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El documento describe los pasos para obtener los principios activos de un organismo, incluyendo la selección del organismo, la recolección y secado de la droga, la extracción primaria mediante técnicas como prensado o disolventes, la separación cromatográfica del extracto en fracciones, el análisis y aislamiento de los componentes activos mediante técnicas como cromatografía y resonancia magnética nuclear, y la caracterización de los compuestos aislados. Se enfatiza la importancia de preservar la especie
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- 2. PRESERVACIÓN DE LA ESPECIE. Al inicio del trabajo, el químico selecciona un organismo para su estudio basándose en alguna propiedad de interés que posea; un ejemplo de ello es una cierta actividad biológica significativa. Una vez que la decisión se ha tomado, es necesario recolectar al organismo; si no lo podemos reconocer plenamente, será indispensable que un experto nos acompañe (v. gr. un botánico en el caso de que el organismo sea una planta), puesto que la caracterización inequívoca de la especie al inicio del trabajo será vital.
- 3. ¿CÓMO SE OBTIENE EL PRINCIPIO ACTIVO? En el caso de una droga vegetal, esta deberá secarse antes de cualquier intento de extracción de componentes activos.
- 4. ¿CÓMO SE OBTIENE EL PRINCIPIO ACTIVO? A continuación, a la droga seca debe practicársele alguna técnica de separación primaria. Hay varias opciones. PRENSADO INCISIONES
- 5. ¿CÓMO SE OBTIENE EL PRINCIPIO ACTIVO? Algunas de estas técnicas son menos convencionales y más especializadas (e igualmente más caras): DESTILACIÓN POR ARRASTRE DE VAPOR EXTRACCIÓN CON CO2 SUPERCRÍTICO
- 6. ¿CÓMO SE OBTIENE EL PRINCIPIO ACTIVO? De entre todas estas técnicas, hay una que se emplea muy frecuentemente; se trata de la: EXTRACCIÓN CON DISOLVENTES
- 7. USO DE DISOLVENTES. Los disolventes se emplean muy a menudo para extraer los principios activos; ocasionalmente, se hace uso también de soluciones acuosas alcalinas o ácidas. Las condiciones a las cuales puede someterse a la droga con estos sistemas puede variar considerablemente, y de acuerdo a ello, a este tipo de extracción se le puede denominar macerado, infusión, etc.
- 8. USO DE DISOLVENTES. No da lo mismo extraer cualquier parte de la planta: se debe contemplar el tamaño al que ha de ser reducida la droga para mejorar al máximo las posibilidades de desempeño del disolvente (optimización de la interfase de extracción). Así por ejemplo, las hojas pueden a menudo extraerse como tales, no así por la corteza (muchas de ellas muy gruesas), la cual ha de molerse para alcanzar un tamaño de partícula óptimo. Corteza de ROBLE INGLÉS (Quercus robur)
- 9. USO DE DISOLVENTES. Con respecto al disolvente, dependiendo de su polaridad se podrán extraer unos u otros componentes. Es común que si se desea realizar una extracción con fines de investigación exhaustiva se empleen dos medios: uno polar (metanol/agua por ejemplo) y uno no polar (benceno/hexano) para aislar la mayor cantidad de componentes.
- 10. USO DE DISOLVENTES. Una extracción donde el disolvente simplemente se deja reposar en el disolvente por unos días se considera discontinua; una extracción continua se lleva a cabo con equipos como el Soxhlet, donde el disolvente se encuentra renovándose continuamente.
- 11. USO DE DISOLVENTES. Otra opción es la percolación, en la que el disolvente se encuentra lixiviando continuamente la droga; la diferencia con respecto al uso del Soxhlet es formalmente mínima.
- 12. USO DE DISOLVENTES. Al término de la extracción, los disolventes deberán ser removidos para obtener el extracto de la planta. Para evitar comprometer térmicamente a los componentes (lo cual podría degradarlos o modificarlos), se debe emplear hasta donde sea posible disolventes de bajo punto de ebullición (acetona, diclorometano) y removerlos por destilación a presión reducida.
- 13. USO DE DISOLVENTES. La actividad biológica de una planta muchas veces se circunscribe a la que poseen sus extractos acuosos. Si el agua es el disolvente empleado, una opción para removerla y superar el problema de su elevado punto de ebullición consiste en sublimarla a muy baja temperatura (-78 ºC, usando hielo seco) sometiendo a la muestra a un muy alto vacío: para estos fines se emplea un equipo de liofilización.
- 14. ¿QUÉ SE HACE CON EL EXTRACTO? El extracto, que puede tener diversos aspectos, deberá ser sometido ahora a una separación primaria, frecuentemente cromatográfica. En esta separación primaria puede hacerse uso de unc olumna de gel de sílice (silica gel) como fase estacionaria y como fase móvil diferentes eluyentes (disolventes) y mezclas de ellos. Regularmente se emplean, sucesivamente, mezclas hexano-acetato de etilo, acetato de etilo, mezclas acetato de etilo-acetona y acetona (aunque puede usarse incluso metanol al final).
