informe final -...

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS Y FARMACIA

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ORGÁNICA

CURSO: QUÍMICA ORGÁNICA IV

CATEDRA: LICDA. IDOLLY CARRANZA

INFORME FINAL DE PROYECTO DE LABORATORIO

“Extracción y modificación química de Piperina, de la especie Piper nigrum;

Evaluación y comparación de efecto antimicrobiano de la Piperina, ácido pipérico y piperonal en Staphylococcus aureus in-vitro”

LUIS ALBERTO RIZZO HURTADO

CARNÉ: 200412350

CARRERA: QUÍMICA

Martes, 12 de mayo de 2015

1

Í NDÍCE

TEMA No. de

Página INTRODUCCIÓN 2 ANTECEDENTES 3 JUSTIFICACIÓN 9 OBJETIVOS 10 HIPÓTESIS 11 MATERIAL Y MÉTODO Recursos materiales y humano 12 Diseño de Investigación 12 Procedimiento Extracción General, separación y caracterización de la Piperina 13 Modificación No. 1: Formación de ácido pipérico a partir de piperina 13 Modificación No. 2: Formación de piperonal a partir de ácido pipérico 13 Medición Antimicrobiana: cultivos in-vitro de Staphylococcus aureus 14 RESULTADOS 14 DISCUSIÓN DE RESULTADOS 15 CONCLUSIONES 15 REFERENCIAS 16 ANEXOS Estructuras químicas, reacciones balanceadas 17 Mecanismos de Reacción 17 Materiales, equipo, cristalería y reactivos 18 Procedimientos de referencia 20 Propiedades Físicas, Químicas y Toxicidad 23 Características morfológicas y aspecto físico de la pimienta negra (Piper nigrum) 28 Fotografías captadas durante el desarrollo de la investigación 29

2

ÍNTRODUCCÍO N

Estudios anteriores afirman y demuestran que el aceite esencial extraído de la pimienta negra tiene propiedades antimicrobianas. Este

trabajo de investigación se llevó a cabo con la intención de evaluar la extracción y separación de la Piperina, un componente presente en

la especie Piper nigrum. El trabajo investigativo que se propone a continuación es un estudio exploratorio que pretende evaluar la

actividad antimicrobiana en Staphylococcus aureus de la Piperina y los derivados: ácido pipérico y piperonal, obtenidos por modificación

estructural de la piperina.

Las diferentes actividades antimicrobianas fueron comparadas entre sí, según los grupos funcionales modificados, esperando aportar

nuevos conocimientos para una nueva línea de investigación con un fin aplicable. Con la intención de obtener resultados confiables se

han consultado varias fuentes y se extrajeron los procedimientos más viables, factibles y reproducibles.

3

ANTECEDENTES

La Pimienta es originaria de la India y se cultiva en zonas tropicales de Asia. Se utiliza desde la antigüedad. Ha quedado constancia del uso

que hacían de ella los griegos y los romanos. Durante la Edad Media, antes de ser descubierta la Ruta de las Especias, se utilizaba como

moneda de cambio en los mercados. Por ese motivo Blasco de Gama, se puso a la búsqueda de la ansiada Ruta de la Especias. Los países

principales productores de pimienta son India y Brasil, seguidos de Malasia, Indonesia y otros países sudaméricanos. El principal país

importador de pimienta es EEUU. Piper nigrum es una especie de la familia de las piperáceas, cultivada por su fruto, que se emplea seco

como especia. El fruto es una drupa (aproximadamente 5 mm) que se puede usar entera o en polvo obteniendo variedades como la

negra, blanca o verde, con la única diferencia del grado de maduración del grano.

Etimológicamente, Piper: es el nombre genérico que procede del latín pigmentum (pigmento, colorante) a diferencia de su forma en

otros idiomas como el francés (poivre), el italiano (pepe), el alemán (Pfeffer) o el inglés (pepper), en los que la palabra procede del latín

piper, éste a su vez del griego antiguo πέπερι péperi, y éste del sánscrito pippalī.

La clasificación botánica de la pimienta negra es:

Reino: Plantae Clado: Angiospermas

Clado: Magnólidas

Orden: Piperales

Familia: Piperaceae

Género : Piper nigrum

Entre otras generalidades el Piper nigrum es una planta que se cultiva por sus frutos que dan una especia muy particular y conocida como

pimienta. El género Piper comprende unas 700 especies pero sólo unas pocas son utilizadas para conseguir la "pimienta". Es una planta

originaria de la India sur occidental, típicamente tropical y también se encuentra en estado espontáneo en China. Se cultiva en la

península de Malaca, en Siam, Sumatra, Java, Borneo, Filipinas Japón y en la costa de Malabar (tramo de costa de la India sur-occidental

que se extiende unos 850 km en los estados de Kerala y Karnataka) donde se produce la pimienta de mejor calidad del mundo aunque

Sumatra y Java son los mayores productores.

Hay características muy propias y que caracterizan el Piper nigrum: esta una planta perenne, semienredadera y arbustiva que alcanza 4-5

metros de altura con ramas redondeadas, lisas, con nudos muy anchos. Las hojas son ovalada-lanceoladas, coriáceas, de un bonito verde

intenso, muy agudas y provistas en el envés de una espesa pelusa, largas como media entre 5 y 18 cm y de 2-12 cm de ancho y provistas

de un pecíolo de 1-4 cm de largo. Las flores hermafroditas, tienen dos estambres con ovario unilocular que produce un único óvulo, por

lo tanto una sola semilla. Son pequeñas, blancas, perfumadas, desprovistas de pecíolo pero recogidas en inflorescencias en espiga de 5 a

20 cm de largas, con largos pecíolos. Los frutos son pequeñas bayas, carentes de pecíolo, que sólo contienen una semilla inicialmente

verde que se colorea de amarillo y luego de rojo a la maduración. Una vez secas alcanzan dimensiones variables de 0,3 a 0,6 cm de

diámetro. Según del estadio de maduración en la recolección y el tipo de elaboración se tienen muchas variedades de pimienta.

4

PIMIENTA NEGRA

La clásica pimienta negra se ocasiona de frutos que se recogen verdes (verde-amarillento) de la planta. Los frutos recogidos se

dejan secar al sol unos siete días o en secaderos adecuados (pocas horas) asumiendo la clásica coloración negra y de aspecto

arrugado. Es la más picante.

PIMIENTA BLANCA

Para conseguir la pimienta blanca se recogen las bayas maduras y se dejan en remojo en agua cerca de una semana. Después

de ese período las partes externas del pericarpio se apartan y se eliminan completamente por frotamiento. Lo que queda se

deja secar al sol algunos días y se convierte en el clásico grano blanquecina que conocemos. Estos gránulos son vendidos

enteros como "pimienta blanca" o rota. La cáscara se vende en cambio como "cáscara" en forma de polvo y tiene un color

marrón oscuro con un olor y un gusto muy punzante.Es mucho más aromática que la pimienta negra pero de sabor más

punzante.

PIMIENTA VERDE

La pimienta verde se produce del fruto verde. El fruto se seca rápidamente y se conserva en salmuera o vinagre o bien molido.

Es menos picante que la pimienta negra pero mucho más aromática.

PIMIENTA ROJA

La pimienta roja se consigue como la pimienta verde sólo que las bayas son recogidas muy maduras y está mucho menos

extendida.

