análisis y control de aceites es 2015

8/20/2019 Análisis y Control de Aceites Es 2015

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Análisis y control de

calidad de aceites esenciales


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La calidad de las plantas aromáticas

Para la utilización de los aceites esenciales es necesario conocer su

composición detallada y sus características fisicoquímicas y

organolépticas, como parámetros imprescindibles para establecer las

normas que determinen sus requisitos mínimos de calidad.

A estas determinaciones habrá que agregarles los ensayos que

aseguren su eficacia y la inocuidad de su uso.

Se debe controlar también la calidad de la materia prima de la

obtención de los aceites esenciales: las plantas aromáticas.

Estas, también se comercializan para su consumo en forma directa, yasea con finalidad medicinal, alimenticia, cosmética, etc.

Las exigencias de los controles de calidad, difieren según el uso final

que se le dará a la planta o al aceite esencial que de ella se obtenga, por

lo que no es posible indicar un único control de calidad analítico.

Daremos aquí los conceptos básicos y comunes a la mayoría de ellas.


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Las Drogas vegetales aromáticas como

Materia Prima Las drogas vegetales aromáticas pueden hallarse en el mercado

enteras o bien troceadas con diferentes tipos de corte. Se pueden transportar en distintos recipientes (ej yute , papel) Cuando se las recepciona, tras controlarse el peso e

inspeccionar que su contenido corresponda a lo indicado en los

envases contenedores y notas de entrega, así como la ausenciade posibles daños ocasionados durante el transporte (porejemplo, infestación por insectos u hongos, contaminacióncruzada por olores, envases mojados, etc.), deben someterse aun periodo de cuarentena, hasta evaluar su calidad.

De cada lote se efectúa una toma de muestras siguiendo un

esquema predeterminado, descrito en algunas farmacopeas onormas específicas, siendo éste lo más representativo del loteposible.


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Objetivos del control de calidad de las

drogas vegetales aromáticas:

Asegurar la identidad del material, es decir, confirmar quecorresponde a la parte de la planta y a la especie vegetalcorrespondiente.

Asegurar que se encuentra en las condiciones adecuadas de

comercialización por lo que se refiere a su estado deconservación y su pureza, es decir, que no ha sufridoalteraciones, adulteraciones ni excede los límites de materiasextrañas u otros contaminantes.

Asegurar que contiene la cantidad adecuada de aceiteesencial y que su composición es la correcta. (En caso de un

uso específico, como medicinal, cosmético o alimenticio, puedeser conveniente el análisis de otros grupos de principios activostambién)


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Tipo de análisis Métodos usados

organolépticos

olor

color

sabor

Ensayos botánicos

macroscópicos

histoquímicos

Indice de estomas

Micrografía de polvo

Pureza

Materia extraña

Humedad

Cenizas totales, insolubles en ácidosMetales pesados

Pesticidas, agroquímicos

Fisicoquímicos

CualitativosReacciones de caracterización

Análisis cromatográfico por CG, HPLC y TLC

Cuantitativos

Materia extraíble por distintos solventes

Determinación de contenido en aceite esencial

Contenido en otros constituyentes activos

Higiénicosmicrobilógicos

Microorganismos aerobios totales (bacteria,mohos, levaduras

Escherichia coli (ausencia)

Otros Aflatoxinas (ausencia)


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Los ensayos botánicos corresponden a los caracteres morfológicos, tanto macroscópicoscomo microscópicos y permiten la identificación de la planta y, a veces, detectar falsificacionesy adulteraciones

En materia extraña se determina el contenido en elementos extraños, tanto los procedentes dela planta originaria (partes no usadas, como por ejemplo: partes de raíces en la menta) partesque no corresponden a la planta de origen, (partes de otras especies vegetales), animal(insectos, plumas, etc.) o mineral (tierra, polvo de ladrillo, arena, etc.). Las especies vegetalesdeben estar exentas de enmohecimiento, de insectos y de otras contaminaciones de origenanimal.

