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• Jorge David Rojas Cardenas

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Reacción de identificación de la Cumarina Reacción del bergapteno

Reacción del psolereno

CONCLUSIONES  Se concluye que existen cumarinas fijas en la ruda y el apio.  También se concluye que todas las cumarinas se caracterizan por la presencia de la estructura de benzopirona y su carácter lactónico hacen que sean solubilizadas en solventes polares como el etanol, lo que facilita su extracción.  Mediante la propiedad de fluorescencia que presenta la cumarina (especialmente la furanocumarina y las alcoxicumarinas) estas serán detectadas fácilmente mediante lámpara UV a 365nm.  La adición de NaOH es importante en la adición de las cumarinas, ya que aumenta la fluorescencia.

RECOMENDACIONES  En la extracción de las cumarinas es importante tener en cuenta la polaridad de la muestra ya que de eso dependerá la elección del solvente.  Cuando se realice la extracción de cumarinas, tener cuidado en el armado del cartucho para que no se permita la salida de partículas posibles de muestra seca. El cartucho no debe ser tan tupido.  Se debe recuperar el etanol una vez extraídas las cumarinas, en el mismo equipo retirando el cartucho y poniendo en reflujo solo el solvente hasta concentrar por lo menos 30 mL del extracto, ya que en esta era abocada al medio ambiente en la que vivimos, no se puede verter nada que aun se pueda utilizar al drenaje.  Cuando se prepara el sistema de cromatografía de capa delgada, los cromatofolios no deben ser movidos del solvente, es decir no se debe trasladar de un lugar a otro hasta que el solvente haya alcanzado la distancia máxima.

CUESTIONARIO 1.- Esquematice el método de extracción de las cumarinas e indique otro método de extracción.

muestra seca y molida

muestra molida y seca

etanol por 3h

mezclar en EtOH : agua 1:1

filtrar

maserar en baño de ultrasonido pr 2 h

concentrar a 50 °C

filtrar

Extracción mediante maceración en ultrasonido 2.- ¿Qué reacciones se pueden utilizar para identificar las cumarinas? Teniendo presente su estructura química. •

FeCl3 (1%): detecta OH fenólicos (azul o verdoso).

•

Reactivo de Emerson: Solución 4-aminoantipirina al 2% en EtOH y de hexacianoferrato (III) de potasio al 18% en H2O de colores rojo-naranja o rojo-salmón.

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Prueba de Erlich: Para detectar el anillo furano: Solución al 5% de p-dimetil-aminobenzaldehído en EtOH (1%) seguido de cloruro de hidrógeno gaseoso. Si da coloración naranja es (+).

•

KOH en MeOH al 5%: SbCl3 al 20% CHCl3 también da color y a diferentes diterpenos absorbe el UV pero no es, específico.

3.- ¿Cuáles son las funciones de actividad biológica conocida de estos compuestos? De cinco ejemplos con su actividad biológica. En las plantas :Inhiben la germinación de semillas y en pequeña concentración favorecen el crecimiento de las raíces, también se ha observado que influyen en el contenido de carotenoides en zanahoria, tiene propiedades antimicrobianas, captadoras de radiación UV En personas: Presenta acción espasmolítica, dilatadora de vasos coronarios. Especialmente las piranocumarinas. 4.- Nombre cinco cumarinas (las más importantes) con su respectiva estructura.

a.- Dafnina:

b.- Peucedanina

c.- Dicumarol

d. Cumestrol

e. Umbeliferona

5.- ¿A qué cree Ud que se debe la fotosensibilidad de estos compuestos? Esta actividad fotosensibilizante es explicable debido a la reactividad del estado triplete de las furanocumarinas que se genera cuando éstas 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. 6. ¿Por qué usa la cromatografía para su detección? ¿Cuál es la diferencia de usar una cromatografía de celulosa y una de silicagel? Se usa la cromatografía por ser un método sencillo que nos permite ver a través de la lámpara UV y porque permite una buena expansión, permitiendo así separarse de alguna impureza que se encuentre. Cromatografía en papel: Es un proceso muy utilizado en los laboratorios para realizar análisis cualitativos ya que pese a no ser una única técnica muy potente no requiere de ningún tipo de equipamiento. La fase estacionaria está constituida simplemente por una tira de papel de filtro. La muestra se deposita en un extremo colocando pequeñas gotas de la solución y evaporando el solvente. Luego el disolvente empleado como la fase móvil se hace ascender por capilaridad. Esto es, se coloca la tira de papel verticalmente y con la muestra del lado de abajo dentro de un recipiente que contiene fase móvil en el fondo. Después de unos minutos cuando el solvente deja de ascender o ha llegado al extremo se retira el papel y seca. Si el solvente elegido fue adecuado y las sustancias tienen color propio se verán las manchas de distinto color separadas. Cuando los componentes no tienen color propio el papel se somete a procesos de revelado. Hay varios factores de los cuales depende una cromatografía eficaz: la elección del solvente y la del papel de filtro. Cromatografía de silicagel: La muestra aplicada en la capa es adsorbida en la superficie del material por la acción de fuerzas electrostáticas (fuerzas de Van der Waals, puentes de

