Metabolitos primarios

UNMSM Aceites esenciales

Aceites esencialesI. Objetivos

Realizar la identificacin de aceites esenciales. Realizar la extraccin de aceites esenciales.

Tambin realizar las reacciones generales para identificar resinas.

II. Introduccin Los aceites esenciales son sustancias olorosas obtenidas a partir de las plantas mediante la destilacin en corriente de vapor o por expresin del material vegetal. Provienen fundamentalmente del metabolismo secundario de los vegetales superiores en los que ejercen funciones de defensa y de atraccin.

Tras su produccin, los aceites esenciales se almacenan en distintos rganos de la planta. As, en la raz y rizomas encontramos el aceite de crcuma y jengibre; del fruto se obtiene el aceite de ans, hinojo y enebro y de la semilla la mostaza. En general el rendimiento de la extraccin es muy bajo variando entre 0.01% y el 2%. Los aceites esenciales se caracterizan por ser una mezcla compleja de varios compuestos de aromas voltiles pertenecientes a diferentes clases de la qumica orgnica: hidrocarburos (compuestos terpnicos), alcoholes, aldehdos, cetonas, steres, teres y fenoles. Obtenindose de la canela (cinamaldehido), clavo (eugenol), organo (carvacrol). Eucalipto (cineol) y tornillo (timol) entre otros.

III. SumaryEssential oils are odoriferous substances obtained from plants by distillation in steam current or by expression of plant material. They come mainly from secondary metabolism in higher plants that act as defense and attraction.After production, essential oils are stored in various organs of the plant. Thus, we find the roots and rhizomes of turmeric oil and ginger; of the fruit gives the oil of anise, fennel and juniper and mustard seeds. In general, the extraction yield is very low ranging from 0.01% to 2%. Essential oils are characterized by a complex mixture of various volatile aroma compounds from different classes of organic chemistry: hydrocarbons (terpene compounds), alcohols, aldehydes, ketones, esters, ethers and phenols. Obtaining of cinnamon (cinnamaldehyde), cloves (eugenol), oregano (carvacrol). Eucalyptus (cineole) and screw (thymol) among others.EscucharLeer fonticamente

IV. Desarrollo tericoLos aceites esenciales son compuestos formados por varias substancias orgnicas voltiles, que pueden ser alcoholes, acetonas, cetonas, teres, aldehdos, y que se producen y almacenan en los canales secretores de las plantas. Normalmente son lquidos a temperatura ambiente, y por su volatilidad, son extrables por destilacin en corriente de vapor de agua, aunque existen otros mtodos. En general son los responsables del olor de las plantas. Se definen, segn AFNOR (1998), como: Productos obtenidos a partir de una materia prima vegetal, bien por arrastre con vapor, bien por procedimientos mecnicos a partir del epicarpio de los Citrus, o bien por destilacin seca. El aceite esencial se separa posteriormente de la fase acuosa por procedimientos fsicos en los dos primeros modos de obtencin; puede sufrir tratamientos fsicos que no originen cambios significativos en su composicin [por ejemplo, redestilacin, aireacin]. Esta definicin establece claramente las diferencias que existen entre los aceites esenciales oficinales (que se usa en medicina) y otras sustancias aromticas empleadas en farmacia y perfumera conocidas vulgarmente como esencias. Estn ampliamente distribuidos en conferas (pino, abeto), mirtceas (eucaliptus), rutceas (Citrus spp), compuestas (manzanilla), si bien las plantas con aceites esenciales se ubican principalmente en las familias de las Labiadas (menta, lavanda, tomillo, espliego, romero) y las umbelferas (ans, hinojo). Pueden estar en diferentes rganos: raz, rizoma (jengibre), leo (alcanfor), hoja (eucaliptus), fruto (ans), sumidades floridas (F. Labiatae). La composicin vara con el lugar de origen. Tambin vara con el hbitat en que se desarrolle, (por lo general climas clidos tienen mayor contenido de aceites esenciales), el momento de la recoleccin, el mtodo de extraccin, etc. Entre las principales propiedades teraputicas debidas a la presencia de aceites esenciales, cabe destacar la antisptica (durante muchsimos aos estas especies vegetales se han empleado como especias, no solo para dar sabor sino tambin para conservar los alimentos); antiespasmdica; expectorante; carminativa y eupptica; etc. Se debe tener en cuenta que algunos aceites esenciales, sobre todo a dosis elevadas, son txicos, principalmente a nivel del sistema nervioso central. Otros, como el de ruda o enebro, se considera que poseen propiedades abortivas. Algunos tambin pueden ocasionar problemas tpicos, irritacin o alergias. Adems de sus propiedades teraputicas, los aceites esenciales tienen un gran inters industrial en la industria farmacutica, en alimentacin y sobre todo en perfumera. CLASIFICACIN DE LOS ACEITES ESENCIALES

Los aceites esenciales se pueden clasificar en base a diferentes criterios: consistencia, origen y naturaleza qumica de los componentes mayoritarios.

a. Consistencia

De acuerdo con su consistencia los aceites esenciales se clasifican en:

- Esencias

- Blsamos

- Resinas

Las esencias fluidas son lquidos voltiles a temperatura ambiente.