El control de la humedad es importante para la conservación del material vegetal. Debemosrecordar que en el caso de las plantas aromáticas, su determinación en estufa medianteevaporación hasta peso constante del material entraña un resultado erróneo por exceso, yaque incluye también al aceite esencial o buena parte del mismo.

No debemos olvidar los ensayos microbiológicos. Junto con el de pesticidas y metalespesados, el control de los contaminantes microbiológicos (bacterias, hongos) tiene una especial

importancia por razones higiénicas y toxicológicas. Los límites de carga microbiana puedenvariar según el destino previsto para la especie vegetal (Cañigueral y col., 1998), y seencuentran especificados en muchas normas y farmacopeas

Los ensayos fisicoquímicos cualitativos contribuyen también al análisis de identidad ypureza de la planta.Para ello se emplean reacciones de caracterización (generalmente de coloración o deprecipitación) de grupos químicos de fitoconstituyentes, o bien el análisis de extractos de laplanta por cromatografía en capa fina (CCF o TLC), cromatografía de gases (CG) o

cromatografía en fase líquida de alta resolución (CLAR o HPLC). Éstos últimos nos dan elperfil cromatográfico y nos ayudan a identificar la presencia de componentes característicos dela planta, o posibles adulterantes. En relación a su costo, la TLC resulta particularmenteinteresante, puesto que siendo una técnica mucho más barata que las instrumentales, damucha información con cantidades pequeñas de muestra y de reactivos

Para los ensayos fisicoquímicos cuantitativos, el más destacable en el caso de las plantasaromáticas es la determinación del contenido en esencia, según extractor de FA VII Ed.Con el aceite esencial obtenido en este ensayo pueden efectuarse análisis cromatográficos,que nos pe

rmitirán ver el perfil de la esencia (TLC, CG) y cuantificar sus principalescomponentes (CG).

.


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Determinación del contenido de aceite esencial en un

material vegetal

Colector de destilación empleado para la

determinación del contenido en esencia de una especie

vegetal según la Farmacopea Argentina VII Ed.

Medidas en mm.


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Fundamento, desventajas

Se basa en efectuar una hidrodestilación de un peso conocido de materialvegetal y recoger el aceite esencial en un tubo graduado, que se encuentra en

un colector de destilación especialmente diseñado para este tipo de análisis.

El colector se acopla a un matraz que contiene el material vegetal y un ciertovolumen de agua, que se calienta para provocar la destilación y regular suvelocidad.

El aceite esencial es arrastrado por el vapor generado en el matraz, y es

atrapado por la trampa de xileno, donde luego se lee.

El principal problema que tiene es que el material vegetal estáconstantemente inmerso en el agua hirviendo durante todo el tiempo deextracción. Esto hace que si la planta tiene productos termolábiles, puedandescomponerse parcial o totalmente (por ejemplo la hidrólisis de ésteres, o laoxidación de aldehidos y cetonas), modificando o la calidad o el rendimiento del

producto obtenido. Se ha visto experimentalmente por ejemplo que en lasesencias de lavanda, el contenido de acetato de linalilo puede disminuir hastaun 10% con respecto al contenido original presente en la planta.

Al estar el agua en continuo contacto con el material vegetal va bajando suacidez, llegando a veces hasta pH 5 o menores, lo que favorece algunasconversiones o hidrólisis de los productos naturales (Koedam y col., 1980).Boutekedjiret y col. (1997) encontraron por ejemplo que el rendimiento de laesencia de romero en una hidrodestilación es la mitad del obtenido con

extracción con vapor de agua


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Ahora: Análisis de la composición de los aceites

esenciales

Antiguamente, esta identificación se convertía en una larga y tediosa operación, queconsumía muchísimo tiempo, ya que requería el aislamiento y purificación de cadacomponente por técnicas combinadas de destilación fraccionada, TLC, CC, cristalización,etc.

