PRACTICA N 1

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINAFACULTAD DE CIENCAIS FORESTALESDEPARTAMENTO DE INDUSTRIAS FORESTALES

GUIA DE PRACTICAS DE QUIMICA FORESTAL

AUTOR:LICENCIADO QUIMICO DEYSI GUZMAN LOAYZA

LA MOLINA 2013

INDICEINTRODUCCIONPRCTICA N 1: SEGURIDAD EN EL TRABAJO DEL LABORATORIO4PRACTICA N 2: OBTENCION DE EXTRACTOS VEGETALES.10PRACTICA N 3: DETERMINACION DE HOLOCELULOSA. METODO DE JAYME Y WISE15PRACTICA N 4: DETERMINACION DE LIGNINA. METODO DE KLASON18PRCTICA N 6: DETERMINACION DE CENIZAS Y DETERMINACION DE SILICE21PRACTICA N 7: FITOQUIMICA. IDENTIFICACION DE METABOLITOS SECUNDARIOS26PRCTICA N 8: OBTENCION DE ACEITES ESENCIALES 31PRCTICA N 9: FLAVONOIDES35PRCTICA N 10: REACCIONES DE LA CELULOSA42

INTRODUCCION

El adecuado uso del recurso forestal es la obtencin de productos maderables, no maderables o diferentes de la madera y se basan en el conocimiento integral de la composicin de las diferentes partes que constituyen las especies arbreas como expresin principal del recurso forestal.

En tal sentido, el conocimiento de la composicin qumica es de vital importancia para el aprovechamiento eficiente y sostenido del recurso.

La presente gua de prcticas pretende contribuir a complementar el conocimiento sobre el estudio global de la estructura y la composicin qumica al desarrollar los diferentes ensayos de extraccin, anlisis e identificacin, mediante tcnicas preparativas, de los principales componentes qumicos contenidos en las diferentes especies.

La autora

PRACTICA N 1

SEGURIDAD EN EL TRABAJO DE LABORATORIOOBJETIVO: Lograr la comprensin de la importancia de las reglas bsicas del trabajo en el laboratorio.

CONCEPTOS GENERALES

REGLAS BSICAS EN EL TRABAJO DE LABORATORIO

El laboratorio debe ser un lugar seguro para trabajar. Para ello se tendrn siempre presente los posibles peligros asociados al trabajo con materiales peligrosos. Nunca debe haber excusa para los accidentes en un laboratorio bien equipado en el cual trabaja personal bien informado. A continuacin se exponen una serie de normas que deben conocer y seguir en el laboratorio: Esta terminantemente prohibido fumar y traer comida al laboratorio. No almacenar bebidas ni comestibles en refrigerador del laboratorio. Usar gafas de seguridad mientras trabaje en el laboratorio. Los espejuelos no son substitutos de las gafas. Se recomienda no usar de lentes de contacto. Use zapatos cerrados. Rotule los envases que contengan reactivos o solventes, incluya la fecha e iniciales del usuario. Observe las precauciones de uso indicadas en todos los envases de reactivos y solventes. Devuelva los reactivos y solventes a su lugar de almacenamiento. Los materiales txicos o voltiles deben manejarse dentro de la campana previamente encendida. Use guantes y delantal de goma para manejar corrosivos (cidos y bases concentrados). recuerde no aadir agua a los cidos concentrados. Para transportar envases grandes de corrosivos colquelos dentro de otro envase resistente a golpes y cadas. Nunca encienda un mechero con fsforos, utilice un encendedor apropiado. No pipetee soluciones con la boca. Siga las instrucciones en los envases de reactivos y solventes para disponer de desperdicios, si tiene duda consulte a su supervisor. Observe buenas normas de higiene y limpieza en el laboratorio. Mantenga las puertas de los gabinetes y gavetas cerradas si no estn en uso. Mantenga al menos una puerta del laboratorio abierta y sin cerradura en todo momento. No obstruya el acceso a los instrumentos con libros u otros objetos. No utilice libros para sostener instrumentos o envases. Evite trabajar solo y si lo hace, notifique a alguien sobre el particular. Todo equipo usado debe quedar limpio. No almacene cristalera en los fregaderos. Cierre las llaves de gas, aire comprimido y agua al salir. Apague las luces y dems equipos elctricos al salir. Todo trabajo en proceso debe rotularse como tal. Indique claramente la fecha y nombre del usuario. Familiarcese con los equipos de seguridad y primeros auxilios. Asegrese de que sabe usarlos.

MANEJO DE EQUIPOS DE SEGURIDAD

Las campanas extractoras capturan, contienen y expulsan las emisiones generadas por sustancias qumicas peligrosas.

RECOMENDACIONES PARA EL CORRECTO USO DE LA CAMPANA EXTRACTORA:

Todos los que trabajan con campana extractora en un laboratorio qumico deberan estar familiarizados con su manejo. Se debe trabajar siempre, al menos a 15 cm del marco de la campana. Las salidas de gases de los reactores deben estar enfocadas hacia la pared interior y si fuera posible hacia el techo de la campana. No se debe utilizar las campanas como almacn de productos qumicos. Mantenga la superficie de trabajo limpia. Las campanas extractoras deben estar siempre en buenas condiciones de uso. El operador no debe detectar olores fuertes procedentes del material ubicado en su interior; si se detectan asegrese de que el extractor este en funcionamiento.

ALMACENAMIENTO DE REACTIVOS

Un adecuado almacenamiento de las sustancias qumicas, tiene como objetivo principal el evitar que se lleguen a juntar productos qumicos incompatibles, ya que de ocurrir esto se pueden producir reacciones de gases venenosos o corrosivos, que pueden comprometer alas personas, instalaciones y medioambiente.En relacin a los reactivos qumicos para anlisis y sus soluciones, se propone en base a normas norteamericanas realizar una separacin considerando cinco categoras de riesgo; de acuerdo a caractersticas qumicas similares. Posteriormente los productos qumicos deben ser almacenados en bodegas y cabinas.

CDIGO DE ALMACENAMIENTOPara lograr un almacenamiento seguro de sustancias qumicas, se utiliza el cdigo de colores representativos, en el siguiente Cuadro N1.

Cuadro N1: Clasificacin de Almacenamiento por Colores de Grupos de Sustancias Qumicasclasificacionsignificadocodigo

Inflamablerea de almacenamiento de reactivos y soluciones qumicas con riesgo de inflamacin. Sustancias que presentan riesgo de incendio.Rojo

Oxidantesrea de almacenaje de reactivos y soluciones qumicas con riesgo de oxidacin y reactividad. Sustancias qumicas que pueden reaccionar violentamente con el aire, agua u otras condiciones o productos qumicos. Posibilitan la ocurrencia de incendios y lo acrecientan si estn presentes.Amarillo

CorrosivoSustancias que daan el tejido cutneo y corroen o deterioran materiales como los plsticos, metal o vidrio.Blanco

Txicosrea de almacenamiento de reactivos y soluciones qumicas que ofrecen un riesgo para la salud. Sustancias qumicas toxicas por inhalacin, ingestin o absorcin a travs de la pielAzul

Normalrea de almacenamiento de reactivos y soluciones qumicas que no ofrecen un riesgo importante para ser clasificado en alguno de los grupos anteriores.verde