OTRAS

Existen numerosas especies que se diferencian entre ellas por la forma de las hojas y las características del fruto pero sólo unas pocas

tienen valor comercial por las características de sus bayas. El valor comercial de una especie (y de una variedad) antes que de otra es

debido más que a las características de adaptación, a las variadas condiciones climáticas y de cultivo, a la mayor resistencia a las

enfermedades (en particular a la resistencia a las podredumbres radiculares provocadas por Phytophthora) pero sobre todo tienen que

tener un alto rendimiento y una uniformidad de maduración de las bayas, elemento indispensable para una buena preparación del tipo

de pimienta que se quiere conseguir.

PIPER CLUSII

El Piper clusii, conocido también como Piper guineense (también llamado pimienta de Guinea, pimienta ashanti o pimienta de

Bení) típico de zonas tropicales de África pero muy poco conocido en Occidente porque se usa casi exclusivamente en África. La

baya se parece mucho a la pimienta negra pero menos arrugada y con un pedúnculo más corto.

PIPER CUBEBA

El Piper cubeba (denominado también cubeb, pimienta de Java), es muy parecido al Piper nigrum pero del que difiere por las

dimensiones mucho más pequeñas de las bayas. Las bayas en el Piper cubeba se recogen cuando están maduras y una vez secas

se vuelven de color negro. Es cultivado casi exclusivamente en Java y Sumatra.

5

PIPER LONGUM

El Piper longum (también llamado pimienta de indias o pimienta ancha) tiene las bayas más cortas y más anchas y se parece

más a la pimienta negra pero de calidad inferior, con un perfume muy débil pero un gusto muy punzante. Ambos contienen

cerca del 6% de piperina. Ambas estas especies son muy raras y es difícil encontrarlas en Europa mientras que son muy

utilizadas en la cocina india y africana.

TÉCNICA DE CULTIVO: Es una planta rústica que no necesita grandes cuidados culturales. Es una planta de climas tropicales que se cultiva

bien a altitudes inferiores a los 1000 m sobre el nivel del mar. Quiere el calor (las temperaturas medias óptimas están entre 25-30°C), la

luz, una elevada humedad (humedad óptima entre 60-90%) y una óptima ventilación. Las precipitaciones anuales tienen que andar

alrededor de 1500 - 2500 mm, bien distribuidas en el arco del año porque no toleran períodos demasiado largos de sequía.

Crece bien en terrenos aluviales, fértiles, ricos en materia orgánica y muy bien drenados porque además de no tolerar los

encharcamientos estos son causa de podredumbres radiculares. Son a evitar terrenos arcillosos, pesados. El pH tiene que estar alrededor

de 5,5 - 6,5. La práctica más generalizada de multiplicación es el esqueje (se puede propagar también por semilla pero no es utilizada con

objetivos comerciales porque se tiene demasiada variabilidad): se retiran esquejes de ramas semileñosas de unos 50 cm de largo y se

ponen a arraigar. Los esquejes se disponen en el terreno sustentados por tutores sobre los que la planta se desarrolla. Después de unos

3-4 años las plantas alcanzan una altura de dos metros y empiezan a dar los primeros frutos. Las cosechas más importantes se tienen

entre el 3°/4° - 7° año de edad con producciones desde 1600 a 4000 kg/ha/año (una planta que dé una buena producción permite hacer

de 6 a 8 cosechas al año). Una planta dura de 15 a 20 años aunque normalmente es renovada después del décimo año para tenerla

siempre en el máximo de productividad.

La recolección se hace manualmente cuando las bayas están verdes y tienen una coloración verde-amarillenta, para conseguir la

pimienta negra, o cuando el 75% de las bayas están maduras, para conseguir la pimienta blanca. Las bayas destinadas a la producción de

pimienta negra tienen un rendimiento de cerca del 70% mientras que para la pimienta blanca es del 30%. Esto explica la gran diferencia

de precio entre los dos tipos.

Los frutos de pimienta contienen un aceite esencial (aproximadamente 3 %), responsable de su aroma. El aceite esencial está constituido

por más de cien componentes distintos, principalmente hidrocarburos terpénicos: 50-74 % de monoterpenos (beta-pineno, limoneno,

etc.) y 20-35 % de sesquiterpenos (beta-cariofileno, etc.) y además una proporción mucho menor de terpenoides oxigenados (13 %). Los

responsables del sabor picante son amidas de la piperidina con ácidos aromáticos insaturados, principalmente piperina (amida de la

piperidina y del ácido pipérico) en su conformación trans, trans. Se encuentran también amidas pirrolidínicas y algunas isobutilamínicas.

Tanto el aceite esencial como las amidas forman parte de la oleorresina, obtenida a partir de los frutos mediante el empleo de

disolventes y muy utilizada comercialmente por su fácil manejo. La droga contiene además almidón, prótidos y lípidos.

Probablemente la pimienta es la especia más consumida en el mundo y una de las que se conocen desde hace más tiempo. Pero no

solamente mejora las cualidades organolépticas de los alimentos y favorece su conservación sino que además, está dotada de

propiedades terapéuticas interesantes que pueden ser beneficiosas para la salud. Algunos estudios han demostrado que la piperina

presenta actividad antimicrobiana, insecticida y larvicida, y es rubefaciente cuando se aplica por vía tópica.

6

Las sustancias químicas son mucho más solubles en el agua que en el éter o en cualquier otro disolvente orgánico. En tales casos, ni aún

con una agitación repetida con estos disolventes se logra la extracción de toda la materia disuelta. Por lo que se emplean entonces los

aparatos de extracción continua. Para extraer el componente de interés, la piperina, de la pimienta negra se utilizará el extractor soxhlet,

el cual está conformado por un cilindro de vidrio vertical de aproximadamente un pie de alto y una pulgada y media de diámetro. La

columna está dividida en una cámara superior y otra inferior. La superior o cámara de muestra sostiene un sólido o polvo del cual se

extraerán compuestos, en este caso la pimienta triturada. La cámara de disolvente, exactamente abajo, contiene una reserva de

disolvente orgánico, en este caso hexano y alcohol. Entre las ventajas de este método cabe destacar que permite continuar extrayendo

con el disolvente puro en su punto de ebullición por lo que el rendimiento es óptimo. La extracción de soxhlet es especialmente útil en el

aislamiento de productos naturales existentes en tejidos de animales o plantas con un contenido de agua elevado y para lixiviar

compuestos orgánicos de sales inorgánicas. En este proyecto se ha decidido utilizar el sistema soxhlet ya que el disolvente y la muestra

están en contacto íntimo y repetido, de manera que se mejora muchísimo la extracción porque siempre se emplea un disolvente limpio;

además el disolvente caliente favorece la solubilidad del analito y su instrumentación es simple.

La hidrólisis básica es un procedimiento muy utilizado para la restauración de ácidos carboxílicos de sus respectivos derivados de ácidos.

Tras la extracción de la piperina, se pretende realizar una modificación estructural que provoque la conversión de una amida a su

respectivo ácido carboxílico, obteniendo específicamente el compuesto: ácido pipérico. En resumen, el grupo funcional carbonilo, en

donde se encuentra la amida, sufre un ataque nucleófilo del grupo hidroxilo; la amina, que en este caso es el mejor grupo saliente se

elimina y queda entonces un carboxilato, que es restaurado a ácido carboxílico luego de acidificar el medio. El ácido piperico es un

intermedio en la síntesis de otros compuestos tales como piperonal, y como tal puede ser utilizado para producir fragancias, perfumes

aromas y medicamentos, así como otros compuestos útiles.