Por ello se usaban más comunmente para el control, la determinación de sus constantesfísicas (principalmente solubilidad, densidad, poder rotatorio e índice de refracción) oalgunos índices químicos (de acidez, de éster, de acetilo, de fenoles, etc.).

En las últimas décadas, el desarrollo de técnicas instrumentales de análisis y suacoplamiento a sistemas informáticos y bases de datos, ha cambiado sustancialmente elpanorama, agilizando de forma notable la identificación de los componentes de lasesencias.Han contribuido especialmente a este cambio, el desarrollo de:

• Técnicas cromatográficas de alta resolución, principalmente la cromatografía de gasesconcolumnas capilares.

• Técnicas espectroscópicas, particularmente la espectrometría de masas (EM), laespectroscopía infrarroja (IR) y la espectroscopia de resonancia magnética nuclear

(RMN).• Sistemas cromatográficos acoplados a técnicas espectroscópicas, especialmente la

cromatografía de gases acoplada a la espectrometría de masas (CG-MS) y la

cromatografíade gases acoplada a la espectroscopía infrarroja (CG-FTIR)

Son mezclas que pueden llegar a ser muy complejas, por lo que la identificación desus componentes no es una tarea simple


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Control de calidad de aceites

esenciales

El control de la calidad de un aceite esencial tiene como

objetivo garantizar que posea unas determinadas

características analíticas, y que éstas se mantengan de un

lote de producción a otro


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A través de estos análisis se puede evaluar:

El cumplimiento con normas de calidad. La detección de adulteraciones: por ejemplo el

agregado de diluyentes, u otros casos como elagregado de mentol a esencias naturales de mentas,

o el de terpenos cítricos a la esencia de limón. Discriminación de calidades: como puede serdiferenciar una esencia de Geranio de Reunión deotra de origen africano.

Normalización de calidades: como la estandarización

de una esencia de menta por mezclado de distintaspartidas con diferentes calidades. Determinación de que el producto es realmente

natural.


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1.- Característicasorganolépticas

Olor- sabor- color

2.- Determinaciones físicas • Densidad • Poder rotatorio • Índice derefracción • Miscibilidad en etanol

• Punto de congelación • Punto de

inflamación • Rango de destilación

3.- Indices químicos • Índice de acidez • Índice de éster • Índice de saponificación • Índice de acetilo

• Índice de fenoles

4.- Cromatografía cuali ycuantitativa

• Perfil cromatográfico por CG

• Cuantificación de los principalescomponentes

5. Característicaespectroscópicas

• Ultravioleta-visible • Infrarrojo

6.- Otras determinaciones • Pesticidas • Metales pesados

Análisis realizados para control de calidad de aceites

esenciales


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Comparación con monografías de

referencia

Las características estudiadas deben sersuficientemente descriptivas del producto para quepermitan detectar aquellas desviaciones que seconsideren suficientes para rechazar el lote.

Se utilizan diferentes parámetros analíticos y losvalores obtenidos para una muestra se comparancon los establecidos en la correspondiente norma,

que habrá sido dictada por algún organismo denormalización o, en su defecto, por el propiointeresado.


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Parámetros analíticos empleados en el control de calidad de

aceites esenciales :

Determinaciones físicas

El índice de refracción, permite detectar adulteraciones y envejecimientos, ysus principales ventajas son la rapidez y sencillez con que pueden obtenerse.

La determinación del punto de congelación, puede ser reflejo de la calidad deun aceite esencial. Este es el caso de la esencia de anís, cuyo punto decongelación depende del contenido en anetol, componente mayoritario de la

esencia La miscibilidad en etanol, es una técnica muy sencilla para detectar

adulteraciones por el agregado de acietes fijos o minerales, insolubles enetanol.