- 15. ¿QUÉ SE HACE CON EL EXTRACTO? La columna primaria es de considerable tamaño debido a que a ella se mete todo el extracto, y su culminación requiere de varios días: normalmente se recomienda iniciarla un lunes para abandonarla la menor cantidad de tiempo posible, ya que los compuestos podrían alterarse en la sílice o difundirse a través de ella.
- 16. ¿QUÉ SE HACE CON EL EXTRACTO? La cantidad de fracciones que pueden obtenerse de la columna primaria puede ser considerable. Es conveniente conforme la separación tiene lugar ir analizando con placas de cromatografía de capa delgada que fracciones poseen el mismo contenido con el objeto de reunirlas.
- 17. ¿QUÉ DEBERÁ SER ANALIZADO? De entrada, todas las fracciones deberían ser analizadas; esto puede ser útil en estudios fitoquímicos: en ocasiones se ha encontrado que organismos morfológicamente distintos (aparentemente) en realidad están relacionados químicamente.
- 18. ¿QUÉ DEBERÁ SER ANALIZADO? Por ejemplo, las hojas de las plantas de la lámina anterior en realidad pertenecen a dos individuos emparentados, de los cuales pueden aislarse incluso sustancias en común (ESCOPOLAMINA). FLORIPONDIO (Brugmansia suaveolens) TOLOACHE (Datura ferox)
- 19. ¿QUÉ DEBERÁ SER ANALIZADO? No obstante, es posible que se esté interesado en un estudio biodirigido: aquí no se analizan todas las fracciones, sino solamente aquellas que demuestren tener una cierta actividad biológica. Entonces se lleva a cabo un biofiltro: las diferentes fracciones se hacen interaccionar con un organismo prueba, como Artemia salina.
- 20. ¿QUÉ DEBERÁ SER ANALIZADO? Sólo aquéllas fracciones que demuestren matar al mayor numero de estos organismos podrán ser consideradas para continuar con el estudio (posen actividad biológica). Para asegurar que se hace interaccionar al extracto completo, que incluye muchas veces componentes no solubles en agua (donde vive este organismo animal), se disuelve una pequeña parte de él en DMSO y esta solución es la que se adiciona al medio donde están las artemias.
- 21. ¿QUÉ DEBERÁ SER ANALIZADO? Al ser el DMSO soluble en agua, permite que las moléculas que conforman el extracto alcancen la fase acuosa y que interaccionen con las artemias. El DMSO no ha demostrado interferir con los resultados: la dosis tóxica más baja probada (TDLO) en mujeres (a través de la piel) es de 1.8 g/kg.* * https://www.caymanchem.com/msdss/10009097m.pdf.
- 22. ¿CÓMO SEPARAR LOS COMPONENTES? Las fracciones seleccionadas deberán entonces ser separadas en sus componentes. Se emplean diversas técnicas, pero nuevamente las cromatográficas son de las más socorridas.
- 23. TÉCNICAS DE SEPARACIÓN CROMATOGRÁFICA Cromatografía en capa delgada preparativa. Cromatografía en columna (cromatografía de líquidos). HPLC (cromatografía de líquidos de alta eficiencia -high performance- o presión -high pressure-, según el autor).
- 24. CARACTERIZACIÓN: ESPECTROSCOPÍA FTIR Espectroscopía de infrarrojo por transformada de Fourier.
- 25. CARACTERIZACIÓN: ESPECTROSCOPÍA DE RMN DE 1H. Resonancia magnética nuclear de hidrógeno.
- 26. Espectroscopía de resonancia magnética nuclear de carbono. CARACTERIZACIÓN: ESPECTROSCOPÍA DE RMN DE 13C.
- 27. COSY (correlation spectroscopy). HETCOR (heteronuclear chemical shift correlation spectroscopy). NOESY (nuclear Overhauser enhancement spectroscopy). HMBC (heteronuclear multiple bond connectivity). HMQC (heteronuclear multiple quantum coherence). CARACTERIZACIÓN: EXPERIMENTOS MULTIDIMENSIONALES DE RMN.
- 28. CARACTERIZACIÓN: EM. Espectrometría de masas. Puede ser de alta resolución. Es el único destructivo.
- 29. CARACTERIZACIÓN: DIFRACTOMETRÍA DE RAYOS X. Caracterización de la molécula en base a una resolución que se hace de la molécula completa.
- 30. NO DEBE JAMÁS PERDERSE DE VISTA QUE… Es importante fijar la parte de estudio del organismo, el cual se puede centrar en el análisis de toda la planta o de algunas de sus partes (raíces o partes aéreas, esto es, hojas, flores y troncos). Si es posible, se trabaja sólo con las partes aéreas, dado que su remoción del organismo no necesariamente implica acabar con la vida del individuo.
- 31. NO DEBE JAMÁS PERDERSE DE VISTA QUE… La composición de un mismo organismo puede variar dependiendo de la época del año en la que se recolecta e, incluso, si se estresó a la planta durante su recolección.
- 32. NO DEBE JAMÁS PERDERSE DE VISTA QUE… Una opción es cultivar a una especie, con lo que se preserva incluso a la misma. No obstante, algunos organismos modifican su química cuando pasan del estado silvestre al domestico, por ejemplo, en un invernadero.