Hidrógeno, efectos inductivos, etc.). Luego, cuando la capa es expuesta a un flujo por acción capilar, se inicia una competencia de enlaces entre los sitios activos del adsorbente y la sustancia con el solvente. La diferencia es que cromatografía de silicagel se puede usar reveladores corrosivos, que sobre la cromatografía de papel destruirán el cromatograma. 7.- ¿Qué son aflatoxinas? ¿Cómo se forman? ¿Quién las produce? ¿Cómo se les puede identificar? Con reacciones químicas y técnicas cromatográficas u otros métodos de análisis. Las Aflatoxinas (AF) son un grupo de mohos, micotoxinas producidas por hongos del género Aspergillus (especialmente A. Flavus, A. Parasiticus y A. nominus). Se trata de mohos toxigénicos, capaces de desarrollarse en gran variedad de sustratos, pudiendo contaminar los alimentos cuando éstos son cultivados, procesados, transformados o almacenados en condiciones adecuadas que favorezcan su desarrollo. El crecimiento de estos mohos y la producción de toxinas dependen de muchos factores como el alimento en cuestión, su grado de acidez, la temperatura o humedad ambientales y la presencia de microflora competidora. La composición química de las aflatoxinas varía con las cepas, el sustrato o materia orgánica sobre el cual crece y las condiciones ambientales del crecimiento del hongo. En los alimentos (leche y carne, entre otros) y granos (maíz, trigo etc.), generalmente se han identificado cuatro tipos de aflatoxinas, que son aflatoxina B1 (AFB1), aflatoxina B2 (AFB2), aflatoxina G1 (AFG1) y aflatoxina G2 (AFG2). La AFB1 es la más tóxica y carcinogénica y generalmente es la que predomina. En rumiantes la AFB1 se metaboliza por la microfloraruminal a aflatoxina M1, identificándose concentraciones sanguíneas apreciables de ésta. La glándula mamaria constituye una ruta de eliminación importante para estas sustancias. Se reporta que del 1 al 3 % de la AFB1 ingerida por el organismo, se elimina en la leche en forma de AFM1. Los micelios de ésta y otras especies afines productoras de aflatoxinas, son capaces de colonizar semillas y tortas de oleaginosas de maní, girasol, algodón, soja, sésamo, avellanas, almendras y cereales y sus derivados dispuestos en sacos o silos. 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° 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. Para el análisis de aflatoxinas totales se utiliza un método de cromatografía de afinidad con anticuerpos monoclonales (AFLATEST) y su confirmación e identificación se realiza mediante cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) con detección por fluorescencia. Entre las principales manifestaciones sustancias, están el daño hepático carcinogénesis, inmunosupresión y importantes de estas toxinas son bioacumulación y su gran estabilidad.

asociadas a la exposición de estas y renal, mutagénesis, teratogénesis, citotoxicidad. Algunas características su capacidad de bioconcentración,