SMBOLOS DE PELIGRO

Todos los smbolos de peligro utilizados para la descripcin de riesgos estn asignados a marcas de peligrosidad fijas, as:Xn: Nocivo, por inhalacin, ingestin o absorcin a travs de la piel, puede causar dao agudo o crnico a la salud. Ocasiona daos severos, posiblemente irreversible a la salud por la absorcin sola, repetida o prolongada, especialmente en efectos carcingenos, mutgenos y reproductivos.Precaucin: todo contacto con el cuerpo humano debe ser evitado. Se debe tener atencin particular a las sustancias que se sospechan para tener efectos carcingenos, mutgenos o reproductivos.Xi: Irritante; Sin ser corrosivo, pueden producir inflamaciones por contacto breve, duradero o repetitivo con la piel o mucosas. Peligro de sensibilizacin por contacto con la piel. Precaucin: Evitar el contacto con los ojos y la piel. No inhalar los vapores.T: Toxico: La inhalacin, ingestin o absorcin cutnea de pequeas cantidades, pueden conducir a efectos graves, por lo general irreversibles, por absorcin nica repetitiva o de larga duracin, especialmente por efectos carcinognicos, mutagnicos o teratogenicos.Precaucin: evitar todo contacto con el cuerpo humano. En caso de indisposicin avisar al medico.T+: Muy Toxico: La inhalacin, ingestin o absorcin cutnea de cantidades muy pequeas, pueden conducir a efectos muy graves, incluso la muerte e incluso por la absorcin nica, repetitiva o duradera. Precaucin: Evitar todo contacto con el cuerpo humano. En caso de indisposicin avisar al medico.N: Peligroso para el medio ambiente: Al ser liberado en el entorno acutico y no acutico, puede producirse, antes o despus, un deterioro del ecosistema por alteraciones del medio natural. Algunas sustancias o sus productos de transformacin pueden alterar simultneamente varios compartimentos.Precaucin: segn el potencial de riesgo no verter en la canalizacin suelo o medio ambiente. Observar las normativas eliminacin especiales!F: Fcilmente inflamable: Lquidos con un punto de inflamacin inferior a 21 C, pero no extremadamente inflamables. Sustancias slidas y preparaciones, que pueden inflamarse fcilmente por la accin breve de una fuente de ignicin y que posteriormente siguen quemndose o ardiendo sin llama.

Precaucin: mantener alejado de llamas abiertas chispas y fuentes de calor.F+. Extremadamente inflamable: Lquidos con un punto de inflamacin inferior a 0C y un punto de ebullicin de mximo 35C. Gases y mezclas de gases que son inflamables al aire a presiones normales y ha temperaturas habituales.Precaucin: mantener alejado de las llamas abiertas, chispas y fuentes de calor.O: Comburente: Perxidos orgnicos, que tambin son combustibles, aun cuando no estn en contacto con materiales combustibles. Otras sustancias y preparaciones que, por regla general, no son combustibles por si misma, pero que en contacto con materiales combustibles, aumenta considerablemente en peligro de incendio y la intensidad del mismo, en su mayor parte debido al desprendimiento de oxigeno.Precaucin: Evitar todo contacto con sustancias combustibles. Peligro de inflamacin, pueden avivarse los incendios.C: Corrosivo: Destruccin del tejido cutneo en todo su espesor, en piel intacta sana o cuando se pueden predecir estos efectos.Precaucin: Mediante medidas especiales, evitar todo contacto con la piel, ojos y prendas de vestir. No inhalar vapores! En caso de accidentes o de indisposicin avisar al medico.

REACTIVOS CONTROLADOS

LEY N 28305(29/07/2004): EXTRACTO DE LA LEY.Articulo 1: del objeto de la norma. La presente ley tiene por objeto establecer las medidas de control y fiscalizacin de los insumos qumicos y productos que, directa o indirectamente, pueden ser utilizados en la elaboracin ilcita de drogas derivadas de la hoja de coca, de la amapola y otras que se obtienen a travs de procesos de sntesis.Articulo 2: Del alcance de la ley. El control y la fiscalizacin de los insumos qumicos y productos fiscalizados desde su produccin o ingreso al pas hasta su destino final, comprendiendo las actividades de importacin, produccin, fabricacin, preparacin, envasado, reenvasado, exportacin, comercializacin, transformacin, utilizacin o prestacin de servicios. Artculo 4: Los siguientes Insumos qumicos y productos sern fiscalizados, cualquiera sea su denominacin y la forma en que sean presentados, son: cido sulfrico(H2SO4) Acetona (CH3)2O Acetato de etilo ((CH3CO)2 O) Anhdrido actico (C2H3OC2H5) cido clorhdrico o muritico (HCl) Benceno(benzol, benzole, nata de carbn, parabenzol, ciclohexatrieno, benzin, benzina, naltu mineral) (C6H6) Carbonato de sodio (Na2CO3) Carbonato de potasio (K2CO3) ter etlico y/o sulfrico (C4H10O) Hipoclorito de sodio (NaClO) Kerosene Metil eter cetona(butanona, metilica, etil cetona) ( Permanganato de potasio(camalen mineral, sal de permanganato cido de potasio)(KMnO4) Sulfato de potasio(sulfato sodico, metriolo de sosa, sal de glanber) (K2SO4) Tolueno (metilbenceno, toluol, fenilmetano, metacida, metilbenzol)(C6H5CH3) Otros: hidrxido de amonio, cloruro de amonio, xilol, oxido de calcio.(NH4OH, NH4Cl, C6H4(CH3)2, CaO.

EQUIPOS DE SEGURIDAD CONTRA INCENDIOSExtintores: se clasifican de acuerdo al tipo particular de fuego y se les etiqueta con la misma letra y smbolo que el tipo de fuego.Tipo A: sustancias combustibles, madera, telas, papel, caucho y plsticos.Tipo B: lquidos inflamables: aceite, grasas y diluyentes de pinturas.Tipo C: equipos elctricos conectados a la corrienteTipo D: metales combustibles, magnesio, titanio, sodio, litio, potasio.

REQUISITOS Y NECESIDADES PARA EL USO DE LOS EXTINTORES Los extintores deben identificarse mediante sealizacin adecuada y estar ubicados en la pared cerca de una salida. Todos los extintores deben inspeccionarse al menos cada 12 meses para detectar rotura de los sellos, deterioro, baja presin o montaje indebido. Las unidades deben reemplazarse o recargarse si se han utilizado, estropeado o descargado. Los extintores no estn diseados para apagar fuegos de grandes dimensiones, pero si se utilizan adecuadamente, pueden controlar o extinguir un incendio pequeo. Un fuego pequeo es, por definicin el que se puede producir en una papelera. Cuando se sospecha que hay fuego (cuando se descubre humo) la primera reaccin debe ser la de activar la alarma de incendios, llamar a seguridad y evacuar el edificio de acuerdo al Plan de evacuacin.

FORMA DE UTILIZACIN: Tirar el anillo, colocando la mano en la parte superior del cilindro y tira del pasador. Ello liberara la maneta y permite activar la unidad. Apuntar la boquilla a la base de las llamas. Presione la maneta liberando el lquido extintor. Mover de lado a lado de la base de las llamas hasta tratar de extinguir todo el fuego.

PRECAUCIONES DE SEGURIDAD PERSONAL. No te acerques jams al fuego No dejes jams que el fuego se interponga entre t y la salida de la habitacin. No entres nunca a un rea desconocida para apagar un fuego, especialmente en un laboratorio de qumica. Notifica siempre a los encargados de seguridad.

BIBLIOGRAFA

Gua de capacitacin en tcnicas de laboratorio Qumico. Departamento de Qumica. 2004. Ley de control de insumos qumicos y productos fiscalizados. 2004. Ley N 28305. Congreso de la Republica.

PRACTICA N 2

OBTENCIN DE EXTRACTOS VEGETALESOBJETIVO: Obtener extractos de una especie forestal Calcular el porcentaje de extractivos por el mtodo Soxhlet.

INTRODUCCION

Hablar de los componentes minoritarios de una especie es entrar en un aspecto importante del comportamiento global de la misma frene al medio que lo rodea. Las caractersticas fisicoqumicas que estos le imparten al vegetal, permiten sus diferentes clasificaciones, usos, puesto que su distribucin es relativamente restringida en la naturaleza que, en algunos casos, se limita a especies o subespecies nicas.

FUNDAMENTO TERICO

DEFINICIN DE EXTRACTIVOS:

Los extractivos son productos naturales extraos de la pared celular. Pueden ser removidos con solventes inertes como ter, alcohol, benceno, acetona y agua fra, etc. Los extractivos pueden estar dentro de la pared celular, pero no estn qumicamente unidos a ella.

Los extractivos presentes en un vegetal se dividen en dos tipos, la primera son los compuestos que involucran los procesos metablicos de los rboles, y los segundos son los que promueven modificaciones de metabolitos por intermedio de otros procesos metablicos de un rbol o de una fuente externa.