Los blsamos son extractos naturales obtenidos de un arbusto o un rbol. Se caracterizan por tener un alto contenido de cido benzoico y cinmico, as como sus correspondientes steres. Son de consistencia ms espesa, son poco voltiles y propensos a sufrir reacciones de polimerizacin, son ejemplos el blsamo de copaiba, el blsamo del Per, Benju, blsamo de Tol, Estoraque, etc. Dentro del grupo de las resinas podemos encontrar a su vez una serie de posibles combinaciones o mezclas: 1. Resinas, son productos amorfos slidos o semislidos de naturaleza qumica compleja. Pueden ser de origen fisiolgico o fisiopatolgico. Por ejemplo, la colofonia, obtenida por separacin de la oleorresina trementina. Contiene cido abitico y derivados. 2. Oleorresinas, son mezclas homogneas de resinas y aceites esenciales. Por ejemplo, la trementina, obtenida por incisin en los troncos de diversas especies de Pinus. Contiene resina (colofonia) y aceite esencial (esencia de trementina) que se separa por destilacin por arrastre de vapor. Tambin se utiliza el trmino oleorresina para nombrar los extractos vegetales obtenidos mediante el uso de solventes, los cuales deben estar virtualmente libres de dichos solventes. Se utilizan extensamente para la sustitucin de especias de uso alimenticio y farmacutico por sus ventajas (estabilidad y uniformidad qumica y microbiolgica, facilidad de incorporar al producto terminado). stos tienen el aroma de las plantas en forma concentrada y son lquidos muy viscosos o sustancias semislidas (oleorresina de pimentn, pimienta negra, clavo, etc.). 3. Gomorresinas, son extractos naturales obtenidos de un rbol o planta. Estn compuestos por mezclas de gomas y resinas.

b. Origen. De acuerdo a su origen los aceites esenciales se clasifican como:

- Naturales

- Artificiales

- Sintticos

Los naturales se obtienen directamente de la planta y no sufren modificaciones fsicas ni qumicas posteriores, debido a su rendimiento tan bajo son muy costosas. Los artificiales se obtienen a travs de procesos de enriquecimiento de la misma esencia con uno o varios de sus componentes, por ejemplo, la mezcla de esencias de rosa, geranio y jazmn, enriquecida con linalol, o la esencia de ans enriquecida con anetol.

Los aceites esenciales sintticos como su nombre lo indica son los producidos por la combinacin de sus componentes los cuales son la mayora de las veces producidos por procesos de sntesis qumica. Estos son ms econmicos y por lo tanto son mucho ms utilizados como aromatizantes y saborizantes (esencias de vainilla, limn, fresa, etc.).

c. Naturaleza qumica

El contenido total en aceites esenciales de una planta es en general bajo (inferior al 1%) per mediante extraccin se obtiene en una forma muy concentrada que se emplea en los diversos usos industriales. La mayora de ellos, son mezclas muy complejas de sustancias qumicas. La proporcin de estas sustancias vara de un aceite a otro, y tambin durante las estaciones, a lo largo del da, bajo las condiciones de cultivo y genticamente. El trmino quimiotipo alude a la variacin en la composicin del aceite esencial, incluso dentro de la misma especie. Un quimiotipo es una entidad qumicamente distinta, que se diferencia en los metabolitos secundarios. Existen pequeas variaciones (ambientales, geogrficas, genticas, etc.) que producen poco o ningn efecto a nivel morfolgico que sin embargo producen grandes cambios a nivel de fenotipo qumico. Un caso tpico es el del tomillo, Thymus vulgaris, que tiene 6 quimiotipos distintos segn cul sea el componente mayoritario de su esencia (timol, carvacrol, linalol, geraniol, tuyanol 4 o terpineol. Cuando esto ocurre, se nombra la planta con el nombre de la especie seguido del componente ms caracterstico del quimiotipo, por ejemplo, Thymus vulgaris linalol Thymus vulgaris timol. CARACTERSTICAS FSICAS DE LOS ACEITES ESENCIALES