El punto de inflamación tiene importancia para el transporte de este tipo dematerias, en relación con su peligrosidad

El rango de destilación suele usarse para determinar la volatilidad de laesencia. Se controla la temperatura mínima a la cual comienza a destilar laesencia, y la temperatura máxima a la cual se destila su totalidad. Tambiénpuede indicarse qué porcentajes destilan a determinados rangos detemperaturas


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Determinaciones químicas

Índ ice de ac idez. S e refiere al grado de acidez de un aceite esencial y sedefine como el número de miligramos de hidróxido potásico necesarios paraneutralizar la acidez contenida en un gramo de aceite esencial.

Índ ice de éster . Se refiere al contenido de ésteres de la muestra. Se definecomo el número de miligramos de hidróxido potásico necesarios para saponificarlos ésteres contenidos en un gramo de aceite esencial.

Índ ice de sapo n ific ación . Es la suma de los dos índices anteriores. Índ ice de acetil o . Indica la riqueza en hidroxilos alcohólicos. Su determinación

requiere un proceso de acetilación seguido de una saponificación. Índ ice de fen o les. Se refiere al contenido en fenoles de un aceite esencial y ha

sido utilizado para aquellas esencias con elevado contenido en este tipo decompuestos, como puede ser la de clavo (eugenol) o la de tomillo (timol y/ocarvacrol). Se basa en el cambio de solubilidad que sufren los fenoles de esasesencias al formar el correspondiente fenato (en medio básico), pasando de la

fase oleosa a la fase acuosa.

Su uso va decayendo debido a la implantación de métodos cromatográficos y

espectroscópicos, que tienen las ventajas de ser más rápidos, completos y sensibles.

Sin embargo en algunos casos (por razones económicas, logísticas, etc.) siguen siendo

muy útiles, y por eso se incluyen en casi todas las normas existentes


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Análisis cromatográfico

La técnica cromatográfica más importante para el análisis de los aceites esenciales es, lacromatografía de gases (CG). Se utiliza para obtener el perfil cromatográfico y cuantificarlos principales componentes del aceite esencial. Podemos también comparar elcromatograma de la muestra con un cromatograma patrón. El mayor valor de un perfilcromatográfico es que permite, ante la presencia de un componente inusual, o antela ausencia de un constituyente típico, el rechazo de una partida de aceite esencial.

Sin embargo, el manejo de perfiles cromatográficos para la caracterización de aceitesesenciales requiere de la suficiente experiencia y criterio como para evitar malas

interpretaciones o falsas conclusiones. El principal problema radica en que por un lado losaceites esenciales suelen tener una composición química sumamente compleja, lo quemuchas veces supera las posibilidades analíticas del método cromatográfico simple. Enalgunos casos sería necesario disponer de varias columnas y varios detectores, comopara lograr un análisis completo que dé una idea acabada de la calidad de la esencia enestudio.

Es casi imposible determinar si una esencia de vainilla es natural o no por cromatografíaen fase gaseosa, y dos cromatogramas de esencia de menta con distintos perfiles

cromatográficos pueden ser de calidades comparables y aceptables. Por ello, sigue siendo polémico el agregado de perfiles cromatográficos a las normas. Para paliar este problema es que las normas están en constante revisión, y su

actualización requiere de un cuidadoso y pragmático estudio. La única manera de asegurarse un resultado adecuado puede ser usando patrones de

referencia, es decir esencias consideradas como buenas, y a las que deberíancorresponderse las sucesivas muestras. Sin embargo no debe olvidarse que la eleccióndel patrón de referencia puede ser totalmente arbitrario, y que las esencias, como todoproducto de origen natural, siempre tendrá diferencias.


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Parámetros analíticos empleados en el control de calidad de aceites esenciales

:

Otras determinaciones

Caracterísitcas espectroscópicas: Se utilizan principalmente laespectroscopía ultravioleta-visible y la infrarroja. En la espectroscopía infrarroja,el perfil del espectro IR de la esencia puede emplearse como parámetro decalidad en relación a un estándar establecido. Una colección interesante deespectros IR de aceites esenciales y de algunos de sus componentes fuepublicada por Bellanato e Hidalgo (1971).

