolpidos: cido graso, CNH, compuesto carbonilo.

Interesan los primeros frente a los segundos. En 1930 se inici la investigacin con el descubrimiento de la amigdalina en las almendras amargas. Los estudios fueron lentos por lo fcilmente que se hidrolizan los hetersidos cianogneticos. Se clasifican en varios grupos:a) Grupo de la amigdalina o grupo del mandelonitrilo o grupo del amigdonitrilo. El mandelonitrilo es el 2-hidroxi-fenilacetonitrilo

Tiene un carbono asimtrico: isomera ptica. La configuracin es atribuida por convenio. El D-mandelonitrilo tendra el OH a la derecha del eje, mientras que el L-mandelonitrilo tendra el OH a la izquierda del eje. El poder rotatorio puede ser dextrgiro o levgiro independientemente de la configuracin.b) Grupo de la cinarina. Son alifticos.DISTRIBUCIONSe encuentran principalmente en Rosceas Leguminosas Euforbiceas Gramneas ( menos abundantes )En los rganos estn: Raz: Raz de Manihot utilissimo (euforbiceas), se obtiene de ella el almidn tapioca Cortezas: laurel cerezo Semillas: almendras amargas, semilla de lino Frutos: saucoTIPO AMIGDALINAa. Amigdalina: Genciobiosido de D (-) mandelonitrilo. En la almendra amarga.

b. Prunasina: Glucsido de D mandelonitrilo. En la hoja de laurel cerezo.c. Prulaurasina: Glucsido de D (+-) mandelonitrilod. Sambunigrina: Glucsido de L (+) mandelonitriloTodos por hidrlisis dan azcar, benzaldehdo y CNH:

CARACTERISTICAS Son slidos Solubles en mezclas acuosas alcohlicas Sensibles a la hidrlisis, principalmente enzimtica, es una de las caractersticas ms tpicas, incluso con los encimas de la misma planta aunque se encuentren en clulas distintas al triturar se desprende rpidamente CNH Se hidrolizan tambin en agua fra lentamente En agua caliente se hidroliza ms rpido Se hidrolizan con cido, pero solo desprenden CNH por tratamiento con cidos dbiles; si se tratan con cido fuerte se obtiene el alfa hidroxicido correspondiente.

LAUREL CEREZOEL laurelolauroes unarbustoorbolperennede hasta 15 m de alto, perteneciente a lafamiliade laslaurceas, a la que da nombre. Es originario de la zona Mediterrneay sus hojas son utilizadas como condimento en lacocina. Otrosnombres con los que es conocido son:laurel comn, del palo, laurel americano paleoo laurel de cocina, el rstico.El laurel comn es un rboldioicoperennifoliode 5-10 m de altura, de troncorecto con lacortezagris y la copa densa, oscura. Ramaje erecto. Hojassimples, alternas, lanceoladas u oblongo-lanceoladas, de consistencia algo coricea, aromticas, con el borde en ocasiones algo ondulado. pice agudo y base atenuada. Miden unos 3-9cm de longitud y poseen cortopeciolo. El haz es de color verde oscuro lustroso, mientras que elenvses ms plido.Floresdispuestas en umbelas ssiles de 4-6 flores. La unisexualidad de las flores es debido a un fenmeno de aborto, y prueba de ello es la presencia de 2-4 estaminodios en las flores femeninas. Las flores aparecen en marzo-abril, y son amarillentas, sin inters. Elfrutoesdrupceo, ovoide, de 1-1.5cm de longitud, tornndose de color negro en la madurez. Madura a principios de otoo.USO MEDICINAL Comoplanta medicinal, el laurel es un tnico estomacal (estimulante del apetito,digestivo,colagogoy carminativo). Elaceite esencialobtenido de los frutos ("manteca de laurel") se usaba tradicionalmente para el tratamiento de inflamaciones osteoarticulares ypediculosis. La ingesta de hojas de Laurel en grandes cantidades llega a ser txica.1 OBJETIVOS

Detectar la liberacin de cido cianhdrico en las muestras problemas. El correcto uso del reactivo picrosodado durante la prctica. Mejorar nuestros procesos de identificacin de HCN con diferentes reactivos de identificacin.

4. MATERIALES Y REACTIVOS

Micropipeta de 10 ml Probeta Pipetas volumtricas de 5, 10 ml Matraz Erlenmeyer 250 ml Papel picrosodado NaOH al 10% H2O destilada Tampn de matraz Hojas de Laurel Dicotiledones de durazno Solucin FeCl3 Solucin de Fehling A y Solucin Fehling B

5. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTALPrimero se pesa la muestra (Laurel) si son hojas frescas 5 gr y si son hojas secas 2 gr, previamente picadas y agregarlos en un matraz erlenmeyer 100 ml de H2O destilada y taparlo hermticamente.