Otros constituyentes extraos insolubles, se tiene a las inclusiones cristalinas como oxalato de calcio y silicio, tambin grnulos de almidn y ciertos polmetros.Los extractivos, por ejemplo, en maderas duras se encuentran en un rango de 0,1 a 3,5% extrados en ter; de 0,9 a 6,5 % en alcohol-benceno; y 1,3 a 15,1 % extractivos en agua. En extracciones secuenciales con alcohol-benceno y agua resultaran valores bajos, por que esta variacin extrema en los contenidos de extractivos se da aun dentro de diferentes trozos de madera del mismo rbol. Anlisis de los constituyentes de la pared celular de madera y corteza son siempre llevados en los extractivos de madera.

CARACTERISTICAS FISICO-QUIMICAS QUE PROPORCIONAN A LA ESPECIE.

En general estos extractivos pueden proteger a la especie de la pudricin, dar color a la misma, acentuar el veteado del grano (fibra) y favorecer la fuerza de sus propiedades. Los extractivos tambin pueden inhibir el establecimiento de concreto, gomas y acabados, causa problemas en la manufactura del papel, contribuyen a la corrosin de metales que estn en contacto con la madera, presenta riesgos para la salud y afecta a la estabilidad del color de la madera ala luz.

METODOS PARA LA OBTENCION DE EXTRACTOS

1. METODO SOXHLET

Es el mtodo por el cual se obtienen extractos con uso de temperatura, el tiempo de extraccin es de aproximadamente de 4 horas a mas, los extractos que se obtienen son limpios; adems este mtodo me permite cuantificar la cantidad de extractivos presente en un individuo.

2. METODO POR PERCOLACIONLa percolacin se refiere al paso lento de un lquido a travs de materiales porosos.

3. POR AGITACION:Un peso de muestra es puesto en un matraz y colocado en un equipo agitador orbital por un tiempo elegido por el analista.

4. POR MACERACION: La muestra con un determinado solvente debidamente homogenizado es tapada y dejada en reposo por un lapso de tiempo que puede variar de 12, 24, 48 o 72 horas hasta una semana.

El xito del proceso de extraccin depende sobre todo de la eleccin del solvente, mientras mas amplia sea la variedad de eleccin de un disolvente, mayor ser la posibilidad de efectuar una extraccin selectiva.

CARACTERISTICAS DE UN SOLVENTE

Un buen solvente de extraccin debe reunir las siguientes caractersticas

Debe ser inerte con las sustancia a extraer Debe disolver fcilmente la sustancia a extraer. Debe extraer poco o nada de las sustancias presentes como impurezas o sustancias indeseables. Debe ser fcilmente separada despus de la extraccin. Generalmente se usan solventes voltiles que puedan ser recuperados por destilacin.

Uno de los factores mas importantes que se debe tener en cuenta para tener una extraccin eficiente es la afinidad de las molculas del solvente sobre las molculas del soluto. Cuando se tiene una idea de la estructura de la sustancia que se quiere aislar o extraer, se puede tener alguna indicacin del solvente a usar.

CARACTERSTICAS FSICO-QUMICAS QUE FAVORECEN UNA BUENA EXTRACCIN:

Carcter polar de las sustancias a extraer. Punto de ebullicin de los componentes(soluto y solvente) Presin de vapor de los componentes Densidad Temperatura Difusin Concentracin del extracto Viscosidad, etc.

Cuadro 1: Caractersticas Fisicoqumicas De Algunos SolventesSOLVENESPe (C)Densidad(g/mL)Polaridad

Acetato de etilo770,90Intermedio

Acetona560,79polar

Acetonitrilo820,71Polar

cido actico1181,05Polar

Alcohol n-butilo117,70,81Polar

Alcohol etlico780,81Polar

Alcohol isobutilico108,50,82Polar

Alcohol metilico650,79Polar

Alcohol n-propilico97,20,80Polar

Alcohol n-octilico1950,82Polar

Agua1001,00Polar

Benceno800,88No polar

Ciclohexano810,72No polar

Cloroformo611,48Intermedio

Cloruro de metileno411,34Intermedio

Debido a la diversidad de sustancias extractivas que se presentan en las distintas especies, ningn solvente aislado es eficaz para su aplicacin a todas las materias primas forestales.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

FUNDAMENTO DEL MTODO SOXHLET

El disolvente se calienta hasta ebullicin, sus vapores ascienden por el tubo lateral del extractor y se condensan en el refrigerante superior cayendo sobre la muestra slida que se encuentra en un cartucho cilndrico o dedal de celulosa acumulndose y disolviendo (extrayendo) los compuestos solubles en l. Cuando el nivel del solvente alcanza la parte superior del sifn (parte lateral del extractor) todo el liquido contenido cae hacia el matraz inferior, completndose as un ciclo o vuelta. Al continuar el calentamiento, solo vaporiza el solvente, mientras que las sustancias que tenia en solucin se van acumulando en el matraz inferior. Este ciclo se repite el nmero de veces que sea necesario para extraer los compuestos deseados, lo que depender de su cantidad y su solubilidad en el lquido extractor.

Ventajas del Mtodo Soxhlet: El proceso presenta las siguientes ventajas principales:

es continuo y automtico, no requiere la presencia permanente del operador. con cantidades relativamente pequeas de solvente se puede extraer exhaustivamente la muestra. puede usarse para cuantificaciones si previamente se tara el matraz y se vuelve a pesar al terminar la extraccin y recuperar (por destilacin) el solvente.

Materiales Reactivos baln de 250 mL -solvente elegido refrigerante a reflujo extractor SoxhletMateria Prima mangueras de jebe-Especie Forestal en aserrn. soporte universal nuez plancha elctrica de una hornilla papel filtro

Procedimiento:Pesar aproximadamente 4 gramos de muestra, con humedad conocida, finamente molida, colocarla en el dedal de celulosa, luego introducirla en el extractor Soxhlet, posteriormente conectarlo con el refrigerante a reflujo y con el baln, el cual previamente deber estar pesado y llenado con el solvente a usar (alcohol) de 160 mL aproximadamente. Asegrese que todo este bien ajustado; conectar la plancha elctrica y controlar la ebullicin del solvente.La extraccin termina cuando el solvente esta incoloro en el extractor Soxhlet.

Calculo del % de extractivos.

Cuadro 2: Anlisis Qumico de Madera de algunas especies de madera*

EspecieExtractivos en alcohol (%)

Tornillo1,26

Apacharama0,80

Chimicua1,62

Machimango1,40

Moena Amarilla1,21

Shiringa masha0,84

Yanchama0,66

Rosadillo1,59

Huamansamana0,67

Copal1,25

*Fuente:Estudios de posibilidades industriales de maderas naciones para la Fabricacin de pulpa para papel. Ing. Jorge Bueno Zarate.

BIBLIOGRAFA.

Fundamentos de Qumica de la madera: Qum. Ms. Augusto Quinde Abad. Browning B.L.: Methods of wood Chemistry. London. vol.2 Organizacin de los Estados Americanos. Introduccin al estudio de los productos naturales. Monografa N 30. Serie Qumica. Extractives in Eastern Hardwoods. 1979. Forest products Laboratory.

PRACTICA N3

DETERMINACIN DE HOLOCELULOSA: METODO DE JAYME- WISE

OBJETIVO: Obtener y cuantificar holocelulosa de una especie forestal.

INTRODUCCION

Los glucidos o hidratos de carbono son los constituyentes universales de los organismos vivos en general. Son compuestos orgnicos que contienen grupos aldehdico (CHO) y cetonico (CO) adems de ser polihidroxilados(OH). Dentro de los principales carbohidratos presentes en la madera se tiene a la celulosa y hemicelulosa, las que le sirven como elemento de sostn participando en la estructura del organismo como material de reserva energtica, tambien conforman parte de otros constituyentes de otros metabolitos como cidos nucleicos, flavonoides, etc.

FUNDAMENTO TERICO:

La madera constituye el tejido de sostn y comunicacin del rbol. Con el fin de servir a estas funciones, alrededor del 90% del tejido de la madera esta formado por clulas largas y fuertes de paredes relativamente gruesas y que una vez separadas unas de otras son fibras muy apropiadas para la fabricacin de papel.