Los aceites esenciales son voltiles y son lquidos a temperatura ambiente. Recin destilados son incoloros o ligeramente amarillos. Su densidad es inferior a la del agua (la esencia de sasafrs o de clavo constituyen excepciones). Casi siempre dotados de poder rotatorio, tienen un ndice de refraccin elevado. Son solubles en alcoholes y en disolventes orgnicos habituales, como ter o cloroformo, y alcohol de alta gradacin. Son liposolubles y muy poco solubles en agua, pero son arrastrables por el vapor de agua. CARACTERSTICAS QUMICAS DE LOS ACEITES ESENCIALES (Terpenoides)

Los componentes de los aceites se clasifican en terpenoides y no terpenoides.

i. No terpenoides. En este grupo tenemos sustancias alifticas de cadena corta, sustancias aromticas, sustancias con azufre y sustancias nitrogenadas. No son tan importantes como los terpenoides en cuanto a sus usos y aplicaciones.

ii. Terpenoides. Son los ms importantes en cuanto a propiedades y comercialmente.

Los terpenos derivan, como hemos visto en el Tema 10, de unidades de isopreno (C5) unidas en cadena. Los terpenos son una clase de sustancia qumica que se halla en los aceites esenciales, resinas y otras sustancias aromticas de muchas plantas, como los pinos y muchos ctricos. Principalmente encontramos en los aceites monoterpenos (C10), aunque tambin son comunes los sesquiterpenos (C15) y los diterpenos (C20). Pueden ser alifticos, cclicos o aromticos.

Segn los grupos funcionales que tengan pueden ser:

Alcoholes (mentol, bisabolol) y fenoles (timol, carvacrol)

Aldehdos (geranial, citral) y cetonas (alcanfor, thuyona)

steres (acetato de bornilo, acetato de linalilo, salicilato de metilo, compuesto antiinflamatorio parecido a la aspirina).

teres (1,8 cineol) y perxidos (ascaridol)

Hidrocarburos (limoneno, y pineno)

PROCESOS INDUSTRIALES APLICADOS A LOS ACEITE ESENCIALES

Son procesos que, aplicados a los aceites esenciales y otros extractos vegetales aromticos, sirven para separar y concentrar los componentes, para facilitar su procesamiento industrial o simplemente para homogenizar la calidad.

i. Mtodos de obtencin

Destilacin por arrastre de vapor. Las plantas se colocan sobre un fondo perforado o criba ubicado a cierta distancia del fondo de un tanque llamado alambique. La parte ms baja de esta contiene agua hasta una altura algo menor que el nivel de la criba. El calentamiento se produce con vapor saturado que se provee de una fuente de calor que compone el equipo, fluye mojado y a presin baja, penetrando a travs del material vegetal. Los componentes se volatilizan, y condensan en un refrigerante, siendo recogidos en un vaso florentino, donde se separa el agua del aceite por diferencia de densidad. Expresin del pericarpio. Una bandeja con pinchos, en cuya parte inferior hay un canal para recoger el aceite esencial. Se emplea para ctricos sobre todo. Disolucin en grasa (enfleurage). Los aceites son solubles en grasas y alcoholes de alto %. Sobre una capa de vidrio se coloca una fina pelcula de grasa y sobre ella los ptalos de flores extendidas. La esencia pasa a la grasa, as hasta saturacin de la grasa. Posteriormente con alcohol de 70, se extrae el aceite esencial. Se emplea para flores con bajo contenido en esencias pero muy preciadas (azahar, rosa, violeta, jazmn). Extraccin condisolventes orgnicos, que penetran en la materia vegetal y disuelven las sustancias, que son evaporadas y concentradas a baja temperatura. Despus, se elimina el disolvente, obteniendo la fraccin deseada. La seleccin del disolvente pretende que sea capaz de disolver rpidamente todos los principios y la menor cantidad de materia inerte, que tenga un punto de ebullicin bajo y uniforme que permita eliminarlo rpidamente, pero evitando prdidas por evaporacin, qumicamente inerte, para no reaccionar con los componentes de los aceites, no inflamable y barato. Este disolvente ideal no existe, y los ms empleados son el ter de petrleo, con punto de ebullicin de 30 a 70 C, que se evapora fcilmente y es inflamable, benceno, que disuelve tambin ceras y pigmentos, y alcohol, que es soluble en agua. Se emplea cuando hay componentes de peso molecular elevado que no son lo suficientemente voltiles. Extraccin con gases en condiciones supercrticas. Se emplean gases, principalmente CO2, a presin y temperatura superiores a su punto crtico. En esas condiciones se obtienen buenos rendimientos y se evitan alteraciones de los componentes de la esencia. La infraestructura necesaria es cara, pero tiene sus ventajas, como la fcil y rpida eliminacin del gas extractor por descompresin, la ausencia de residuos de disolventes y que los gases no resultan caros.

j. Rectificacin.