Figura N1: Armado del aparato para su identificacin.

Suspendiendo con papel con reactivo picrosodado y dejarlo suspendido con el tapn y calentarlo a bao mara de 10 15 minutos hasta que aparezca el color naranja caracterstico. Con el agua y el calor se favorece la accin de la enzima hidroltica que existe en la propia droga.

Figura N2: Papel picrosodado reaccionado. El laurel no es la nica sustancia que logra liberar HCN tambin tenemos los cotiledones del durazno como lo realizamos en esta prctica haciendo todos los procedimientos anteriores.

Figura N3: Identificacin de cotiledones de durazno y su liberacin de HCN.

Despus del cambio de color del papel picrosodado pasamos a las diferentes reacciones con Fehling A Y Fehling B (5ml) y del FeCl3.

6. RESULTADOS Y DISCUSINLa reaccin del papel picrosodado hasta su cambio de color a anaranjado, se debe a que el calor con el agua produce una accin de hidrolisis. En este caso que hicimos uso de dos muestras, la de laurel presenta una eliminacin de HCN dbil mientras que en comparacin con los cotiledones del durazno hay una notable diferencia debido a que el papel picrosodado muestra una mayor intensidad esto puede deberse a que las hojas de laurel utilizadas presentaban un color verde oscuro con manchas amarillas esto probablemente se deba a una mala desecacin de las hojas de laurel al contacto con el sol.

Figura N4: Hojas de laurel (muestra problema).Tener en cuenta que gran cantidad de liberacin de HCN puede detallar que la planta o fruto sea en una parte toxica puesto que el HCN no puede ser eliminado completamente en nuestro organismo.En este caso se forma el isopurpurato de amonio con el simple hecho de calentar y que este tenga contacto con el papel el cual esta humedecido de cido pcrico y se forma el azcar ms comn: glucosa por otra parte.

Esta reaccin es el pilar importante dentro de esta prctica para poder injerir de ah para una buena identificacin de glucsidos cianogneticos en diferentes plantas y tambin para poder separar el HCN para futuras investigaciones especialmente en el mbito de toxicidad para poder controlar esta liberacin de HCN y no sea un problema al futuro.

Despus de pasar por este paso se hace uso del agua para las diferentes identificaciones: Primeramente hacemos identificacin con la mezcla de Solucin Fehling A + Fehling B se llama ensayo de Grignard. Se basa en la capacidad de las plantas para desprender CNH y en que este CNH se combina con picrato de sodio para dar isopurpurato sdico de color rojo ladrillo, a lo que obtenemos como resultado que presenciamos un precipitado de Cu2O de color rojo ladrillo y esto se debe a la oxidacin de CuO que est presente en la solucin de Fehling y se ve afectado por el HCN obteniendo ese precipitado.

Observamos que el agua que estuvo en contacto con el laurel presenta un precipitado no tan encendido puesto que la cantidad de HCN afecta la produccin de Cu2O y tambin en el color. La otra muestra de los cotiledones de durazno presenta un precipitado ms encendido de Cu2O debido a la gran liberacin de HCN y esto convierte a la muestra en una sustancia toxica debido a esta razn.

Figura N5: Identificacin con solucin de Fehling A + Fehling B

El FeCl3 es utilizado para la identificacin de taninos en diferentes muestras en este caso no se encuentra puesto lo ms importante es la identificacin de glucsidos cianogneticos.

7. CONCLUSIONES

Se obtuvo que segn el tipo de muestra se da la liberacin de HCN puesto que cada sustancia tiene una determina cantidad de glucsidos cianogneticos. El reactivo picrosodado nos ayuda para la identificacin de glucsidos cianogneticos y observamos tambin los otros tipos de reacciones y el uso de cada una reaccin para una adecuada identificacin.

8. BIBLIOGRAFIA

1. abDr. Berdonces I Serra. .Gran Enciclopecia de las Plantas Medicinalespgs. 589-590. Tikal edicionesISBN 84-305-8496-X.

2. FORMAN, L. & D. BRIDSON (eds.). The herbarium handbook. Royal Botanic Gardens, Kew. 1989.ISBN 0-947643-20-6.

3. Kalra, Y.P. (Ed.) (1998). Handbook of reference methods for plant analysis. Soil and Plant Analysis Council, Inc. CRC Press, USA: 300p.