El tejido de la pared de la clula esta qumicamente formado por una mezcla compleja de polmeros. Estos polmeros pueden clasificarse en dos grupos, los polisacridos y la lignina. Los polisacridos de la madera se conocen colectivamente como holocelulosa, nombre que indica la totalidad de los hidratos de carbono celulsicos. La holocelulosa representa del 70% al 80% del tejido de la madera no extrable y la lignina el resto.

La holocelulosa esta formada por celulosa y una mezcla de otros polisacridos, conocidos con el nombre de hemicelulosa, esta es una mezcla de polmeros de cadena corta formada por los anhdridos de xilosa, arabinosa, glucosa, manosa y galactosa y en los que la especie preponderante es el xilano. La celulosa constituye el armazn de las paredes de la clula de las fibras de madera y es qumicamente muy resistente, mientras que las hemicelulosas poseen una resistencia relativamente baja frente a los cidos y lcalis.

La lignina sirve de material de unin de la madera, cementando unas clulas con otras para formar as la estructura anatmica firme de la madera. Esta lignina es susceptible de degradacin y disolucin por los lcalis fuertes a elevadas temperaturas y por los agentes oxidantes. De esta forma la lignina puede eliminarse de la madera y dejar libre las fibras celulosicas en forma de pasta.

FUNDAMENTO DEL MTODO

La holocelulosa es el material fibroso libre de lignina. Mediante este mtodo se obtiene la degradacin de la lignina dejando intactos la totalidad de la celulosa, la hemicelulosa, mediante la oxidacin producida por el dixido de cloro (ClO2), sobre la lignina.Reacciones iniciales del proceso:

REACCIN DE OXIDACIN DE LA LIGNINA POR EL CLO2 (DIXIDO DE CLORO).

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

MATERIALES REACTIVOS matraces de 250 mL-Clorito de sdio (s) (NaClO2) bao maria-cido actico concentrado (CH3COOH) embudos-clorito de sodio al 1,5 % (aq) papel filtro probetas de 100 mL

MATERIA PRIMA: Especie forestal libre de extractivos

PROCEDIMIENTO:

Pesar aproximadamente 1 gramo de muestra de madera finamente molida seca y libre de extractivos. Colocar la muestra en el matraz de 250 mL y aadir 75 mL de solucin de clorito de sodio al 1,5% y 5 gotas de cido actico concentrado, tapar y llevar a bao mara a 75C durante 40 min agitando de vez en cuando. Despus del tiempo transcurrido aadir 5 gotas de cido actico concentrado y aproximadamente 1 gramo de clorito de sodio slido y agite nuevamente por otros 40 min ms. Observar que la muestra este blanquesina. Terminado el tratamiento, enfre y filtre en un papel filtro seco previamente pesado. lave el residuo con agua destilada fra. Luego lleve la holocelulosa obtenida a la estufa a 105 C para completa sequedad, enfre y pese.

CLCULOS. Determine el % de Holocelulosa mediante la frmula siguiente:

BIBLIOGRAFA:

-Lin S. Dense C. 1992. Methods in Ligning Chemistry. Berlin. -James A. Kent . Barcelona. Qumica Industrial. 1964. Ediciones Grijalbo S.A.

PRACTICA 4

DETERMINACION DE LIGNINA: METODO KLASON

Objetivo: Obtener y cuantificar Lignina en una especia forestal. Destacar la importancia de la composicin qumica de una especie

INTRODUCCIONLa palabra lignina proviene del trmino latino lignum, que significa madera; as, a las plantas que contienen gran cantidad de lignina se las denomina leosas.Los polmeros de lignina son estructuras transconectadas con un peso molecular de 10.000 uma. Se caracteriza por ser un complejo aromtico, por la presencia de varios radicales fenilos, del que existen muchos polmeros estructurales (ligninas). Resulta conveniente utilizar el trmino lignina en un sentido colectivo para sealar la fraccin lignina de la fibra. Despus de los polisacridos, la lignina es el polmero orgnico ms abundante en el mundo vegetal.Este componente de la madera realiza mltiples funciones que son esenciales para la vida de las plantas. Por ejemplo, posee un importante papel en el transporte interno de agua, nutrientes y metabolitos. Proporciona rigidez a la pared celular y acta como puente de unin entre las clulas de la madera, creando un material que es notablemente resistente a los impactos, compresiones y flexiones. Realmente, los tejidos lignificados resisten el ataque de los microorganismos, impidiendo la penetracin de las enzimas destructivas en la pared celular.

FUNDAMENTO TEORICOFUNDAMENTO DEL METODO.Mediante este mtodo se libera a la lignina, por hidrlisis de los carbohidratos en medio acido, hasta obtener molculas ms pequeas (olgomeros) incluso monmeros (azucares simples) de los carbohidratos presentes en la madera. En este procedimiento se utiliza un sistema a reflujo.

Sistema a reflujo, su principal funcin es mantener el volumen constante mientras se esta sucediendo la digestin hasta lograr la total o parcial hidrlisis de los carbohidratos. OBservar la figura siguiente:

Hidrlisis, es la ruptura de enlaces mediante el uso de cidos o bases controlando la temperatura.PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

MATERIALES REACTIVOS Matraces de 250 mL-Acido sulfrico concentrado al 72% (H2SO4) Condensador a reflujo-Agua destilada Embudos Papel filtro Probetas de 100 mLMateria Prima: Especie forestal libre de extractivos.

PROCEDIMENTO

-Pesar 0.1 g de muestra libre de extractivos.-Adicionar 2mL de cido sulfrico (H2SO4) concentrado al 72%-Reposar 15min.- Adicionar 60mL de agua destilada.-Hervir a reflujo por 40 min.-Dejar reposar y enfriar.-Luego filtrar en papel filtro previamente pesado.-Lavar con agua caliente.-Secar en estufa a 100 C.- Pesar el papel filtro con el residuo obtenido.

Calculo:

BIBLIOGRAFIA

- Timell T.E. Word Chemistry. A brief outline- Lin S. Dense C. 1992. Methods in Ligning Chemistry. Berlin.

PRACTICA N 5

DETERMINACIN DE CENIZAS Y DETERMIANACION DE SLICE

OBJETIVO: Determinar el porcentaje de cenizas en una especie forestal Determinar el porcentaje de slice en las cenizas obtenidas

INTRODUCCION

Podemos definir a las cenizas como el residuo inorgnico que queda despus que la materia prima, cualquiera que fuere su naturaleza, ha combustionado. Cuando se calienta la materia prima a temperatura elevada en presencia de aire, en exceso, los principales componentes reaccionan en una combustin completa dando como productos CO2 y H2O quedando como residuos las cenizas.

La naturaleza de la composicin de las cenizas de madera es en gran parte desconocida. Los principales constituyentes de las cenizas, en general, son el calcio, potasio, magnesio, sulfatos, fosfatos, carbonatos y silicatos con cantidades pequeas de otros elementos y radicales aninicos. Algunos compuestos menos voltiles (ejemplo los cloruros) pueden encontrarse si las cenizas estn en medio cido. El amonio esta gran parte combinado como sales, o volatilizado completamente durante la ignicin.

El anlisis de las cenizas en maderas permite determinar su composicin qumica inorgnica. La importancia de su determinacin radica en el conocimiento de la relacin existente entre las sustancias minerales del suelo, efecto de estos sobre el crecimiento de organismos destructores, as como la influencia de estos minerales sobre el ataque de insectos.

El contenido de cenizas de la mayora de las maderas esta alrededor de 0,5%. Aunque puede ser considerablemente alto en pocas especies. En el caso de rboles, la corteza presenta un mayor contenido de cenizas de 5 a10%, las ramas, hojas y frutos presentan un mayor contenido de cenizas que los rganos leosos.

FUNDAMENTO TEORICO

DEFINICIN DE COMBUSTIN

La combustin es una reaccin qumica en la cual generalmente se desprende una gran cantidad de calor y luz.

