separacion purificacion y caracterizacion de principios activos
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SEPARACIÓN, PURIFICACIÓN Y SEPARACIÓN, PURIFICACIÓN Y CARACTERIZACION DE PRINCIPIOS ACTIVOSCARACTERIZACION DE PRINCIPIOS ACTIVOS
Las técnicas utilizadas para separar y purificar los compuestosquímicos presentes en las plantas medicinales son los mismosque se emplean comúnmente en química orgánica:
•Extracción separativa.
•Cromatografía (de reparto, de absorción, de gases, etc.).
•Destilación (simple, fraccionada, a vacío, con arrastre de vapor).
•Cristalización / recristalización.
•Extracción liquido-liquido.
•Etc.
Separación y purificación de principios activosSeparación y purificación de principios activos
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La cromatografía es una técnica de separación versátil que
presenta distintas variantes.
En toda separación cromatográfica hay dos fases: una móvil y otra
estacionaria, que se mueven una con respecto de la otra
manteniendo un contacto íntimo.
La muestra se disuelve en la fase móvil y los componentes de la
muestra se distribuyen entre la fase estacionaria y la móvil.
Cromatografía Cromatografía
Los componentes de la mezcla a separar invierten un tiempo
diferente en recorrer cada una de las fases, con lo que se produce
la separación.
Si un componente está la mayor parte del tiempo en la fase móvil
el producto se mueve rápidamente, mientras que si se encuentra la
mayor parte en la fase estacionaria, el producto queda retenido y
su salida es mucho más lenta.
Cromatografía Cromatografía
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tipo tipo fase estacionaria fase estacionaria fase fase movil movil
líquidolíquido--sólido sólido sólido inerte como gel de sólido inerte como gel de sílice o alúmina sílice o alúmina
disolventes disolventes
intercambio intercambio iónico iónico resina cambiadora resina cambiadora
soluciones soluciones acuosas acuosas
líquidolíquido--líquido líquido líquido adsorbido en un líquido adsorbido en un soporte sólido soporte sólido
líquido líquido
gasgas--líquido líquido película de líquido adsorbida película de líquido adsorbida sobre un soporte sólidosobre un soporte sólido
gasgas
Tipos de CromatografíaTipos de Cromatografía
Se emplea para la separación de mezclas opurificación de sustancias.
Como fase estacionaria se usa gel de síliceo alúmina dentro de una columna de vidrio.
La elección del disolvente es crucial parauna buena separación. Dicho disolventepasa a través de la columna por efecto dela gravedad.
Se empaca la columna con la faseestacionaria y a continuación se introducela muestra por la parte superior de lacolumna y se eluye con el disolventeelegido, recogiéndose por lo general entubos de ensayo
Cromatografía en columna Cromatografía en columna
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La técnica de cromatografía en capa fina (TLC) es una de lasmás comunes empleadas en un laboratorio de QuímicaOrgánica.
Entre otras cosas permite:
• Determinar el grado de pureza de un compuesto.
•Identificar un compuesto químico.
• Comparar muestras.
• Realizar el seguimiento de una reacción.
• Controlar el contenido de las fracciones obtenidas encromatografía de columna.
Cromatografía en capa finaCromatografía en capa fina
La cromatografía en capa fina usa como fase estacionaria un sólidocomo gel de sílice o alúmina conteniendo algún fijador que haceque se mantenga la fase estacionaria sobre un soporte tal y comoplacas de vidrio, aluminio e incluso materiales plásticos. Las placaspueden prepararse en el laboratorio o adquirirse en el mercado.
Para realizar una cromatografía en capa fina se procede de lasiguiente manera:
1) Preparar o cortar, en su caso, una placa de tamaño adecuado.
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2) Disolver una pequeña cantidad de lamuestra y, mediante un capilar de vidrio,la muestra se aplica en la parte inferiorde la placa a cierta distancia del borde.
3) Introducir la placa en un recipiente conel disolvente adecuado. Dicho recipientedebe presentar una atmósfera saturada enel vapor del disolvente por lo que se ponetrozo de papel de filtro en la parteposterior y se tapa.