Otras determinaciones: Merece una especial atención el análisis depesticidas en aceites esenciales, debido a su liposolubilidad, es necesariodetectar su presencia. Sobre estos contaminantes existe muy poca información,pero debe sí destacarse el trabajo realizado por Schilcher y col. (1997, 1998).

A pesar de la gran difusión de su uso, debe admitirse como lo hacen estos

autores que las dosis y la forma de uso de un aceite esencial, aún en medicinay en alimentación, juegan a favor de las mismas, y resulta altamente improbableque surja algún problema toxicológico por esta causa.


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Normas de calidad para

aceites esenciales


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Para fragancias:

La calidad está determinada principalmente por lascaracterísticas olfativas.

La industria de fragancias suele utilizar patrones

propios de referencia, típicos para cada empresa, ya veces para cada producto terminado donde va aser usado. Debe destacarse en este ámbito el rolque juegan las normas IFRA (International

Fragrance Association), como determinantes deaquellos productos aromáticos que tienenrestricciones o prohibición de uso.


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Para sabores o alimentación

La calidad depende de su sabor y olor. Las normas correspondientes están inscriptas en

los Códigos Alimentarios y legislaciones nacionalessobre alimentos.

También en este caso debe recalcarse laimportancia de las normas IOFI (InternationalOrganization of the Flavour Industry), que al igualque con las normas IFRA para la industria de

fragancias, tratan de regular o restringir el uso dedeterminadas materias primas, tanto naturalescomo sintéticas.


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Para la industria farmacéutica y cosmética

La calidad está supeditada a la presencia de constituyentesactivos definidos, los que deben ser cuantificados, o a suactividad farmacológica, aunque no se conozca con certeza cuálo cuáles son los principios activos.

En estos casos solamente se podrá hacer una evaluación através de un perfil cromatográfico, contra patrón. Las normasestán dadas por las Farmacopeas oficiales, tanto nacionales,como regionales (Farmacopea Europea)o herbarias (como laFarmacopea Ufficiale italiana (1992) o la British HerbalPharmacopoeia (1996).

Cuando el uso es cosmético, las normas más empleadas son laspublicadas por FMA (Fragrance Material Association), IFRA(International Fragrance Association), y las AFNOR (Francia),ISO (Internacionales), o las normas nacionales existentes enmuchos otros países.


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Para uso industria

Se buscan disolvente, agente de flotación deminerales, etc.

Aquí pueden ser parámetros trascendentes la

densidad relativa, el rango de destilación, el color, laconstante dieléctrica, su poder oxidante o el puntode inflamación, poder disolvente o el porcentaje deresiduo de evaporación a determinadas

temperaturas, sin importar tanto el olor, el sabor o laconstitución específica de cada esencia.


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Bibliografía

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Londres.153 pág.. Boutekedjiret, C. y col. (1997). Influence du mode d’extraction sur le rendement et la

composition de l’huile essentielle de Rosmarinus officinalis L. Riv. it. EPPOS(22):33-35 Cañigueral, S.; Vila, R. y Wichtl, M. (Eds.) (1998). Plantas medicinales y drogas vegetales para infusión y tisana. OEMF International srl, Milán. 606 pág. Koedam, A. y A. Looman. (1980). Effect of pH during distillation on the composition of the

volatile oil from Juniperus sabina. Planta Medica(supl.):22-28. Schilcher, H. y M. Habenicht. (1997). A new method for the determination of organochlorine

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Schilcher, H. y M. Habenicht. (1998). New analytical method for the detection oforganochlorine pesticides in essential oils and results of the investigation in 110commercial essential oil samples and finished drugs. Part 5. On hazardous contaminantcontents in plants drugs and drug preparations. Pharm-Ind . 60(3):249-252.

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