En toda combustin existe un elemento que arde y se denomina (combustible) y otro que produce la combustin (comburente), generalmente oxgeno en forma de O2 gaseoso. La reaccin qumicaas producida es una oxidacin, y las nuevas sustancias que se forman se llaman xidos.Para iniciar la combustin de cualquier combustible, es necesario alcanzar una temperatura mnima, llamada temperatura de ignicin o de inflamacin. En la combustin se produce calor, que mantiene una temperatura por encima de la ignicin, de manera que la reaccin pueda continuar. Si la temperatura se torna lo bastante alta como para que la sustancia empiece a gasificarse, aparece el fenmeno luminoso.Los tipos ms frecuentes de combustible son los materiales orgnicos que contienen carbono e hidrgeno.En una combustin completa todos los elementos tienen el mayor estado de oxidacin. Los productos que se forman son el dixido de carbono (CO2) y el agua, el dixido de azufre (SO2) (si el combustible contiene azufre) y pueden aparecer xidos de nitrgeno (NOx), dependiendo de la temperatura de reaccin. Combustible + O2 --------------- CO2 + H2O + energa (luz y calor)

En la combustin incompleta los productos que se queman pueden no reaccionar con el mayor estado de oxidacin, debido a que el comburente y el combustible no estn en la proporcin adecuada, dando como resultado compuestos como el monxido de carbono (CO). Adems, pueden generarse cenizas. Por ejemplo la combustin de hexano.C6H14 + 4 O2 --------------- CO + 5 C + 7 H2O

La velocidad de combustin de la materia prima depende del estado de la misma (humedad y su tamao), de las condiciones de ventilacin y la temperatura durante la combustin.

El valor de las cenizas puede considerarse como un indicativo de la cantidad de elementos inorgnicos que acumulan determinadas especies. Tambin pueden reflejar la composicin del sustrato mineral que esta presente y el requerimiento de las plantas para su desarrollo. La edad y condiciones de vida de las plantas pueden influir en la cantidad y composicin de las cenizas.

El silicio es un elemento considerado como un no metal, de acuerdo a su posicin en la tabla peridica el silicio tiene como smbolo Si, nmero atmico de 14. En cuanto a composicin en peso de la corteza terrestre el silicio ocupa el segundo lugar en abundancia (aprox. 28%). Se le encuentra en gran cantidad en diversos minerales. Por lo comn el silicio es poco reactivo. Es atacado por los hologenuros dando tetrahalogenuros y por los lcalis da soluciones de silicatos. No es atacado por cidos, excepto por el cido fluorhdrico (HF), puede ser que la estabilidad del SiF6-2 facilite la reaccin.

El SiO2 es un compuesto inorgnico, siempre de coloracin blanca, que se ve a simple vista y para poder verlo se hacen cortes tanto radial, tangencial y oblicua en la madera y lo observamos como una mancha blanca a manera de polvo de tiza, puede estar en forma insoluble, soluble y coloidal. La cantidad de slice presente en la madera no llega al 1%.

EFECTOS DE LA PRESENCIA DE SLICE EN MADERAS

La presencia de slice en maderas provoca el desgaste rpido de los equipos y herramientas de corte, lo que influye negativamente en el aserrio y trabajabilidad de la madera. Las maderas con lato contenido de slice tienen mayor resistencia y durabilidad, tambin son mas resistentes al ataque de barrenadores en aguas marinas.

FUNDAMENTO EXPERIMENTAL

FUNDAMENTO DEL MTODO DE OBTENCIN DE CENIZAS:

Se basa simplemente en la calcinacin de la materia prima a altas temperaturas de 600 a 700C aproximadamente 3 horas, permitiendo as su combustin completa, hasta obtener cenizas blancas y / o grisceos.

FUNDAMENTO DEL MTODO PARA LA DETERMINACIN DE SLICE

Las cenizas son tratadas con un cido inorgnico para transformar la slice soluble a coloidal evaporndola hasta sequedad, de esta manera la slice se hace insoluble, se repite este paso una segunda vez hasta lograr la solubilizacin del resto de las sales que acompaan siempre a las cenizas, luego mediante una filtracin simple se obtiene la slice insoluble y luego de la calcinacin de la misma obtenemos cristales de slice pura, y por diferencia de peso se obtiene el porcentaje de slice en madera.

MaterialesEquiposReactivos- Crisoles de porcelana- balanza analtica- solucion de HCl 4N- Bao Maria- mufla- solucion de HCl 1N- Papel filtro sin cenizas- solucion de HCl 1%- Desecador

Materia Prima: Muestra molida de una especie forestal, fraccin 40/60 de aserrn.

PROCEDIMIENTO

A) Obtencin de cenizas- En un crisol tarado pesar 5 gramos de muestra de aserrn- Colocarlo en una mufla a 575- 600 C, hasta obtener cenizas blancas al cabo de 3 horas aproximadamente. - Sacar el crisol y colocarla en un desecador durante 25 min para su enfriamiento, - pesar las cenizas totales. - Calcular el % de cenizas de la muestra mediante la siguiente formula:Calculo:

B) Obtencin de silice Luego al crisol de porcelana con las cenizas agregar 10 mL de HCl 4N tratando de mojar todas las partculas adheridas a las paredes. Hervir por 2 minutos. Luego llevar a sequedad. Enfriar Agregar 10 mL de agua, volver a desecar Enfriar Agregar 10 mL de HCl 1N dejando la cpsula durante 10 minutos en la hornilla. Filtrar en vaco a travs de papel filtro compacto sin cenizas lavando con HCl al 1%. Desecar el filtro en estufa y luego calcinarlo a 450 C-500C, enfriar y pesar el residuo insoluble. Calcular el % de slice mediante la siguiente formula:

BIBLIOGRAFA

Estudio de Posibilidades industriales de maderas Nacionales para fabricacin de Pulpa para Papel. Ing. Jorge Bueno Zarate. La Molina. Lima 1978. Qumica Inorgnica Avanzada. Cotton y Wilkinson. Cuarta Edicin. Ed. Limusa. 1990. Mxico. Qumica Inorgnica. Segunda Edicin. James E. Huheey. 1981. Mxico.

PRACTICA N 6

FITOQUIMICA: IDENTIFICACION DE METABOLITOS SECUNDARIOS

OBJETIVOS: Identificacin cualitativa de los metabolitos secundarios mediante una marcha fitoqumica en muestras forestales.

INTRODUCCION

Las plantas han sido desde la antigedad un recurso al alcance del ser humano para su alimentacin y curacin de sus enfermedades. Un gran porcentaje de los principios activos de las plantas estn comprendidos dentro de los llamados metabolitos secundarios. Para su anlisis e identificacin preliminar se han desarrollado una serie de mtodos. Basados en la extraccin de stos con solventes apropiados.El contenido de extractivos y su composicin vara grandemente en diferentes especies de madera y tambin dentro de las diferentes partes de algunos rboles. En general los extractivos son formaciones del proceso metablico de los rboles.

FUNDAMENTO TEORICO

DEFINICION

Los metabolitos primarios, son compuestos bioorgnicos que se hallan en todos los organismos y constituyen los intermediarios en los procesos metablicos. Los metabolitos primarios tpicos incluyen simples azcares, aminocidos, grasas, varios cidos carboxlicos y otros. Estos siempre sern encontrados en los rboles, la cantidad depender del ciclo de crecimiento, del grado de nutricin de los tejidos y de la estacin.

Los metabolitos secundarios son compuestos generalmente mas complejos, su distribucin taxonmica es restringida y su formacin dentro del organismo es esencialmente irreversible, as estos metabolitos secundarios expresan la individualidad de una especie en trminos qumicos, por ejemplo la glucosa puede ser considerada un producto primario de fotosntesis y es el material iniciador de la produccin de los componentes de la pared celular y de la mayora de los metabolitos secundarios.

En gran contexto, estos metabolitos secundarios son sustancias intermediarias de productos finales del metabolismo. En algunas especies o tejidos estos compuestos intermedios son acumulados en espacios y pueden ser aislados en grandes cantidades, mientras en otras ellos son metabolizados tan rpido como se forman, de este modo son separados con dificultad y solo en pequeas cantidades. En otros casos estos metabolitos secundarios pueden ser limitados a tejidos especficos o por condiciones especificas, de este modo estos son explicados por su variabilidad.