4. Cerrar el recipiente y dejar que el líquido asci enda por capilaridad.
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5) Revelar la placa para poner de manifiesto donde se encuentran los puntos .
6) Determinar las posiciones relativas de los puntos median teel cálculo del Rf.
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La cromatografía de gases es una técnica cromatográfica en laque la muestra se volatiliza y se inyecta en el inicio de unacolumna cromatográfica. La elución se produce por el flujo de unafase móvil de gas inerte.
A diferencia de los otros tipos de cromatografía, la fase móvil nointeracciona con las moléculas de las sustancias a separar; suúnica función es la de transportar los compuestos a través de lacolumna.
Esta técnica cromatográfica se emplea para separar mezclas desustancias volátiles o con puntos de fusión relativamente bajos.
Cromatografía de gasesCromatografía de gases
1. Depósito de Gas y Controles de flujo / Presión.2. Inyector (Vaporizador) de la muestra.3. Columna Cromatográfica y Horno de la Columna.4. Detector.5. Amplificador de Señal.6. Registro de la Señal (Registrador o Computador).
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La cristalización es una técnica utilizada para la purificación desustancias sólidas, basada en general en la mayor solubilidadque suelen presentar los sólidos en un disolvente en calienteque en frío
El modo más frecuente es preparar una disolución saturadaen caliente del sólido a purificar, utilizando un disolventeadecuado; filtrar para eliminar las impurezas insolubles que sehallen presentes y dejar que se separe por enfriamiento lasustancia que estaba disuelta, cristalizada y en un mayorestado de pureza.
Cristalización / recristalizaciónCristalización / recristalización
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COMPUESTODE INTERES
IMPUREZA
DISOLVENTE
MEZCLA INSOLUBLE EN EL DISOLVENTE FRIO
MEZCLA INSOLUBLE EN EL DISOLVENTE FRIO
CALENTAR AEBULLICION
MEZCLA SOLUBLE EN EL DISOLVENTE CALIENTE
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MEZCLA SOLUBLE EN EL DISOLVENTE CALIENTE
ENFRIAR
LAS MOLECULAS SE REACOMODAN FORMANDOUN CRISTAL PURO Y LAS IMPUREZAS QUEDAN
DISUELTAS EN EL DISOLVENTE
FILTRARY
SECAR
PROCESO DEPROCESO DE
RECRISTALIZACIONRECRISTALIZACION
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MUESTRA + DISOLVENTE
INSOLUBLE A T.A. SOLUBLE A T.A.
DESCARTARCALENTAR A EBULLICION
DISOLUCIONPARCIAL
DISOLUCIONTOTAL
INSOLUBLE
AGREGAR MASDISOLVENTE
ENFRIAR HASTARECRISTALIZAR
SI, SE ELIGE. NO, SE DESCARTA.BUSCAR NUEVOS
DISOLVENTES
Una vez aislado y purificado el compuesto se deberá caracterizartanto por sus propiedades físicas como por métodos químicos yespectroscópicos; así en la CARACTERIZACIÓN FISICA , sedeterminan:
•Propiedades organolépticas.•Punto de fusión (si el producto es sólido).•Punto de ebullición (si es líquido).•Densidad.•Índice de refracción.•Rotación óptica (si el producto es de origen natural).•Etc.
Caracterización de los compuestos. Caracterización de los compuestos.
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En la CARACTERIZACIÓN QUÍMICA , se considera:
•Análisis elemental cualitativo y cuantitativo.
•Clasificación por solubilidad
•Determinación de acidez o basicidad.
•Determinación de su constante de ionización.
•Determinación del coeficiente de reparto.
•Ensayos químicos preliminares.
Análisis espectroscópico.Análisis espectroscópico.
Las técnicas espectroscópicas tienen por objeto lograr lacompleta determinación estructural de una sustancia . De unamanera general, los objetivos que se persiguen en un análisisespectroscópico completo son:
•Fórmula molecular y peso molecular.
