Práctica 2: EXTRACCIÓN DE ALCALOIDES

Práctica 2: EXTRACCIÓN DE ALCALOIDES

Modificado de Prácitca prof. Alvaro Ulloa

1. OBJETIVOS 

1. Conocer la técnica de extracción para obtener alcaloides.
2. Adquirir la habilidad necesaria para realizar extracciones líquido-líquido.
3. Comparar la cantidad de cafeína extraída de cuatro fuentes vegetales distintas empleando la misma técnica calculando el porcentaje de cafeína en la muestra.

1. PARTE EXPERIMENTAL

ESTRUCTURACIÓN DE LA PRÁCTICA

En esta práctica se realizarán los siguientes experimentos:

• Cada equipo realizará una infusión concentrada de un material vegetal rico en cafeína. Las alternativas son:

• Yerba Mate: 100 g.
• Café: Grano molido,  de preferencia verde, 100 – 200 g
• Té: Verde o negro, una caja de sobres.
• Refresco de cola o tabletas de cafiaspirina.

• Preparar una infusión de la muestra vegetal para el café se recomienda verde pero cualquiera funciona, tomar la muestra vegetal y poner a hervir con 500 ml durante 1 hr. Colar el agua y llevar a clase para la extracción líquido-líquido (se evaporará un poco de agua el volumen debe de ser de aprox. 300 ml. En el caso del refresco tomar un refresco sin azúcar (si usas con azúcar la glucosa será un problema) de 1.5-3 L y hervir hasta que el volumen restante sea de aprox. 300 ml
• Cada equipo extraerá la cafeína a partir de las infusiones obtenidas por una extracción líquido-líquido.
• FAVOR DE TRAER LAS SOLUCIONES FILTRADAS.

MATERIAL

Proporcionado por el laboratorio

Reactivos

Sulfato de sodio anhidro, diclorometano, carbón activado, carbonato de sodio.

Proporcionado por el alumno

Frasco Gerber, un frasco de 20 mL, infusión asignada.

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL

1. Colocar la infusión en un frasco y llevar al lab.
2. Añadir 3 g de carbonato de calcio. Agitar y dejar reposar.
3. Transferir la muestra al embudo de separación.
4. Extraer la cafeína con 15 mL de diclorometano y dejarlo reposar durante unos minutos hasta que se separen ambas fases.
5. Se colecta el diclorometano.
6. Se vuelven a colocar 15 ml diclorometano y se extrae dos veces más.
7. Colectar las fracciones orgánicas y secar con sulfato de sodio anhidro.
8. Decantar la fracción. Si se observa pigmentación, adicionar 1 g de carbón activado y filtrar. Repetir hasta que la disolución sea transparente.
9. Evaporar a presión reducida. Recuperar con 1 ml de diclorometano.
10. Recristalizar la cafeína con etanol.
11. Colocar el extracto final en un frasco de pequeño y evaporar el etanol en la campana de extracción.
12. Pesar el producto final y calcular el porcentaje de cafeína, considerando la cantidad promedio de cafeína por g de muestra.

BITÁCORA

1. Tabla con las masas y volúmenes de la muestra vegetal cruda y las infusiones, masa del alcaloide crudo y el alcaloide recristalizado,  porcentaje del alcaloide en masa de muestra vegetal, rendimiento en mg de alcaloide /100 g de muestra.
2. Observaciones detalladas de la práctica con dibujos o fotografías.

1. TRATAMIENTO DE RESIDUOS

• Se recupera el diclorometano para su uso posterior.
• Reunir los residuos de sulfato de sodio en un solo frasco proporcionado por el profesor para su recristalización y deshidratación.  

1. INFORME

El equipo deberá reportar la práctica en las modalidades de DOCUMENTAL y ARTÍCULO de acuerdo al formato que establece el reglamento.  

1. Se elaborará el informe en forma de artículo breve con la comparación de rendimientos de cafeína de cada muestra vegetal, y con los valores reportados en bibliografía. El informe en formato de artículo tendrá las siguientes características:

1. Título: (No debe ser idéntico al título de este protocolo) No se enuncia la palabra “Práctica”. Debajo debe estar como autor principal la persona que elaboró de manera mayoritaria el reporte, seguido del resto de los integrantes del equipo.
2.  Resumen (Se debe exponer qué se hizo, cómo se hizo, para qué se hizo y qué se obtuvo).
3. Antecedentes. Cafeína

• Investigar las definiciones de alcaloide, pseudoalcaloide, protoalcaloide, aminoácido, glucósido cianogénico, tetrapirrol, vitamina, betalactamas.
• Clasificación de los alcaloides por:
• su estructura a partir de sus patrones heterocíclicos.
• origen biosintético, distinguir ejemplos de pseudoalcaloides y alcaloides provenientes de aminoácidos y cuáles son los representativos para cada uno.
• ¿Qué relación tiene la solubilidad de los alcaloides con el pH?
• Extracción Líquido-Líquido

1. ¿Qué es?
2. Constante de distribución o coeficiente de reparto (definición)
3. ¿Qué es mejor una extracción con un volumen de 3 ml o tres extracciones con un volumen de 1ml? (Realiza el despeje de ejemplos de coeficientes de reparto).

• ¿Cuáles son los efectos que produce la cafeína sobre el organismo humano?
• Dibuje la estructura de la cafeína, su ácido conjugado y con base en estos datos justifique su polaridad y el uso de la técnica.
• Investigue la toxicidad de la cafeína.
• ¿Por qué se utiliza agua para extraer inicialmente la cafeína?
• ¿Qué otros disolventes se podrían utilizar en lugar del agua en esta etapa?
• ¿Qué función tiene el carbonato de sodio que se adiciona inicialmente al agua con la infusión?
• ¿Por qué es necesario utilizar diclorometano para extraer la cafeína del agua?
• ¿Qué otros disolventes orgánicos se podrían utilizar para extraer la cafeína de la infusión?
• ¿Para qué se agrega el sulfato de sodio anhidro a los extractos orgánicos antes de concentrarlos?
• ¿Qué cantidad teórica de cafeína se espera obtener de la infusión?
• ¿Para qué se utiliza la cafeína?

1. Hipótesis planteada en el experimento: de acuerdo a las fuentes bibliográficas ¿qué fuente vegetal presenta mayor cantidad de cafeína?
2. Metodología: Debe ir redactada con formato de artículo, NO DEL PROTOCOLO.
3. Resultados: Se exponen las propiedades sensoriales, tablas de rendimientos /100 g de muestra y porcentajes en masa de alcaloides.
4. Discusión: Empleando los antecedentes y la hipótesis, se debe comparar y discutir los resultados de los diferentes equipos. No debe repetir lo que ya expuso en los antecedentes, sino mostrar el razonamiento deductivo que se emplee para argumentar las observaciones.
5. Conclusiones. En no más de 50 palabras, se debe exponer si se cumplió la hipótesis.  
6. Bibliografía.
7. Moraleja.

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