Los extractivos en Coniferas, por ejemplo, muchas de estas maderas contiene canales resinicos, las generadas por las clulas epiteliales alrededor del canal es llamada oleorresina. En la savia de madera, en los canales, la oleorresina, est algunas veces bajo alta presin y puede ser rpidamente exudada por los puntos daados. As los dimetros de los canales resinosos en pinos son de 40 a 160 m. Cerca del 50% de oleorresina del abeto consisten en resinas cidas el 20 a 30% son monoterpenos voltiles y el resto son esteres de cidos grasos y terpenoides. La oleoresina del pino contiene alto porcentaje de resinas cidas cerca del 70 a 80% que la oleoresina del abeto, asimismo esta oleoresina contiene cerca del 25% de componentes voltiles conocidos como aceite voltil, el residuo no voltil consiste principalmente de cidos resinosos. Los terpenos pueden ser considerados como productos de condensacin de dos o varias molculas de isopreno(2-metilbutadieno)resultando en dimeros altos de formula general (C10H16)n. Estos terpenos son divididos en mono, sesqui, di, tri y tetraterpenos y grupos caractersticos como hidroxilos, carbonilo, carboxilo y funcin Ester. El aceite voltil de Coniferas, y la trementina recuperado en la industria Kraft contiene monoterpenos y sus hidroxiderivados.

Extractivos en latifoliadas, Estas maderas duras poseen las enzimas necesarias para la produccin de estos metabolitos secundarios, as estos incluyen almidn, sitosterol, terpenoides simples, clorofila, fenilpropanoides, flavonoides, taninos y probablemente compuestos como scopoletin:

En general los compuestos de este tipo tambin estn en abundancia en corteza y raz de cualquier madera. Estos compuestos fenlicos constituyen una clase heterognea de compuestos. No obstante las sustancias fenlicas estn concentradas en la albura y corteza y solo trazas estn presentes en xilema. Ellos tienen propiedades funguicidas y as protege efectivamente los rboles del ataque microbiolgico. Tambin contribuyen al color natural de la madera, sin embargo muchos de estos compuestos, especialmente pinosylvin y taxifolin son muy dainos porque ellos inhiben la deslignificacin en el proceso al sulfito, aun cuando estn a bajas concentraciones.

Estos metabolitos secundarios sern raras veces los productos finales del metabolismo y sern mas elaborados y complejos que los comunes en todas las maderas duras y estos son los mas importantes extractivos de los rboles, ejemplos de cuales son los alcaloides, complejos de flavonoides, monoterpenos, sesquiterpenos, acetogeninas, glycosidos, cumarinas, glicosidos cianogenicos y otros complejos fenlicos.Las cumarinas y sus glicosidicos aparentemente son importantes en la regulacin de enzimas en un rbol, los taninos usualmente son usados en la industria del cuero para convertir la piel de animal en un cuero estable por su habilidad para formar mltiples enlaces con las protenas. La mayora de los polifenoles son solubles en agua con un peso molecular de 500 a 3000, as estos tienen la capacidad de precipitar enzimas y son tambin muy astringentes y has sido implicado en la iniciacin de cncer esofageal. Estos taninos deberan ser tratados con mucho cuidado. Ejemplo de un Tanino de Arce (Acer spicatum) que se encuentra en la corteza:

Las antocianinas contribuyen a los colores hermosos de otoo dejados en maderas duras. La corteza inerte y la albura generalmente son ricos en monomeros simples y nutrientes tal como grasas, almidn, sacarosa, azucares simples, inositoles, glicosidos simples, esteroles libres y esterificados y fenilpropanoides y otros compuestos fenlicos simples.

El duramen y la corteza externa, por el contrario tienden a ser deficientes en nutrientes, glicsidos y metablicos intermedios, pero son ricos en compuestos tal como taninos hidrolizables y condensados y otros compuestos fenlicos, alcaloides, resinas, aceites esenciales, gomas, compuestos especializados de una amplia variedad de tipos, adems de blsamos que son responsables de los mecanismos de unin, tambin estos compuestos son capaces de la proteccin de tejidos metabolicamente inactivos contra ataques biolgicos.

FUNDAMENTO EXPERIMENTAL

MATERIALES REACTIVOS Tubos de ensayo - Solucin de tricloruro de fierro (Fe3Cl) Gradilla para tubos- cido Clorhdrico concentrado (HCl) Malla de asbesto- Alcohol Baln de 250mL- Reactivo de Wagner Cocinilla elctrica- Reactivo de Dragendorft

PROCEDIMIENTO Colocar 1mL de extracto problema en cada uno de los 12 tubos de ensayo Luego proceder a la identificacin de cada metabolito como se indica en el cuadro N 3.

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA - LA MOLINA Lic. Deysi Guzmn Loayza DPTO. INDUSTRIAS FORESTALES QUMICA FORESTAL

38

CUADRO N1: MARCHA FITOQUIMICA

1.-ALCALOIDES2.-CUMARINAS

a)R. DRAGENDORFFb)R. WAGNERc)R. MAYERd)R. ERDMANe)R. MARQUIS

1 mL de extracto acuoso1 mL de extracto acuoso1 mL de extracto acuoso1 mL de extracto acuoso1 mL del extracto acuoso1mL de extracto alcoholico

1 mL de HCl 1%1 mL de HCl 1%1 mL de HCl 1%1 mL de HCl 1%Aadir 3 a 4 gotas de reactivo1 mL del reactivo de Baljet

calentar suavementecalentar suavementecalentar suavementecalentar suavemente

Enfriarenfriarenfriarenfriar

aadir 3 gotas del reactivoaadir 3 gotas del Reactivoaada un pizca de NaCLaada 3 gotas del reactivo

Si precipita filtrar y luego

aada 3 gotas del reactivo

Resultadosresultadosresultadosresultadosresultadosresultado

(+)opalecente(+)opalecente(+)opalecente(+)opalecenteColoracin naranja, violeta, purpuracoloracion o precipitado rojo

(++)turbidez definida(++)turbidez definida(++)turbidez definida(++)turbidez definidaMezcalina, anfetamina, herona,

(+++)precipitado rojo ladrillo(+++)precipitado rojo ladrillo/marron, identifica alcaloides en general(+++)precipitado coposo amarillento(+++)coloracin roja y otros colores: presencia de brucina,tebana,morfina,codena.morfina

3.-COMPUESTOS GRASOS4.-AZUCARES REDUCTORES5.-SAPONINAS6.-DETECCION DE ANILLOS AROMATICOS7.-FENOLES

a) FeCl3b) Reactivo de gelatina salada

1mL del extracto alcoholico1 mL del extracto acuoso1mL del extracto acuoso1mL del extracto cloroformico1mL del extracto en alcohol/acuoso1mL del extracto en alcohol/acuoso

1mL del reactivo Sudan III1 mL del reactivo de Fehlingadicionar agua hasta la mitad del tuboadicionar 2mL de H2SO4adicionar 3 gotas de FeCl3adicionar 3 gotas de gelatina salada

calentar hasta evaporar el solventecalentar a bao mariaagitar fuertemente por 2 minAgitar suavementeagitaragitar

Adicional 2 gotas de formaldehido

Resultadoresultadoresultadosresultadosresultadosresultados

aparicin de gotas oleosas de color rojo oscuroaparicin de un pp rojo ladrilloformacin de espuma que Coloracin rojo, verde, auzl o purpura intenso en presencia de anillos aromaticoscolor rojo-vino: compuestos fenolicos en generalLa solucin se torna opaca, turbia en presencia de fenoles

Permanece por 1min o masNegativo: si los anillos tienen grupos SO3-2, NO2-,CO2H-

color verde intenso: taninos pirocatecolicos

azul intensa: taninos pirogalotanicos

8.- FLAVONOIDES9.-DETERMINACION DE GRUPOS FUNCIONALES10.-REACTIVO DE BORNTRAGUER11.-R. Acido tricloroacetico12.-REACTIVO DE MILLONS

1 mL del extracto acuoso1 mL del extracto acuoso1 mL del extracto bencenico1 mL del extracto acuoso1 mL del extracto acuoso

aadir 1mL de HCl concentradoAadir 3 gotas de KMnO4Aadir 1mL de NaOH 5% Aadir 1mL del reactivo Aadir 1 mL del reactivo

aadir un pedacito de cinta de MgAadir 4 gotas de Na2CO3Calentar la mezclaCalentar suavemente

luego de la reaccin esperar 5 min

aadir 1mL de alcohol amilico

agitar y dejar reposar

Resultadosresultadosresultadosresultadosresultado

presencia de color amarillo, naranja, carmelita o rojo Cambio de color a caf omarronColoracin rosa fase acuosaColoracin rojo oscuro o naranjaFormacin de un precipitado meln o salmon

todos muy intensosIndica presencia de dobles enlaces de Indica presencia de antraquinonas Identifica nucleos esteroidales y triterpenicosIndica presencia de proteinas