Es el proceso ms comn, consiste en fraccionar en una columna de rectificacin obtenindose porciones que son analizadas individualmente. Aquellas que tengan una misma calidad se juntan. Generalmente un AE se fracciona en tres partes

- Cabeza o fraccin liviana

- Corazn o parte media

- Fracciones pesadas

k. Fraccionamiento

Semejante al anterior, pero con una particin ms especfica. Por ejemplo, los aceites esenciales con 60-70% de citral se fraccionan tratando de eliminar los compuestos que lo acompaan para obtener un 90-97% de pureza.

l. Desterpenado

Al eliminar los terpenos, cuando estos no tienen la propiedad organolptica que se persigue, mejora la solubilidad en agua del aceite esencial y concentra el sabor y el olor.

m. Descerado

Cuando un aceite esencial es extrado por expresin y no por arrastre por vapor, contiene, adems de la fraccin voltil terpnica, compuestos como las ceras del epicarpio de los frutos.

n. Filtrado

Para eliminar las impurezas de los aceites esenciales crudos se filtran con ayuda de tierras filtrantes u otros materiales que retienen el agua residual (sulfato de sodio anhidro, carbonato de magnesio, etc.)

o. Reacciones Qumicas.

Para obtener nuevos productos aromticos con mayor valor agregado, con notas ms agradables, entre ellas se encuentran:

- Esterificacin (cedro, vetiver y menta)

- Hidrogenacin (citronela)

- Hidratacin (trementina).

p. Decoloracin.

Para esencias con colores fuertes

- Patchul

- Palo santo

- Clavo

q. Lavado

Para mejorar el olor desagradable debido a la presencia de cidos y fenoles se lava con soluciones de hidrxido de sodio al 1% o carbonato de sodio al 10%.

r. Estandarizacin

No es un proceso industrial en s, surge como una necesidad de homogenizar o normalizar la calidad de un producto debido a la infinidad de variables que modifican sus caractersticas. Se realiza para cumplir con las exigencias de la industria la cual requiere las mismas caractersticas independientemente del origen, ao y poca de cosecha

s. Aislamiento de Productos Especficos

Algunas esencias son comercializadas para aislarles algunos componentes mayoritarios como el eugenol de la esencia de clavo o el cedrol de la del cedro. USOS DE LOS ACEITES ESENCIALES

Industria Alimentaria Se emplean para condimentar carnes preparadas, embutidos, sopas, helados, queso, etc. Los aceites ms empleados por esta industria son el Cilantro, Naranja y Menta, entre otros. Tambin son utilizados en la preparacin de bebidas alcohlicas y no alcohlicas, especialmente refrescos. Con respecto a esta utilidad podemos citar las esencias extradas del naranjo, limn, mentas e hinojo, entre otros.Estas esencias tambin se emplean en la produccin de caramelos, chocolates y otras golosinas. Industria Farmacutica Se usan en cremas dentales (aceite de menta e hinojo), analgsicos e inhalantes para descongestionar las vas respiratorias (eucalipto). El ecucaliptol es muy empleado en odontologa. Son utilizados en la fabricacin de neutralizantes de sabor desagradable de muchos medicamentos (naranjas y menta, entre otros). Industria de Cosmticos Esta industria emplea los aceites esenciales en la produccin de cosmticos, jabones, colonias, perfumes y maquillaje. En este campo se pueden citar lo aceites de geranio, lavanda, rosas y pachouli. Industria de productos de uso veterinario Esta industria emplea el aceite esencial de Chenopodium ambrosoides muy apreciado por su contenido de ascaridol, vermfugo. Tambin requiere limoneno y mentol como insecticidas. Desodorantes Industriales Actualmente se ha desarrollado el uso de esencias para disimular el olor desagradable de algunos productos industriales como el caucho, los plsticos y las pinturas. La industria de las pinturas emplea limoneno como disolvente biodegradable. Tambin se imparte olor a juguetes. En textiles, como enmascaradores de olores en tratamientos con mordientes antes y despus del teido. En papelera, para impregnar de fragancias cuadernos, tarjetas, papel higinico, toallas faciales. Industria tabacalera Demanda mentol para los cigarrillos mentolados. Biocidas e insecticidas Existen esencias con propiedades bactericidas, como el tomillo, clavo, salvia, mentas, organo, pino, etc. Otras son insecticidas:

- Contra hormigas: Mentha spicata (spearmint), Tanacetum y poleo.