A partir del ácido piperico, y como ya se mencionó anteriormente, se obtendrá piperonal, también conocido como heliotropina, un

compuesto orgánico que se encuentra comúnmente en fragancias y sabores. La molécula está relacionada estructuralmente con el

benzaldehído y la vainillina. Existe como un sólido de color blanco o incoloro. Tiene un olor floral comúnmente descrito como similar al

de la vainillina y la cereza. Se utiliza también como aromatizante y en perfumes. Por otro lado, es sinergista de insecticidas, por lo que

está clasificado entre los insecticidas repelentes como un pesticida; en el mercado algunos repelentes para piojos contiene piperonal.

En la industria el piperonal, un aldehído, participa en reacciones de condensación o auto-polimerización. Estas reacciones son

exotérmicas y frecuentemente son catalizadas por ácidos. Los aldehídos se oxidan fácilmente para dar ácidos carboxílicos. Los gases

inflamables y / o tóxicos son generados por la combinación de aldehídos con compuestos diazo, azo, ditiocarbamatos, nitruros y agentes

reductores fuertes. Los aldehídos pueden reaccionar con el aire para dar ácidos peroxo primero, y en última instancia ácidos carboxílicos.

Estas reacciones de autooxidación se activan por la luz, son catalizadas por sales de metales de transición, y son autocatalíticas

(catalizadas por los productos de la reacción). La adición de estabilizadores (antioxidantes) a los envíos de aldehídos retrasa su

autooxidación. El piperonal es sensible a la luz y puede reaccionar con materiales oxidantes.

En farmacología, el piperonal se puede utilizar en la síntesis de Tenamfetamina (3,4-metilendioxianfetamina o MDA) a través del

nitroestireno sustituido vía una reacción de condensación. Este intermediario puede ser reducido por un agente reductor fuerte tal como

hidruro de litio y aluminio (LiAlH4) para formar MDA.

7

El piperonal forma parte de los compuestos de metilenodioxifenilo presentes en los mamíferos; estos compuestos experimentan

degradación en gran parte a través de la oxidación del grupo metileno en dióxido de carbono. El piperonal se convierte en alcohol de

piperonilo el cual es metabolizado a un conjugado glucósido.

Respecto a su toxicidad, el piperonal es moderadamente tóxico. La probable dosis letal oral (en humanos) es de 0.5-5 g/kg; Unos 450

gramos para persona de 70 kg.4 Es moderadamente tóxico por ingestión y por vía intraperitoneal. Puede causar depresión del sistema

nervioso central. Es irritante de la piel humana. La exposición ocupacional al piperonal puede producirse por inhalación y contacto

dérmico con este compuesto en los lugares de trabajo donde se produce o es utilizado. Puesto que este compuesto se usa en la industria

de perfumes y fragancias, la población general puede estar expuesta al piperonal a través de del uso de productos de consumo que

contienen este compuesto. El piperonal se utiliza también como un saborizante y la exposición puede producirse a través de la ingestión

de alimentos que contienen este compuesto.

Aunque el aceite esencial de pimienta presenta varias actividades bioquímicas:

ACTIVIDAD CIRCULATORIA

El aceite esencial de pimienta expanden el diámetro de los vasos sanguíneos, aumentando así la circulación. Pero

además tienen una acción protectora tanto con las células rojas como con las blancas, reduciendo su fragilidad y

fortaleciendo su aporte de oxígeno. Y todavía más ya que parecen ser altamente protectoras de las células blancas al

ser activas contra los parásitos de leishmania y tryposoma de los macrófagos.

EFECTOS SOBRE LA POROSIDAD CELULAR

Todo organismo necesita identificar su entorno con el fin de averiguar si un determinado contacto es apropiado o no.

Las células del intestino son las encargadas de dar el visto bueno a cualquier producto que entre en nuestro sistema

digestivo y quiera alcanzar las diferentes partes del cuerpo. Muchos productos farmacéuticos son considerados

sustancias extrañas al cuerpo y no logran penetrar en las células más allá de, en algunas ocasiones, un 15%. La

piperina ofrece la posibilidad de atravesar la barrera celular y acompañar con ella a todas las sustancias que

esperaban entrar. Una de las barreras protectoras de la célula es una glicoproteína llamada P-gp. Esta proteína se

encuentra en la pared intestinal, el hígado, riñones y adrenales, cerebro, testículos, útero. También se encuentra en

células cancerosas y en algunas bacterias. La P-gp impide el acceso de medicamentos, hierbas y cualquier sustancia

que considere externa a la célula. Pero la piperina reduce la habilidad de esta proteína para impedir el acceso al

interior de la célula. Esto implica que gracias a la colaboración de la piperina cualquier sustancia puede acceder a su

destino con una eficacia 32 veces mayor que sin la piperina. Y su destino puede ser un órgano dañado o una bacteria.

Puede permitir una reparación o una exterminación.

8

EFECTOS SOBRE LA METABOLIZACIÓN DE CUERPOS EXTRAÑOS

Metabolizando cuerpos extraños el cuerpo se deshace de ellos ya sea convirtiendo a la sustancia extraña en otra de

menor actividad biológica, ya sea diluyéndola en agua para reducir la posibilidad de penetrar en la célula y ser

arrastrada al exterior. Para realizar esta función el cuerpo humano posee unas enzImas llamadas CYP. La más activa

de ellas es la CYP3A4. La piperina no sólo es capaz de inhibir el funcionamiento de la CYP3A4 sino también de otras

enzimas como la CYP1A2, CYP101, CYP2D6. también inhibe otros metabolizantes como el AHH (aryl hidrocarbono

hidroxylasa) que metaboliza hidrocarbornos aromaticos como el contenido en el Juniperus, y alguno más. De esta

manera no sólo colabora en que determinada sustancia permanezca sin metabolizarse con lo cual pueda actuar, sino

que también prolonga el tiempo de actividad de esta sustancia al evitar ser expulsada con rapidez.

Esta investigación, se realizó con el fin de aumentar los conocimientos respecto a estudios realizados in vitro en donde se ha comprobado

la eficacia de algunos componentes de la pimienta negra contra las siguientes bacterias:

Bacilus Subtilis

Bacilus Sphaericus

Staphylococcus aureus

Klebsiella aerogenes

Chromobacterium violaceum

Siendo la piperina por ella sola capaz de enfrentarse a:

Leishmania spp

Trypanosoma cruzi

Staphylococcus aureus

Asimismo el aceite esencial de pimienta negra es efectivo contra las siguientes bacterias:

Bacilus Subtilis

Pseudomonas aeruginosa

Candida Albicans

Trichoderma spp.

Aspergillus niger

Se espera que mediante la modificación estructural de la piperina se obtengan dos derivados químicos, los cuales se puedan evaluar y

comparar respecto a la piperina en cuanto a su actividad antimicrobiana en cultivos de Staphylococcus aureus.

9

JUSTÍFÍCACÍO N

En esta investigación se realizó una comparación de actividad antimicrobiana de la piperina, el ácido piperico y el piperonal en cultivos in-

vitro de Staphylococcus aureus buscando aportar nuevos conocimientos para una nueva línea de investigación con un fin aplicable. En el

caso de resultados de los derivados y su falta de inhibición reveló el efecto que aporta cada grupo funcional que fue modificado en la

actividad antimicrobiana en S. aureus.

10

OBJETÍVOS

GENERAL

Evaluar y comparar la actividad antimicrobiana de la Piperina, Ácido pipérico y Piperonal en cultivos in-vitro de

Staphylococcusaureus.

ESPECÍFICOS

Extraer, purificar y caracterizar Piperina de la especie Piper nigrum.

Evaluar la modificación estructural de la piperina para formar ácido pipérico.