8.- En que tipos de alimentación y bajo qué condiciones se pueden formar las aflatoxinas y cuales serian las consecuencias en el ser humano. Los mayores niveles de contaminación por aflatoxinas se han descrito en semillas de algodón y maíz, cacahuates, nueces, avellanas y otros frutos secos. En cereales como el trigo, arroz, centeno o cebada, la presencia de estos tóxicos suele ser menor. Se cree que las condiciones climáticas de las zonas tropicales favorecen la contaminación por aflatoxinas, aunque están pueden estar presentes también en zonas templadas. Se han identificado hasta 18 tipos de aflatoxinas, de las cuales la B1, secretada en la leche de los animales que consumen alimentos contaminados ostenta una preocupación sanitaria especial. Estudios fisiológicos han revelado que las aflatoxinas poseen una actividad mutágena y carcinógena, así como que la variedad B1 es la más toxica. Un comité mixto de la FAO y la OMS, integrado por expertos en aditivos, ha definido a las aflatoxinas como “potentes carcinógenos humanos”, si bien no existe aun información suficiente para establecer una cifra fija sobre grados de exposición tolerable. Los expertos se limitan a aconsejar que no se abuse en el consumo de frutos secos. Los efectos nocivos de la intoxicación por aflatoxinas en los animales (y presumiblemente en humanos) ha sido clasificada en dos formas generales: Se produce aflatoxicosis aguda cuando se consumen niveles medios a altos de aflatoxinas. Los efectos de esta intoxicación pueden incluir hemorragia, daño agudo del hígado, el edema, la alteración en la digestión, la absorción y/o el metabolismo de alimentos, y posiblemente la muerte. La aflatoxicosis crónica resulta del consumo de niveles bajos a moderados de aflatoxinas. Los efectos son generalmente subclínicos y difíciles de reconocer. Algunos de los síntomas comunes son una difícil y deteriorada absorción de los alimentos e índices de crecimiento más lento. Para que un animal (o ser humano) haya muerto por causa de las aflatoxinas debió ser suministrado con grandes dosis de las mismas y “posiblemente” durante largo tiempo, esto pone en duda la

cadena entera de control de calidad sobre la que el gobierno nacional (además de la empresa) tiene una gran cuota de responsabilidad. 9.- ¿Qué tipo de cumarinas están presentes en la ruda y el apio? Las cumarinas que están presentes en la ruda y el apio son: APIO: Piranocumarina como la rutaretina de la familia Apiaceae. RUDA: Furanocumarina (bergapteno y psoraleno) de la familia Rutaceae. Ruda

Apio

Ruda (Ruta graveolens L.) Familia: RUTACEAS. Otros nombres: ARRUDA, BESADA. Contiene aceite esencial, tanino, derivados de la cumarina, alcaloides y flavonglucosido rutina. Principalmente se encuentran las furanocumarinas como el bergapteno. Las furocumarinas y el aceite de ruda son citados por tener efecto espasmolítico sobre los músculos lisos. Arborinina y furocumarina tienen también propiedades antihistastamínicas y antiinflamatorias. Las furocumarinas tienen propiedades fototóxicas y son útiles en el tratamiento de la psoreasis. Se ha demostrado en ratas el efecto abortivo del extracto alcohólico de ruda.

El apio (Apiumgraveolens) es una especievegetal perteneciente a la familia de las Apiáceas, antiguamente conocidas como umbelíferas. Las cumarinas, otro fitonutriente del apio, ayudan a evitar que los radicales libres dañen las células y previene la formación y el desarrollo del cáncer de estómago o de colon. El tipo de cumarina presente en el apio es la furanocumarina principalmente bergapteno, isopimpinelina y xantotoxina.

10. ¿En qué consiste la fluorescencia? Indique ejemplos que reportan esta propiedad. La Fluorescencia de todos los derivados de cumarinas es muy sensible a los cambios en la polaridad del entorno y del pH; modificándose notablemente tanto la

posición de los máximos de absorción y de emisión como la intensidad de fluorescencia. La dimerización provoca cambios en la intensidad de la fluorescencia, debido a que los dímeros generalmente no emiten o tienen rendimientos cuánticos muy bajos. Estas variaciones en la fluorescencia se deben a la interacción dipolo-dipolo entre los monómeros y pronostica que el estado excitado del monómero se divide en dos al dimerizar, uno de mayor y otro de menor energía que el original. Por ejemplo las pironinas:

La 7-hidroxicumarina

BIBLIOGRAFIA  Olga Lock de Ugaz, “INVESTIGACIÓN FITOQUÍMICA – Métodos en el estudio de productos naturales”, segunda edición, Fondo editorial PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU, Lima-Perú, 1994.  Xorge Alejandro Domínguez, “Métodos de investigación Fitoquímica”, Editorial LIMUSA, México, 1973.  http://www.plantas-medicinal-farmacognosia.com/productosnaturales/plantas-medicinales-a/plantas-medicinales-con-cumarinas/  http://www.plantas-medicinal-farmacognosia.com/productos naturales/acerolo-acerola/  http://www.elergonomista.com/fitoterapia/cumarinas.htm

 http://es.wikipedia.org/wiki/Aflatoxina  http://www.veterinaria.unal.edu.co/inv/tox/Regulaciones%20micotoxinas,%2 0Vet%20al%20Dia,%201(3),%2022-27,%201995.pdf  http://www.profitocoop.com.ar/monografias/Ambay.pdf