- Contra fidos: ajo, otros Allium, coriandro, ans, albahaca.

- Contra pulgas: lavanda, mentas, lemongrass, etc.

- Contra moscas: ruda, citronela, menta, etc.

- Contra piojos: Mentha spicata, albahaca, ruda, etc.

- Contra polilla: mentas, Hisopo, romero, eneldo, etc.

- Contra colepteros: Tanacetum, comino, ajenjo y tomillo, etc.

- Contra cucarachas: menta, ajenjo, eucalipto, laurel, etc.

- Contra nemtodos: Tagetes, salvia, calndula, Aspragus, etc.V. MATERIALES Y MTODOS

Pipetas de vidrio de 1 y 5ml

Pipetas de plstico

Piceta

4 tubos de ensayo

1 Gradilla.

Papel filtro

Rejilla de asbesto.

Un bao mara.

2 beakers

VI. RESULTADOS Reacciones de identificacin Guayaco Guayacum officinale Fam: Eigofilceas

Colofonia pinus palustris Fam: Pinaceas

Ensayos de solubilidad

Cloroformo

ter

Acetona AlcoholGuayaco Guayacum officinale"Colofonia pinus palustris

Cloroformo++++

ter+++++

Acetona+++++

Alcohol++

OBTENCION DE RESINAS

Guayaco Guayacum officinale Fam: Eigofilceas

Colofonia pinus palustris Fam: Pinaceas Identificacin de ResinasNombre cientficoGuayacum officinale

Nombre comnGuayaco

FamiliaEigofilceas

1. Reaccin de acetato de cobre.

Nos da una coloracin azul que indica la presencia de resinas.

2. Reaccin con agua

Nos da una reaccin cida frente al papel de tornasol indicndonos que hay presencia de resinas

3. Reaccin de Morawsky

Nos da una coloracin parda dndonos una reaccin positiva.4. Reaccin de Holde

Nos da una coloracin parda que indica presencia de resinas.

1. Reaccin de acetato de cobre.

Nos da una coloracin celeste que indica la presencia de resinas

2. Reaccin con agua

Nos da una reaccin cida frente al papel de tornasol indicndonos que hay presencia de resinas

Nombre cientficopinus palustris

Nombre comnColofonia

FamiliaPinaceas

3. Reaccin de Morawsky

Nos da una coloracin parda dndonos una reaccin positiva

4. Reaccin de Holde

Nos da una coloracin parda que indica presencia de resinas.

RESULTADOS

IRIDOIDESLlantn Plantago major

Fam: plantaginceas

Drogas: Hojas frescas

1) Reaccin con vainillina en Hcl.

Nos una coloracin grosella. Que nos indica la presencia de iridoides en el llantn.VII. Discusin de resultadosLa resina de guayaco contiene saponinas tri y nortriterpenoides

El cido guayarastico, que constituye aproximadamente el 10 % de la resina de guayaco, es un diarilbutano.

En la resina de Colofonia se han podido caracterizar distintos constituyentes, de los cuales aproximadamente un 90% son cidos resnicos y el 10% restante son compuestos neutros, esencialmente alcoholes diterpnicos, sesquiterpenos, aldehdos e hidrocarburos.VIII. Conclusiones El guayaco y colofonia presentan resinas en su estructura.

La colofonia tambin identificada como resina de colofonia, es un producto natural que se obtiene a partir de varias especies de plantas pinceas y que se presenta en forma de masa resinosa transparente de color mbar.

IX. Referencias bibliogrficas KUKLINSKI C. Farmacognosia. Estudio de las Drogas y Sustancias Medicamentosas de Origen Natural. Omega S.A, Barcelona. 2000. p.55 75

McMurry, J. Qumica Orgnica. Quinta edicin, Thomson editores, Mxico, 2001 Carey Francis A. Qumica Orgnica Mc Graw Hill, Tercera Edicin. Espaa. 2000 Extraccion de aceites esenciales. Revisado 04/07/11, 21:37. http://sisav.valledelcauca.gov.co/CADENAS_PDF/AROMATICAS/c05.pdf Caractersticas de los aceites esenciales. Revisado 04/07/11, 21:52. http://www.gtzdesca.org/uploaded/content/category/452037586.pdf

vainillina

Macerado de llantn

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