Evaluar la modificación estructural del ácido pipérico para obtener piperonal.

11

HÍPO TESÍS

La modificación estructural de la Piperina presenta alteraciones en la actividad antimicrobiana en la especie Staphylococcus aureus.

12

MATERÍAL Y ME TODO

RECURSOS MATERIALES Y HUMANOS

Para llevar a cabo este proyecto se necesitará de los siguientes materiales:

Instalaciones de un Laboratorio Químico (Departamento de Química Orgánica, Facultad de CCQQ y Farmacia, USAC)

Instalaciones de un Laboratorio Microbiológico (Departamento de Microbiología, Facultad de CCQQ y Farmacia, USAC)

Cristalería y Equipo de laboratorio químico (ver anexos)

Material y Equipo de laboratorio microbiológico (ver anexos)

Reactivos para síntesis y modificaciones químicas (ver anexos)

Reactivos para análisis microbiológicos (Ver anexos)

Libros de consulta (Ver referencias)

Cuaderno para anotaciones

Las personas involucradas en este proyecto, y sus respectivas funciones, son:

Licda. Idolly Carranza (Asesora y Supervisora General del Proyecto)

Br. Rosa Flores (Auxiliar de Laboratorio de Química)

Lic. Manuel Díaz (Asesor(a) en el área de Microbiología)

Br. Karen Carillo (Auxiliar del Laboratorio de Microbiología)

Br. Luis Rizzo (Investigador y desarrollador)

Personal del departamento de Química Orgánica, Facultad de Ciencias Químicas y Farmacia, USAC.

Personal del departamento de Fisicoquímica, Facultad de Ciencias Químicas y Farmacia, USAC.

Personal del departamento de Microbiología, Facultad de Ciencias Químicas y Farmacia, USAC.

DISEÑO DE INVESTIGACIÓN

Se realizó un estudio exploratorio, evaluando la actividad antimicrobiana de la Piperina y los derivados, obtenidos por modificación

química, expuestos en este trabajo. Bajo un método inductivo se analizará el caso particular de la piperina y demás derivados sobre

cultivos in-vitro de Staphylococcus aureus, cuyos resultados serán tomados para extraer conclusiones de carácter general. A partir de las

observaciones sistemáticas de la realidad se pretende descubrir la generalización de este hecho. Se empleará la observación y la

experimentación para llegar a las generalidades de los hechos que se podrán repetir una y otra vez. La línea de este trabajo de

investigación será pura o básica, por lo que buscará aumenta la teoría a través de nuevos conocimientos. La naturaleza de los datos será,

en su mayoría, cualitativa.

13

PROCEDIMIENTO

Extracción General, separación y caracterización de la Piperina 1. Se recolectaron 0.5 lb (alrededor de 225 g) de pimienta negra en un supermercado de conveniencia, corroborando que dicha

pimienta perteneciera a la especie Piper nigrum por su morfología (ver anexos).

2. Se trituró la pimienta a un tamaño de partícula adecuado para hacer la extracción utilizando un martillo. Evitando que el

producto molido tuviera un aspecto aceitoso y grumoso.

3. Se pesaron 25 g de la pimienta triturada y se colocaron adecuadamente en el equipo Soxhlet.

4. Se agregar con 100 ml de n-hexano en el equipo de extracción Soxhlet y realizar lavados de la pimienta para eliminar las resinas

y de esta manera hacer una extracción más efectiva.

5. Se descartó la solución resultante del lavado anterior.

6. Se agregaron 100 ml de etanol al 95% en el equipo Soxhlet y se extrajo el aceite esencial de los 25 g de pimienta. La extracción

es más efectiva en caliente, el producto no es termolábil a pH neutro (6).

7. Se eliminó el solvente con un sistema de destilación al vacío hasta un volumen de 20 ml.

8. Se colocó la solución obtenida en un recipiente cerrado y dejar en reposo por una semana a temperatura ambiente.

9. La separación de los cristales se provocó añadiendo 10 ml de agua y realizando una decantación posteriormente.

10. Los cristales fueron filtrados y lavados con etanol frío.

11. Se repitió el procedimiento 2 veces más desde el numeral 3 hasta el numeral 10.

12. Todos los cristales se depositaron en un mismo beacker y se confirmó la pureza por Cromatografia en Capa Fina (CCF), con

placas de Silica gel 60 Fw de aluminio de 3 cms. X 10 cm. con 10 ml de acetato de etilo como solvente. Las manchas se

observaron bajo una lámpara de luz ultravioleta.

Modificación No. 1: Formación de ácido pipérico a partir de piperina 1. Se colocaron 0.75 g de Piperina en un balón y se adicionaron 15 ml de Hidróxido de Potasio al 10% preparado en etanol al 95%.

2. Se agitó y extrajo una alícuota de 0.3 ml (6 gotas) de la solución anterior.

3. Se armó un sistema de reflujo y se calentó durante 2 horas 30 minutos.

4. Se dejó enfriar y se tomó una alícuota de 0.3 ml (6 gotas) terminada la reacción.

5. Se saturó una cámara cromatográfica con 10 ml de acetato de etilo.

6. Se corrió una Cromatografia en Capa Fina (CCF), en placas de Silica gel 60 Fw de aluminio de 4 cms X 8 cm, con la primera

alícuota (antes del calentamiento), la segunda alícuota (después del calentamiento) y el estándar de piperina. Se observaron las

marcas bajo una lámpara de luz ultravioleta y se compararon semicuantitativamente para determinar la presencia de piperina.

7. A los 7 días se repitió el procedimiento desde el numeral 3 hasta el numeral 6 nuevamente.

8. Se eliminó el alcohol con un sistema de destilación a presión reducida, colocando el tubo recibidor en un baño de hielo.

9. Se agregó agua caliente al balón para solubilizar su contenido y se acidificó la solución con 10 ml de Ácido Clorhídrico al 10 %.

10. Se cortó el papel filtro con tijeras de punta redonda y se pesó en una balanza semianalítica.

11. Se filtró la solución al vacío, se lavó con agua fría, y se recristalizó utilizando 15 ml de etanol al 95% y se dejó secar el sólido.

12. Se identificó el sólido obtenido midiendo el punto de fusión (ácido pipérico: 216-217°C) y comparando su aspecto físico, sólido

blancuzco-amarillento.

Modificación No. 2: Formación de piperonal a partir de ácido pipérico 1. En un balón, se disolvieron 1 g de bicarbonato de sodio en 40 ml de agua, y se calentó hasta ebullición.

2. De manera simultánea, se calentó una solución de 0.80 g de KMnO4 / 40 ml de agua.

3. Se colocaron 0.5 g de ácido pipérico en el balón que contiene la solución de bicarbonato y aplicar agitación constante.

4. Agregar gota a gota, durante 40 minutos, la solución caliente de Permanganato de Potasio al balón que contiene la piperina y

el bicarbonato de sodio.

5. Se agregaron 15 ml de Alcohol Isopropílico. Observaciones: El alcohol isopropílico removerá cualquier oxidante remanente.

6. Cortar el papel filtro con tijeras de punta redonda y se pesó en una balanza semianalítica.

7. Se filtró la solución en caliente. Observaciones: La solución pasa de marrón a ligeramente amarilla.

8. Se dejó enfriar la solución y se recristalizó con agua.

9. Se identificó el sólido obtenido midiendo el punto de ebullición (ácido piperonal: 36 -38 °C) y comparando su aspecto físico,

sólido blancuzco.