•Presencia de insaturaciones.
•Identidad de los grupos funcionales.
•Posicionamiento de los sustituyentes y/o los grupos funcionalessobre el esqueleto carbonado.
•Propiedades estereoquímicas.
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Técnicas espectroscópicas.Técnicas espectroscópicas.
TECNICA TECNICA INFORMACIÓN OBTENIDA INFORMACIÓN OBTENIDA
Espectrometría de Espectrometría de masasmasas
FormulaFormula yy pesopeso molecular,molecular, asíasí comocomo subestructurassubestructurasaa partirpartir dede loslos ionesiones observadosobservados..
UltravioletaUltravioleta--Visible Visible ExistenciaExistencia dede cromóforoscromóforos y/oy/o conjugacionesconjugaciones enen lalamoléculamolécula aa partirpartir dede laslas absorcionesabsorciones observadasobservadas..
Infrarrojo Infrarrojo GruposGrupos funcionalesfuncionales aa partirpartir dede laslas absorcionesabsorcionesobservadasobservadas..
Resonancia Resonancia magnética nuclear magnética nuclear
GruposGrupos funcionales,funcionales, subestructuras,subestructuras, conectividad,conectividad,estereoquímica,estereoquímica, etcetc.. aa partirpartir dede datosdatos dededesplazamientodesplazamiento químico,químico, áreasáreas dede loslos picospicos yyconstantesconstantes dede acoplamientoacoplamiento observadasobservadas..
Rayos X Rayos X EstructuraEstructura totaltotal dede lala moléculamolécula incluidaincluida susuestereoquímicaestereoquímica..
Técnica denominada de Impacto Electrónico (EM-IE) consistenteen el bombardeo de la muestra (previamente vaporizada) conuna corriente de electrones a alta velocidad.
Ello produce que la sustancia pierda electrones y se fragmentedando diferentes iones, radicales y moléculas neutras. Losiones, son conducidos mediante un acelerador de iones a untubo analizador curvado sobre el que existe un fuerte campomagnético y conducidos a un colector/analizador sobre el que serecogen los impactos de dichos iones en función de la relacióncarga/masa de los mismos.
Espectrometría de masas. Espectrometría de masas.
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Utiliza la radiación del espectro electromagnético cuya longitudde onda está comprendida entre los 100 y los 800 nm (energíacomprendida entre las 286 y 36 Kcal/mol) y su efecto sobre lamateria orgánica, es producir transiciones electrónicas entre losorbitales atómicos y/o moleculares de la sustancia.
Los máximos de absorción se deben a la presencia decromóforos en la molécula.
Espectroscopia ultravioleta. Espectroscopia ultravioleta.
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Utiliza la radiación del espectro electromagnético cuya longitud deonda (λ) está comprendida entre los 800 y los 4000 nm, y suefecto sobre la materia orgánica, es producir deformaciones de losenlaces de la sustancia.
Cada absorción observable en el espectro corresponde a unavibración determinada de algún enlace dentro de la molécula.
Hay diferentes modos normales de vibración en las moléculas,llevan asociado un movimiento característico de los átomos, losprincipales son: las deformaciones de enlace, ángulos de valencia,ángulos diedros, deformaciones fuera del plano, etc.
Este tipo de espectros determina sobre todo, los GRUPOSFUNCIONALES presentes en la molécula.
Espectroscopia infrarroja.Espectroscopia infrarroja.
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La espectroscopia de resonancia magnética nuclear es unatécnica empleada principalmente en la elucidación de estructurasmoleculares, aunque también se puede emplear con finescuantitativos. Esta técnica se basa en el fenómeno físico deresonancia magnética nuclear (RMN).
Algunos núcleos atómicos sometidos a un campo magnéticoexterno absorben radiación electromagnética (concretamente en laregión de las radiofrecuencias).
Como esta absorción depende del entorno de estos núcleos, sepuede emplear para determinar la estructura de la molécula endonde se encuentran éstos.
Espectroscopia de R.M.N. Espectroscopia de R.M.N.
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