En ausencia de color : chalconas,dihidrochalconas,auronas,catequinas e isoflavonasCadenas abiertasy/o naftoquinonas

13.-QUINONAS14.-R. Kedde15.-R. RosenthalerR. Zimmermann16.-Identificacion de sapogeninas

1mL de extracto en cloroformo1 mg de muestra 1 mL de extracto 0,5 mg muestra1 mL de muestra

1ml de NaOH al 5%Aadir 2 gotas del reactivo1 mL de solucin etanolica de vainillina al 1%1mL KOH 2N en etanol1mL de solucin al 25% de SbCl3 en HClO4 al 60%

agitar y reposarA:3,5-dinitrobenzoico al 2% en MeOH1 gota de acido clorhdrico concentrado0,1 mL m-dinitrobenzaldehido al 1% en EtOH

B:KOH 5,7% en aguaLuego de 10 min diluir a 10mL con EtOH

Resultadoresultadoresultadoresultadoresultado

la fase superior alcalina de color rojo o rosaColor purpura violaceoColores variosColoracin azul o violetaColoracin rosada

Indica presencia de glicosidos cardiacos para lactonas insaturadasIndica presencia de sapogeninas esteroidales y triterpenoidalesPresencia de grupos metilenicos activados generalmente en esteroides y triterpenoidesIdentifica presencia de delta sapogeninas

PRACTICA N7

OBTENCION DE ACEITES ESENCIALES

Objetivo: Obtener aceite esencial de una muestra aromtica. Diferenciar las propiedades fsicas con respecto aceites fijos.

INTRODUCCION

Son los llamados as a los constituyentes odorferos o esencias de una planta. Son productos de composicin generalmente muy compleja que contienen los principios voltiles que se encuentran en los vegetales, los cuales estn ms o menos modificados durante su extraccin.

Composicin qumica: son mezclas muy variables de constituyentes que pertenecen al grupo de los terpenoides y al grupo de los compuestos aromticos derivados del fenol propano (menos frecuente).En los aceites esenciales se encuentran nicamente los terpenos mas voltiles, es decir cuya masa molecular no es muy elevada, como los monoterpenos y sesqui terpenos.

Distribucin: Los aceites esenciales se encuentran prcticamente plantas superiores, existen aproximadamente 17,500 especies aromticas segn Lawrence. Dentro de los gneros que son capaces de elaborar los constituyentes que componen los aceites esenciales estn repartidos en un nmero limitado de familias como por ejemplo: Myrtaceae, Lauraceae, Rutaceae, Lamiaceae, Asteraceae, Apiaceae, Cupressaceae, Poaceae, Zingiberaceae, Piperaceae, etc.

Localizacin la sntesis y acumulacin de los aceites se asocia a la presencia de estructuras histolgicas especializadas, a menudo localizado en la proximidad de la superficie de la planta, ejemplo:

* Clulas con aceites esenciales en Lauraceae o Zingiberaceae* Pelos secretores en Apiaceae o Asteraceae* Glndulas secretoras en Hyrtaceae o Rutaceae

Estos aceites pueden almacenarse en todos los rganos , Apiaceae, Cupressaceae, Poaceae, Zingiberaceae, Piperaceae, etc.e, Rutaceae, Lamiaceae, Asteraceaeiales estan repartidos en u vegetales como las flores, en hojas y menos habituales en la corteza, leos (sndalo), races, rizomas, frutos y semillas. Aunque todos los rganos de una misma especie pueden contener aceite esencial, la composicin de este puede variar, segn su localizacin, siendo la composicin de estos aceites diferentes. Cuantitativamente los contenidos en aceite esencial son bajos menor a 1%.

Funcin: la funcin biolgica de los terpenoides de los aceites esenciales es poco clara. Se les atribuye un papel ecolgico, como en algunas interacciones vegetales (agentes alelopticos, como inhibidores de la germinacin) proteccin contra depredadores (insectos, hongos), atraccin de polinizadores.

Propiedades fsicas:

Lquidos a temperatura ambiente Voltiles que los diferencia de los aceites fijos Raramente son coloreados Son menos densos que el agua (excepciones como el aceite de sasafrs, clavo o canela) Tienen un ndice de refraccin elevado La mayora desvan la luz polarizada Son liposolubles y solubles en disolvente orgnicos habituales. Son muy poco solubles en ella, son lo suficiente como para comunicarle un olor neto.

FUNDAMENTO TEORICO

METODOS DE EXTRACCIN DE LOS ACEITES ESENCIALES

Para extraer estos principios voltiles, existen diversos procedimientos y mtodos como la destilacin con agua, extraccin con fluidos supercrticos, por expresin entre otros.

(a)Equipo de destilacin por arrastre con vapor de agua. (b) Equipo de destilacin Clevenger

Equipos para obtener aceites esenciales mediante destilacin con agua.

En el mtodo de enflorado o enfleurage, el material vegetal (generalmente flores) es puesto en contacto con una grasa. La esencia es solubilizada en la grasa que acta como vehculo extractor. Se obtiene inicialmente una mezcla de aceite esencial y grasa la cual es separada posteriormente por otro medio fsico-qumico.

Se recurre al agregado de alcohol caliente a la mezcla y su posterior enfriamiento para separar la grasa (insoluble) y el extracto aromtico (absoluto). Esta tcnica es empleada para la obtencin de esencias florales (rosa, jazmn, azahar, etc.), pero su bajo rendimiento y la difcil separacin del aceite extractor la hacen costosa.

El mtodo de extraccin con fluidos supercrticos, el material vegetal cortado en trozos pequeos, licuado o molido, se empaca en una cmara de acero inoxidable y se hace circular a travs de la muestra un fluido en estado supercrtico (por ejemplo CO2), las esencias son as solubilizadas y arrastradas y el fluido supercrtico, que acta como solvente extractor, se elimina por descompresin progresiva hasta alcanzar la presin y temperatura ambiente, y finalmente se obtiene una esencia cuyo grado de pureza depende de las condiciones de extraccin.

Aunque presenta varias ventajas como rendimiento alto, es ecolgicamente compatible, el solvente se elimina fcilmente e inclusive se puede reciclar, y las bajas temperaturas utilizadas para la extraccin no cambian qumicamente los componentes de la esencia, sin embargo, el equipo requerido es relativamente costoso, ya que se requieren bombas de alta presin y sistemas de extraccin tambin resistentes a las altas presiones.

Usos de los aceites esencialesEstos aceites esenciales ocupan un lugar importante en los mercados farmacuticos, productos higinicos, y de industria cosmtica, perfumera, as como numerosos sectores de la industria agroalimentaria.ncias oficiales como son mente se utilizan dos en la preparacion encuentran en los vegetales PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL.

Muestra: 30 g de muestra molida y de humedad conocida

MATERIALES DE LABORATORIO- Baln de 500mL- Refrigerante- Equipo Clevenger- Plancha elctrica.- Agua destilada

PROCEDIMIENTO: El mtodo a usar es el de extraccin de aceite esencial por Hidrodestilacin con el equipo Clevenger.

- La muestra finamente molida introducirla en el baln de 500mL- Aadir el agua (1:10)- Armar el equipo de destilacin como se muestra en la figura (b).

- Tiempo de destilacin aproximadamente 3 h- Medir el volumen de aceite obtenido en el extremo graduado del equipo Clevenger.- Calcular el rendimiento con la siguiente formula.

CALCULO DEL RENDIMIENTO

BIBLIOGRAFA

Bruneton, Jean. 2001. Farmacognosia. Fitoquimica de plantas medicinales.Guenther E. 1950. The essential oils. Vol. 4. Tercera edicin.