14

Medición Antimicrobiana: cultivos in-vitro de Staphylococcus aureus 1. Se realizaron 4 disoluciones utilizando 2 ml de DMSO (Dimetilsulfoxido) y 0.002 g de estándar de piperina, extracción de

piperina, ácido pipérico y piperonal y ampicilina respectivamente en viales debidamente etiquetados.

2. En un agar Mueller Hinton y en dos agares chocolate se realizó una siembra uniforme de Staphylococcus aureus.

3. Se cortaron 12 discos de papel filtro con un diámetro de 6 cm.

4. Se impregnaron los 12 discos de papel filtro con cada uno de las disoluciones preparadas en el inciso 1. Observaciones: Realizar

una inmersión del papel filtro en los viales y pinzas de ser necesario.

5. Se dejó secar evaporar el solvente por 5 minutos.

6. Se añadieron los discos anteriormente descritos a los cultivos.

7. Se añadieron dos disco de medicamentos estándar, uno de Ciprofloxacina y uno de Bacitracina

8. Los cultivos se dejaron durante 24 horas a 37 grados celcius.

9. Se observaron los resultados y se concluyó respecto a lo observado.

RESULTADOS

Tabla No. 1: Extracción de piperina de la especie Piper nigrum.

Pimienta negra (Piper nigrum) utilizada [g] Piperina obtenida [g] Porcentaje de extracción m/m [%]

75 1.9 2.53

Fuente: Laboratorio 1 de Química Orgánica. Edificio T-12. Facultad de CCQQ y Farmacia. Universidad de San Carlos de Guatemala.

Campus Central - Zona 12.

Tabla No. 2: Porcentaje de rendimiento, cantidades utilizadas y cantidades obtenidas en modificaciones químicas.

Sustrato Cantidad utilizada

Producto Cantidad Obtenida Porcentaje de

rendimiento [%] [mmol] [g] [mmol] [g]

Piperina 2.63 0.75 Ácido pipérico 2.08 0.453 78.93

Ácido pipérico 2.06 0.45 Piperonal 1.13 0.169 54.64



Tabla No. 3: Identificación del compuesto.

Compuesto Apariencia Física Pto de Fusión [°C]

Otras pruebas Teórica Experimental Teórico Experimental

Piperina Sólido, color marrón,

amarillo-verdoso

Cristales amarillentos-

marrones 131 134

Cromatografía en Capa Fina Silica Gel 60w aluminio, comparación con estándar de

piperina (98% pureza) utilizando acetato de etilo como fase móvil.

Rfestándar piperina = 0.8 Rfextracción piperina = 0.8

Ácido pipérico Sólido amarillento Sólido color amarillo 213 215


piperina (98% pureza) utilizando acetato de etilo como fase móvil:

Rfestándar piperina = 0.8 Rfácido pipérico = 0

Piperonal

Sólido de color blanco o incoloro. Tiene un

olor floral comúnmente descrito como similar al de la vainillina y la cereza.

Sólido beige-grisaseo

38 43


piperina (98% pureza) utilizando cloroformo como fase móvil:

Rfestándar piperina = 0.85

Rfácido pipérico = 0.33 Rfpiperonal = 0.08

Prueba positiva para 2,4 DNFH



15

Tabla No. 4: Actividad antimicrobiana sobre cultivo de Staphylococcus aureus en discos de 6 mm.

Compuesto Tamaño de halo en antibiograma agar

Müller-Hinton [mm]

Piperina (estándar) 8

Piperina (extracción) 8

Ácido pipérico 6

Piperonal 6

Ciprofloxacina (estándar) 37

Bacitracina (estándar) 8

Fuente: Laboratorio 202 de Microbiología. Edificio T-12. Facultad de CCQQ y Farmacia. Universidad de San

Carlos de Guatemala. Campus Central - Zona 12.

DÍSCUSÍO N DE RESULTADOS

Según los resultados del antibiograma (ver Tabla No. 4) la piperina presenta cierto grado de actividad antimicrobiana, específicamente

inhibición frente a Staphylococcus aureus, lo cual está respaldado por estudios anteriores (11)

. Por el contrario el ácido pipérico, un

producto resultante de la hidrólisis básica de la piperina (5)

, no presenta una actividad inhibitoria considerable frente a la misma bacteria;

El piperonal, un compuesto resultante de la reacción del ácido pipérico con permanganato en un medio ligeramente ácido (8)

, tampoco

presentó resultados apreciables frente a S. aureus; en este punto cabe destacar que el piperonal se oxida fácilmente a ácido piperonílico,

por lo que este último tampoco presentó actividad inhibitoria. Así pues, se puede afirmar que para las condiciones en las que se trabajó

el análisis microbiológico, el grupo funcional amidico presente en la piperina es un grupo que le atribuye propiedades inhibitorias frente

a la especie S. aureus.

Las modificaciones estructurales se llevaron a cabo con éxito (ver tabla No. 2), se obtuvieron 0.453 g de ácido pipérico a partir de 0.75 g

de piperina, dando un porcentaje de rendimiento del casi 79%. Por otro lado, se obtuvieron 0.169 g de piperonal a partir de 0.45 g de

ácido pipérico, lo que representa casi un 55% de rendimiento. La cromatografía en capa fina no arrojó resultados concluyentes de estos

dos compuesto cuando se utilizó acetato de etilo como fase móvil, pero al utilizar cloroformo se observaron claramente la separación de

los compuestos (ver tabla No. 3). Estos dos compuestos presentaron características físicas y puntos de fusión similares a los reportados(9)

.

En el caso de la segunda síntesis, el piperonal advirtió la presencia de contaminantes por el alza presentado en el punto de fusión y por la

coloración del producto de reacción; uno de los contaminantes presentes más latente sería el ácido piperonílico (pto. Fusión 231 °C), un

compuesto derivado de la oxidación del piperonal.

La extracción de la piperina también resultó exitosa, aunque únicamente se obtuvieron 1.9 g de piperina partiendo de 75 g de pimienta

negra (Piper nigrum). Estos 1.9 gramos representan un considerable 2.5 % masa/masa. En este caso debe de tomarse en cuenta que

generalmente se espera una extracción de piperina que alcanza el 3.5 % masa/masa (6)

, claro que este porcentaje varía según la técnica

de cultivo y de secado del grano de pimienta; por lo que es aceptable dicha variación. La extracción con n-hexano permitió una alta

limpieza del grano de pimienta, esto facilitó considerablemente la extracción con etanol al 95% y la recristalización de la piperina en un

estado casi puro.

CONCLUSÍONES

La piperina extraida presentó actividad antimicrobiana de manera similar que el estándar de piperina en el cultivo in-vitro de

Staphylococcus aureus, formando un halo de 8 mm para ambos componentes a una concentración al 1% en DMS.

El ácido pipérico y el piperonal no presentaron una actividad antimicrobiana considerable en el cultivo in-vitro de S. aureus.

Se lograron extraer, purificar y caracterizar 1.9 g de Piperina a partir de 75 g del grano en bruto de la especie Piper nigrum.

Se logró evaluar satisfactoriamente la modificación estructural de la piperina para formar ácido pipérico, obteniendo 0.453 g

representando este un 78.93% de rendimiento de reacción.

Se evaluó la modificación estructural de 0.45g de ácido pipérico obteniendo 0.169 g de piperonal, lo que representa un 54.64 %

de rendimiento.

16

REFERENCÍAS

1. C. Sweetman, Sean (2009). Martindale: The Complete Drug Reference (36ª edición). United Kingdom: The Pharmaceutical

Press. p. 2034.

2. Cameo Chemicals. «Piperonal» (en inglés). Consultado el 30 de diciembre de 2012.Menzie, C. M. (l974). «Metabolism of

Pesticides, An Update.». Wildlife (Washington, DC: U.S. Department of the Interior, Fish, Wild-life Service, Special Scientific

Report) (184): 257–257.

3. Choochana P, Lhinhatrakool T, Tanguenyongwatana P. (2013) “HIGHLY EFFICIENT PREPARATION OF ETHYL PIPERATE FROM

PIPERINE ISOLATED FROM PIPER NIGRUM”. Faculty of Oriental Medicine, Rangsit University, Pathumthani 12000, Thailand. Thai

J. Pharm. Sci. Vol. 38 (Suppl.) 2013

4. Gosselin, R.E.; H.C. Hodge, R.P. Smith, and M.N. Gleason (1976). Clinical Toxicology of Commercial Products: 169.

5. Ikan, R. (1991). “natural products - a laboratory guide" 2da Ed. Academic press, inc. Pp. 236-238.

6. Orozco G, I. (2000). “PROYECTO 10-98 - SÍNTESIS DE TRES POSIBLES MEDICAMENTOS POR MODIFICACIÓN ESTRUCTURAL DE

PIPERINA". Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología CONCYT. Ciudad de Guatemala.

7. Lewis, R.J. (1996). Sax's Dangerous Properties of Industrial Materials. (Nueva York) 1–3: 2716.

8. Mathew A, Sheeja MTL, Kumar AT, (2011). “H.J.D.Med.,Vol. 3 (2), October” pp.48-56. 2011 Hygeia journal for drugs and

medicines.

9. Merck Worldwide, propiedades químicas, físicas y toxicidades de componentes químicos. [Fecha de consulta: 18 Febrero 2015].

Recuperado de www.merck.com.gt/

10. NIOSH, National Occupational Exposure Survey (1983). Probable Routes of Human Exposure of Piperonal.

11. Shiva Rani S.K. (2013). “Antimicrobial Activity of Black Pepper (Piper nigrum L.)”. Global Journal of Pharmacology 7 (1): 87-90.

Department of Botany, Osmania University College for Women, Koti, Hyderabad, India.

12. Wuts P. (2007) “GREENE’S PROTECTIVE GROUPS IN ORGANIC SYNTHESIS”. 4 ed. Published by John Wiley & Sons, Inc., Hoboken,

New Jersey.

http://www.merck.com.gt/

17

ANEXOS

ESTRUCTURAS QUÍMICAS, ECUACIONES BALANCEADA

Extracción General, Estructura de la Piperina

Modificación No. 1: Formación de ácido pipérico a partir de piperina.

Modificación No. 2: Formación de piperonal a partir de ácido pipérico

MECANÍSMOS DE REACCIÓN


18

MATERIAL, EQUIPO, CRISTALERÍA Y REACTIVOS

Extracción General, separación y caracterización de la Piperina Mortero y Pistilo

Probeta de 25 ml

Estufa eléctrica

Equipo Soxhlet

Cápsula de porcelana

Frasco color ámbar

Refrigerador

Papel filtro

Tijeras con punta redonda

Balanza semianalitica

Embudo buchner y kitasato

Cámara cromatográfica

Placas de Silica gel 60 Fw de aluminio de 3 cms. X 10 cm

Lámpara Luz UV

Set de equipo corney 24/40

Equipo Fischer-Johns para medir puntos de fusión

Pimienta Negra (75 g)

Etanol 95% (300 ml)

Acetato de Etilo ( 10 ml)

N-hexano (300 ml)

Estándar de Piperina (0.01 g)

Modificación No. 1: Formación de ácido pipérico a partir de piperina. Estufa Eléctrica con agitación magnética.

Balón de 100 ml

Papel filtro


Balanza semianalítica

Ampolla de decantación


Cámara cromatográfica

Placas de Silica gel 60 Fw de aluminio de 3 cms. X 10 cm

Lámpara Luz UV



Piperina (0.75g)

Hidróxido de Potasio (1.5 g)

Etanol (30 ml)

Acetato de etilo (20 ml)

Ácido clorhídrico (15 ml, 10%)

Estándar de Piperina (0.01 g)

19

Modificación No. 2: Formación de piperonal a partir de ácido pipérico Estufa Eléctrica con agitación magnética.

Agitador magnético

Balón de 150 ml

Papel filtro


Balanza semianalítica




Ácido pipérico (0.5 g)

Bicarbonato de sodio (1 g)

Permanganato de potasio (0.8 g)

Alcohol isopropílico (15 ml)

Medición Antimicrobiana: cultivos in-vitro de Staphylococcus aureus 10 ml de dimetilsulfoxido (DMS)

2 mg de piperina

2 mg de ácido pipérico

2 mg de piperonal

1 disco de Ciprofloxacina

1 disco de Bacitracina

4 tubos de ensayo

Cultivo de Agar Staphylococcus aureus en agar Müller-Hinton

Horno para cultivo

Papel filtro

Balanza analítica

Sacabocados esterilizado

Pinzas de metal

20

PROCEDIMIENTOS DE REFERENCIA

Extracción General, Extracción de la Piperina

Orozco G, I. (2000). “PROYECTO 10-98 - SÍNTESIS DE TRES POSIBLES MEDICAMENTOS POR MODIFICACIÓN ESTRUCTURAL DE PIPERINA".

Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología CONCYT. Ciudad de Guatemala.

21


Ikan, R. (1991). “natural products - a laboratory guide" 2da Ed. Academic press, inc.

22

Modificación No. 2: Formación de piperonal a partir de ácido pipérico

Anny Mathew*,Mary Sheeja TL, Arun Kumar T, K Radha, H.J.D.Med.,Vol. 3 (2), October 2011, pp.48-56.

© 2011 Hygeia journal for drugs and medicines, all rights reserved.

Medición Antimicrobiana: cultivos in-vitro de Staphylococcus aureus

Shiva Rani S.K. (2013). “Antimicrobial Activity of Black Pepper (Piper nigrum L.)”. Global Journal of Pharmacology 7 (1): 87-90.

Department of Botany, Osmania University College for Women, Koti, Hyderabad, India

PROPIEDADES FÍSICAS, QUÍMICAS Y TOXICIDADES

Tabla No. 1: Propiedades fisicoquímicas

Nombre Peso

Molecular [g/mol]

Densidad [g/mL]

Cantidades a

Utilizar Estado

Cambios de estado Grado o Pureza

[%] Solubilidad Pto.

Fusión [°C] Pto.

Ebullición [°C] [g] ó [ml]

Piperina 285.34 1.193 1.5 g Sólido 131-135 Se descompone - Insoluble en agua, parcialmente soluble en etanol frío, soluble

en solventes apolares.

Etanol 46.07 0.789 256 ml Líquido -130 78.3 95 Miscible con agua en todas proporciones, éter, metanol,

cloroformo y acetona.

Acetato de Etilo 88.1 0.898 55 ml Líquido -83 77 99

1 ml es miscible con 10 ml de agua (a 25 oC), su solubilidad aumenta al bajar la temperatura. Forma azeótropo con agua (6.1 % peso/peso) con punto de ebullición de 70.4 oC y con

etanol y agua ( 9 % y 7.8 % peso/peso, respectivamente) que ebulle a 70.3 oC. Miscible en etanol, acetona, cloroformo y

éter.