PRACTICA N 8

FLAVONOIDES

OBJETIVOS Destacar la importancia de los flavonoides presentes en las plantas. Observar la presencia de flavonoides en muestras vegetales Aislar flavonoides en una muestra forestal

INTRODUCCION

Los flavonoides son sustancias derivadas del ncleo 2-fenilbenzo-pirona, denominado flavona. Tienen estructura bsica comn C6-C3-C6 como se muestra en la figura N1.

Figura N1

Generalmente los flavonoides se encuentran en la naturaleza en forma de glicosidos, por la unin de los azucares al ncleo flavonico, para producir O-glicosidos o C-glicosidos, tambin podemos encontrar algunas agliconas.Se han observado que las agliconas son mas frecuentes en los exudados de las plantas y que los glicosidos se almacenan en las vacuolas celulares.

LOS FLAVONOIDES EN LA NATURALEZA:

La gran diversidad de flavoniodes que se encuentran en la naturaleza es producto del xito evolutivo de las plantas en nuestro planeta, en la mayora de los casos estos compuestos son biosintetizados por vas especiales diferentes al metabolismo primario y por ello suelen designarse como compuestos secundarios.

Las plantas con flor son las ms evolucionadas dentro del reino vegetal y son las que contienen mayor nmero y diversidad de tipos y estructuras de compuestos secundarios, adems de ello son las nicas capaces de sintetizar flavonoides.

Si consideramos que las flores son estructuras muy especializadas de las plantas superiores y que su variada gama de colores resulta de la absorcin preferencial de la luz visible por uno o varios compuestos qumicos, y las seales de color que emergen de las flores son mensajes interpretables para mamferos, aves e insectos, por tal el color funcionaria como un nexo entre animales y plantas, as como las formas florales, su esencia y sabor.

FUNCIONES

Se les atribuye funciones protectoras que desempean ante el ataque de herbvoros, insectos y microorganismos competidores y por su especializada funcin para atraer a los polinizadores, y por ello se le conocen como eco qumicos. La produccin y funcin de los flavonoides, como cualquier eco qumico, dependen del organismo que lo produce. De acuerdo a su estructura qumica, los flavonoides son compuestos fenolitos y por lo tanto actan como potentes agentes antioxidantes y quelantes. Los flavonoides son compuestos aromticos conjugados, por ello filtran la luz UV y atenan la luz visible. Actan como seales de color que son fundamentales para las interacciones entre las plantas superiores y los animales. Los flavonoides interfieren con la alimentacin, reproduccin, crecimiento y desarrollo de virus, bacterias, hongos y animales. Tambin pueden interferir con la germinacin de semillas. Algunos flavoniodes como las ligninas, pueden jugar un ron importante en el fortalecimiento de la pared celular de las plantas.

CARACTERSTICAS FSICO QUMICAS DE LOS FLAVONOIDES

Casi siempre son hidrosolubles Responsables de la coloracion de las flores, frutos y algunas veces de hojas, por ejemplo: Exiten flavonoides de color amarillo como: chalconas, auronas, flavonoles Los antocianosidos: son rojos, azules o violetas Las flavonas y flavonoles son incoloros y actan como copigmentos y protegen a los antocianosidos.

LOCALIZACIN

Los heterosidos de flavonoides, hidrosolubles se acumulan en las vacuolas y segn las especies se concentran en la epidermis de las hojas o se reparten entre la epidermis y el mesofilo, en el caso de las flores, se encuentran en las clulas epidrmicas.Ejemplos de presencia de flavonoides en algunas especies con propiedades biolgicas:

Eucaliptos glbulos: hojas Pasiflora oficinal Manzanilla: flores Cola de caballo Vitis vinifera: hojas y frutos(hollejo)

FUNDAMENTO TEORICO

METODOS SEPARATIVOS

Los mtodos cromatograficos son los procedimientos separativos mas utilizados, en general;La Cromatografa es la distribucin de los componentes de una muestra entre dos fases, una mvil (gas o liquido) y una fija o estacionaria (liquido o slido), El objetivo de la fase mvil es transportar los componentes de la muestra a lo largo de todo el sistema cromatogrfico.

Cromatografa en capa delgada o TLC, es una separacin del tipo slido (fase estacionaria) y liquido (fase mvil); se usan con absorbentes slice, alumina, tierras diatomeas, silicatos de calcio y magnesio, entre otros como los orgnicos tenemos a la celulosa.

Absorcin: Retencin de una especie qumica por parte de los puntos activos de la superficie de un slido, quedando delimitado el fenmeno a la superficie que separa las fases o superficie interfacial.

El Rf es la distancia recorrida por cada componente de la mezcla dividido por la distancia recorrida por el disolvente. Ver figura c

FUNDAMENTO EXPERIMENTAL

MATERIALES REACTIVOS Vasos de precipitados de 250 mL- amonaco (NH4) Lunas de reloj.- alcohol de 96 Placas para TLC- butanol (C4H9OH) Matraz de 50mL- acido actico(C2H4O2) Agitador orbital- agua destilada Tubos de ensayo- capilares Pipetas de 5Ml

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

a) Preparacin del extracto etanolico de la hojas de Uncaria tomentosa colocar 50 gramos de las hojas pulverizadas en un frasco mbar adicionar 200 mL de etanol de 96 dejar en maceracin por 12 horas o agitar en agitador orbital por 6 horas filtrar y almacenar en refrigeracin en frasco oscuro tapado hermticamente hasta su uso.

b) Anlisis Cromatografico: TLC fase estacionaria: placas de aluminio impregnadas con silica para cromatografia de 3x10 cm fase mvil: sistema de solvente BAW ( n-butanol: acido actico: agua; 4:1:5) revelador: vapores de amoniaco; obsrvese el desarrollo de color y luego de acuerdo al color busque en el cuadro N 4 la presencia del posible flavonoide.

c) Procedimiento para el TLC: sembrar en una placa para cromatografa de Capa Fina o TLC (Thin Layer Chromatography) la muestra preparada, segn como se muestra la imagen a luego proceda a colocarlas en el vaso o cuba cromatografica conteniendo la fase mvil, previamente preparada, ver dibujo b. Dejar correr la muestra hasta la lnea marcada en la parte superior de la placa y Luego despus del recorrido saque la placa y seque si es posible en estufa muy suavemente. Luego revele con lampara UV-Visible calcule el Rf para cada una de las muestras marcadas u observadas.

C.

d) Revelado con la luz Ultravioleta Identifique el tipo de flavonoide de acuerdo al siguiente cuadro

Relacin entre el color de la mancha y la estructura Probable del flavonoide

Color de la mancha con NH3 a la luz UVPosible flavonoide

Sin NH3Con NH3

prpura-Amarilla, amarilla verdosa o verde-Sin cambio o con pequeos cambios-celeste roja o naranja Flavonas o flavonoles 5-OH (3-sustituidos) 5-OH flavanonas Flavonas o flavanoles 3-0 substituidos con 5-OH pero sin 4-OH libre. 5-OH flavanona Charcona con 2 o 4-OH

Celestefluorescente

fluorescenteAmarilla verdosa, Sin cambio o pequeos cambios-Flavanonas y flavonas sin 5-OH libres-flavonoles sin 5-OH libre y 3-OH substituido-isoflavona carente de 5-OH libre

invisibleFluorescente celesteisoFlavonas carente de 5-OH libre

Amarilla amarilla opaca o naranja fluorescenteSin cambio o pequeos cambiosFlavonoles sin 3-OH libre y con 5-OH libre

Amarilla fluorescenteAmarillo naranjaAurona con 4-OH libre y algunas charconas 2 o 4 -OH

Amarilla verdosa, azul verdosa o verdeSin cambio o pequeos cambios-Aurona carente de 4-OH libres y flavonona carente de 5-OH libre, -flavonoles con 3-OH libre y con o sin 5-OH libre

BIBLIOGRAFIA

Bruneton Jean. 2001. Farmacognosia. Fitoquimica de Plantas medicinales.Giraldo L. Et al. Actividad antinitrosa y antiinflamatoria de los flavonoides de las hojas de Uncaria tomentosa Willd D.C. (Ua de gato).Lock de Ugaz Olga. 1994. Investigacin Fitoquimica.Vit Patricia. 1993. observaciones bromatolgicas de los flavonoides.Wagner H. et al. 2001. Plant Drug Analysis: A Thin Layer Chromatography Atlas.