N-hexano 86.17 0.66 185 ml Líquido -95.6 69 99 Solvente orgánico

Hidróxido de Potasio

56.1 2.12 10 ml Líquido -89 102 99 Apreciable en agua (>10%). Soluble en alcohol y glicerina,

insoluble en amonio y éter

Ácido Clorhídrico 36.46 1.64 10 ml Solución - 26 321 37 Soluble en agua hasta un 38%

Ácido Pipérico 218.21 1.34 1 mg Sólido 213 Se

descompone - Soluble en alcohol caliente.

Bicarbonato de sodio

84 2.173 5 g Sólido 50 Se descompone 90 – 99 10,3 g/100 g de H2O.

Permanganato de Potasio

158.03 2.703 1.58 g Sólido SD Se

descompone (SD)

99 Soluble en 14.2 partes de agua fría y 3.5 de agua hirviendo. También es soluble en ácido acético, ácido trifluoro acético, anhidrido acético, acetona, piridina, benzonitrilo y sulfolano.

Alcohol Isopropílico

60.09 0.786 15 ml Líquido -82 82 99 Soluble en alcohol, éter y cloroformo.

Sílica gel 60.08 0.75 30 g Sólido 100 1600 95 - 99 Insoluble en agua.

Piperonal 150.13 1.337 1 mg Sólido 35 262 - -

24

Tabla No.2: Apariencia y toxicología

Nombre Apariencia Riesgos y Toxicidad Antídoto / Mitigación de riesgos

Piperina Sólido, color

marrón, amarillo-verdoso

- -

Etanol

Líquido incoloro, volátil, con un olor

característico y sabor picante

Se ha informado de reacciones vigorosas de este producto con una gran variedad de reactivos como: difluoruro de disulfurilo, nitrato de plata, pentafluoruro de bromo, perclorato de potasio, perclorato de

nitrosilo, cloruro de cromilo, percloruro de clorilo, perclorato de uranilo,trióxido de cromo, nitrato de fluor, difluoruro de dioxígeno

hexafluoruro de uranio, heptafluoruro de yodo, tetraclorosilano, ácido permangánico, ácido nítrico, peróxido de hidrógeno, ácido peroxodisulfúrico, dióxido de potasio, peróxido de sodio,

permanganato de potasio, óxido de rutenio (VIII), platino, potasio, t-butóxido de potasio, óxido de plata y sodio. En general, es

incompatible con ácidos, cloruros de ácido, agentes oxidantes y reductores y metales alcalinos.

Inhalación: Translade a la víctima a un lugar ventilado. Aplicar respiración artificial si ésta es dificultosa, irregular

o no hay. Proporcionar oxígeno. Ojos: Lavar inmediatamente con agua o disolución salina de manera abundante. Piel: Eliminar la ropa contaminada y lavar la piel con agua y jabón. Ingestión: No inducir el vómito.

EN TODOS LOS CASOS DE EXPOSICION, EL PACIENTE DEBE RECIBIR AYUDA MEDICA

TAN PRONTO COMO SEA POSIBLE.

Acetato de Etilo Líquido incoloro con olor a frutas

El acetato de etilo es un producto inflamable y volátil por lo que existen riesgos de fuego y explosión. Sus vapores pueden llegar a un punto de ignición, prenderse y transportar el fuego al lugar que los originó además, pueden explotar si se prenden en un área cerrada.

Puede generar mezclas explosivas con aire a temperatura ambiente.

Inhalación: Translade a la víctima a un lugar ventilado.

Aplicar respiración artificial si ésta es dificultosa, irregular o no hay. Proporcionar oxígeno. Ojos: Lavar

inmediatamente con agua o disolución salina de manera abundante. Piel: Eliminar la ropa contaminada y lavar la piel con agua y jabón. Ingestión: No inducir el vómito.


TAN PRONTO COMO SEA POSIBLE.

N-hexano

Líquido incoloro con un olor

parecido al del petróleo.

Es un compuesto altamente inflamable, cuyos vapores pueden viajar a una fuente de ignición y regresar con fuego al lugar que los originó,

pueden explotar en un área cerrada y generar mezclas explosivas con aire. En forma de vapor , irrita a la nariz y garganta; como líquido,

irrita a la piel y ojos.Se sospecha que el n-hexano es una neurotoxina y se ha encontrado que su metabolito mas tóxico es la 2,5-hexanediona.

Por otra parte se ha observado un efecto sinergístico de la metil-etilcetona en la neurotoxicidad del hexano y la metil-butilcetona (ambos tienen una ruta metabólica en común), mientras que el

tolueno disminuye esa toxicidad.

Inhalación: Translade a la víctima a un lugar ventilado. Aplicar respiración artificial si ésta es dificultosa, irregular

o no hay. Proporcionar oxígeno. Ojos: Lavar inmediatamente con agua o disolución salina de manera abundante. Piel: Eliminar la ropa contaminada y lavar la piel con agua y jabón. Ingestión: No inducir el vómito.


TAN PRONTO COMO SEA POSIBLE

25

Hidróxido de Potasio

Sólido en fragmentos,

terrones, barras, lentejas o escamas

con fractura cristalina o

rombohedral, sin olor, de color

blanco - amarillo claro,

delicuescente.

La reacción con agua puede generar suficiente calor para encender materiales combustibles. Con ácidos fuertes:

puede ocurrir reacción violenta con liberación de calor y presión que podrá explotar el contenedor. Con metales: su reacción puede producir hidrógeno que es inflamable. Con materiales combustibles, materiales orgánicos, zinc,

aluminio, estaño, dióxido de carbono; componentes organohalógenados: puede reaccionar para formar espontáneamente componentes combustibles. Con

anhídrido maléico y componentes orgánicos nitro y cloro puede reaccionar explosivamente.

INHALACIÓN: Si ocurre una emergencia, retire al afectado del área contaminada. Dé respiración artificial. Si la

respiración es dificultosa , se debe administrar oxígeno por personal calificado. Si la respiración o pulso están

detenidos, personal entrenado debe aplicar resucitación cardiopulmonar. CONTACTO CON LA PIEL:

Inmediatamente deje correr el agua en las zonas afectadas. Saque la ropa, joyas y zapatos. Lave las zonas

contaminadas con agua y jabón. Lave y seque completamente las ropas y zapatos contaminados antes

de volver a utilizarlos. CONTACTO CON LOS OJOS: Enjuague inmediatamente los ojos con un chorro de

agua directo durante al menos 15 minutos, y mantenga abiertos los párpados para garantizar que se lave todo el

ojo y los tejidos del párpado. Enjuagar los ojos en cuestión de segundos es esencial para lograr la máxima eficacia. INGESTIÓN: Nunca de nada en la boca a una persona

inconsciente o con convulsiones. Si tragó el producto, no induzca el vómito. Dé grandes cantidades de agua. Si vomita espontáneamente, mantenga las vías aéreas

despejadas. Dé más agua cuando haya dejado de vomitar.

BUSQUE ATENCIÓN MÉDICA INMEDIATAMENTE EN TODOS LOS CASOS

Ácido clorhídrico Líquido de incoloro a amarillo, de olor

acre.

Sus vapores son irritantes a los ojos y membranas mucosas. Es soluble

en agua, desprendiéndose calor. Es corrosivo de metales y tejidos. Para su obtención se tienen diferentes procesos industriales, entre los cuales se encuentran: la reacción entre cloruro de sodio o potasio con ácido sulfúrico; la reacción de bisulfuro de sodio con cloruro de sodio, conocido como proceso Meyer; el proceso Hargreaves, en el cual se

usa óxido de azufre, sal y vapor.

INHALACIÓN: Aire limpio, reposo. Posición de semiincorporado. PIEL: Quitar las ropas contaminadas.

Aclarar la piel con agua abundante o ducharse durante 15 minutos como mínimo. Proporcionar asistencia médica.

OJOS: Enjuagar con agua abundante durante varios minutos (quitar las lentes de contacto si puede hacerse

con facilidad). INGESTIÓN: Enjuagar la boca. NO provocar el vómito. Dar a beber un vaso pequeño de agua, pocos

minutos después de la ingestión.

Proporcionar asistencia médica en todos los casos.

Ácido Pipérico Sólido amarillento - -

26

Bicarbonato de sodio Polvo blanco o

terrones cristalino, sabor refrescante.

Tras la inhalación, no se tiene conocimiento de consecuencias graves sobre la salud. Tras contacto con la piel, no se tiene conocimiento de consecuencias graves sobre la salud. Tras contacto con los ojos, no se

tiene conocimiento de consecuencias graves sobre la salud. Tras ingestión, no se tiene conocimiento de consecuencias graves sobre la salud. El producto no tiene características peligrosas. Debe manejarse

con las precauciones apropiadas para los productos químicos. Reacciona violentamente con ácidos para formar dióxido de

carbono, el cual puede acumularse en espacios confinados, es incompatible con pentóxido de fósforo, acido sulfurico, acido

clorhidrico, zinc, hidróxido de calcio

Inhalación: Retirar del área de exposición hacia una bien

ventilada. Si el accidentado se encuentra inconsciente, no dar a beber nada, dar respiración artificial y rehabilitación cardiopulmonar. Si se encuentra consiente, levantarlo o

sentarlo lentamente, suministrar oxígeno, si es necesario. Ojos: Lavar con abundante agua corriente, asegurándose

de levantar los párpados, hasta eliminación total del producto. Piel: Quitar la ropa contaminada

inmediatamente. Lavar el área afectada con abundante agua corriente. Ingestión: No provocar vómito. Si el

accidentado se encuentra inconsciente, tratar como en el caso de inhalación. Si está consciente, dar a beber una cucharada de agua inmediatamente y después, cada

10 minutos.

EN TODOS LOS CASOS DE EXPOSICION EL PACIENTE DEBE SER TRANSPORTADO AL HOSPITAL TAN PRONTO COMO

SEA POSIBLE.

Permanganato de Potasio sólido cristalino

púrpura

Es un compuesto no inflamable. Sin embargo los recipientes que lo contienen pueden explotar al calentarse y genera fuego y explosión al entrar en contacto con materiales combustibles. En experimentos con

ratas a las cuales se les administró este producto por via rectal, se observó hiperemia (aumento en la cantidad de sangre) del cerebro, corazón, hígado, riñón, bazo y tracto gastrointestinal. Además, se

presenta atrofia y degeneración de tejidos parenquimales, cambios destructivos en el intestino delgado, shock y muerte en las siguientes 3 a 20 horas. En ratones a los que se les inyectó por vía subcutánea

presentaron necrosis del hígado.

Inhalación: Transportar a la víctima a una zona bien ventilada. Si se encuentra inconciente, proporcionar

respiración artificial. Si se encuentra conciente , sentarlo lentamente y proporcionar oxígeno. Ojos: Lavarlos con

agua corriente asegurándose de abrir bien los párpados, por lo menos durante 15 minutos. Piel: Eliminar la ropa

contaminada, si es necesario, y lavar la zona afectada con agua corriente. Ingestión: No induzca el vómito. Si la

víctima se encuentra consciente dar agua a beber inmediatamente.

EN TODOS LOS CASOS DE EXPOSICION, EL PACIENTE DEBE

SER TRANSPORTADO AL HOSPITAL TAN PRONTO COMO SEA POSIBLE.

Alcohol Isopropílico

Líquido transparente e incoloro. Olor característico.

Fácilmente inflamable. Irrita los ojos. La inhalación de vapores puede provocar somnolencia y vértigo. Evitar contacto con: Metales

alcalinos. Metales alcalinotérreos. Aluminio. Agentes oxidantes (entre otros, ácido perclórico, percloratos, halogenatos, CrO3, halogenóxidos, ácido nítrico, óxidos de nitrógeno, óxidos no

metálicos, ácido cromosulfúrico). Compuestos orgánicos de nitrógeno.

Indicaciones generales: En caso de pérdida del conocimiento nunca dar a beber ni provocar el vómito.

Inhalación: Trasladar a la persona al aire libre. En caso de asfixia proceder a la respiración artificial. Contacto con la piel: Lavar abundantemente con agua. Quitarse las ropas contaminadas. Ojos: Lavar con agua abundante (mínimo

durante 15 minutos), manteniendo los párpados abiertos. Pedir atención médica. Ingestión:Beber agua abundante.

Evitar el vómito. Pedir atención médica. Administrar solución de carbón activo de uso médico. Lavado de

estómago. Laxantes: sulfato sódico (1 cucharada sopera en 250 ml de agua). Administrar aceite de vaselina como

laxante (3 ml/kg).

27

Sílica gel Sólido blanco No es considerado peligroso para la salud o el medio ambiente según

la legislación vigente

INHALACIÓN: Trasladar a la víctima al aire fresco inmediatamente. Proporcionar reposo, calor y aire fresco. INGESTIÓN: Enjuagar a fondo la boca. Conseguir atención

médica. CONTACTO CON LA PIEL: Lavar la piel inmediatamente con jabón y agua. Conseguir atención

médica si la irritación persiste después de lavarse. CONTACTO CON LOS OJOS: Si lleva lentes de contacto,

asegúrese de quitárselas antes de enjuagar. Lavar inmediatamente los ojos con mucha agua

manteniendo los párpados abiertos. Continuar enjuagando durante al menos 15 minutos. Conseguir atención médica

sicontinúa cualquier malestar.

Piperonal

Sólido de color blanco o incoloro. Tiene un olor floral

comúnmente descrito como similar al de la vainillina y la

cereza.

El piperonal es moderadamente tóxico. La probable dosis letal oral (en humanos) es de 0.5-5 g/kg; Unos 450 gramos para persona de 70 kg.

Es moderadamente tóxico por ingestión y por vía intraperitoneal. Puede causar depresión del sistema nervioso central. Es irritante de la piel humana. La exposición ocupacional al piperonal puede producirse por inhalación y contacto dérmico con este compuesto en los lugares

de trabajo donde se produce o es utilizado. Puesto que este compuesto se usa en la industria de perfumes y fragancias, la

población general puede estar expuesta al piperonal a través de del uso de productos de consumo que contienen este compuesto. El piperonal se utiliza también como un saborizante y la exposición

puede producirse a través de la ingestión de alimentos que contienen este compuesto.

Inhalación: Retirar del área de exposición hacia una bien ventilada. Si el accidentado se encuentra inconsciente, no dar a beber nada, dar respiración artificial y rehabilitación cardiopulmonar. Si se encuentra consiente, levantarlo o

sentarlo lentamente, suministrar oxígeno, si es necesario. Ojos: Lavar con abundante agua corriente, asegurándose

de levantar los párpados, hasta eliminación total del producto.

28

CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS Y ASPECTO FÍSICO DE LA PIMIENTA NEGRA (Piper nigrum)

29

FOTOGRAFÍAS CAPTADAS DURANTE EL DESARROLLO DEL PROYECTO

Etapa de extracción de la piperina

30

Primera modificación: formación del ácido pipérico a partir de piperina

31

Segunda modificación: formación del piperonal a partir de ácido pipérico

32

Pruebas antimicrobianas

informe final -...

Documents