Métodos de ExtracciónManuel Méndez ChávezNorberto Daniel Vázquez Tinajero

Intercambio Iónico El intercambio iónico es un intercambio de iones entre dos electrolitos o entre una disolución de electrolitos y un complejo. Los intercambiadores de iones suelen contener resinas de intercambio iónico que pueden ser porosas o en forma de gel. Los intercambiadores de iones pueden ser intercambiadores de cationes, que intercambian iones cargados positivamente (cationes), o intercambiadores de aniones que intercambian iones con carga negativa (aniones). Los intercambiadores de iones puede ser selectivos o trabajar preferentemente con ciertos iones o clases de iones, en función de su estructura química:a. Iones H+ (hidronio, usualmente llamados

protones) y OH-(hidróxido)b. Iones monoatómicos con carga eléctrica 1+, como

Na+, K+, o Cl-c. Iones monoatómicos con carga 2+, como Ca2+ o

Mg2+d. Iones poliatómicos inorgánicos como SO42-y

PO43-e. Bases orgánicas, por lo general moléculas que

contienen el grupo funcional amino, -NR2H+f. Ácidos orgánicos, por lo general moléculas que

contienen el grupo funcional-COO-(ácido carboxílico)

g. Otras biomoléculas que puedan ser ionizadas: aminoácidos, péptidos, proteínas, etc.

Extracción con resinas de Intercambio IónicoLas semillas molidas y trozos del

fruto de anís estrella (900

gr)

Extracción soxhlet con etanol al 95% (4 L) por 24 h

Evaporar solvente en

rotaevaporador

Aceite verde espeso con un fuerte olor

El aceite se mezcla con

agua (5 L) y se calienta a

(80 °C)

Desechar capa oleosa (verde

obscuro)

Calentar la fase acuosa

añadir 5 ml de una solución

de formaldehido a

37/40%

Hervir por 5 minutos y después enfriar

Desechar el precipitado formado dejar la solución ámbar clara

Pasar por columna de intercambio

iónico con una resina

Aberlite IRA-400 (Cl).

Lavar con agua, el

producto se eluye con 4 L

de acido acético al 25%

v/v.

Evaporar en rotaevaporador para obtener un producto

crudo

Diluir al mínimo con agua e

introducir en una columna de celulosa Solka Floc eluir con

agua.

Evapora en rotaevaporador

Se obtiene 50-60 gr de un solido blanco (acido shikimiko) con 6-7 % de peso seco

que es cristalizado a partir de tolueno o metanol dando prismas

blancos.

Adams et al., 1996

Conversión del ácido Shikimico al ácido 3(r)-Amino-4 (r), 5 (r) dihidroxi-1-ciclohexeno-1-carboxilico

Adams et al., 1996

Extracción de ácido 3(r)-Amino-4 (r), 5 (r) dihidroxi-1-ciclohexeno-1-carboxílico con resinas de Intercambio Iónico

Una solución de metil 3(r)-Amino-4 (r), 5 (r) dihidroxi-1-ciclohexeno-1-carboxílato 40 mg, 0.21 mmol en agua 3 ml ha sido tratada con hidróxido de sodio 10mg, 0.25 mmol.

Esta mezcla se agito toda la

noche a temperatura ambiente.

La solución resultante se le

añadió una resina de intercambio

catiónico Amberlite IR-120 (H) y esta mezcla

fue agitada durante 5 minutos.

Se filtro la solución y la resina fue

resuspendida en una solución de

amonio 2M (5ml) y se agito durante

10 minutos.

Después se removió la resina por filtración al vacio a 30 °C

El aceite incoloro se trato con dietileter para obtener el acido 3(r)-Amino-4 (r), 5 (r) dihidroxi-1-ciclohexeno-1-carboxílico como un

solido café claro 31 mg, al 84% el cual se

cristaliza con acetona para obtener un solido

color tostado.

Extracción de acido clorogénico

Método de extracción 1: Una mezcla de polvo de café verde liofilizado (100 g) y agua destilada (500 ml) se agito durante 30 minutos a 80°C en la obscuridad. Después del enfriamiento la solución fue filtrada al vacío usando celita (1 cm).Método de extracción 2: Una mezcla de polvo de café verde liofilizado (100 g) y metanol al 70% v/v (500 ml) se agito durante 24 h a temperatura ambiente en la obscuridad. La solución que se obtuvo se filtro con celita (1 cm), y el metanol se evaporo en un evaporador rotatorio.Método de extracción 3: una mezcla de polvo de café verde liofilizado (100 g) e isopropanol al 60% v/v (500 ml) se agito durante 24 h a temperatura ambiente en la obscuridad. La solución que se obtuvo se filtro con celita (1 cm), y el isopropanol se evaporo en un evaporador rotatorio.

Alonso et al. 2013

Aislamiento del acido clorogénico (Método de Rakotomalala)El extracto acuoso

obtenido a partir de la extracción se le añade sulfato de

amonio a una concentración final

de 20g/L para precipitar las

proteínas por el aumento de la fuerza iónica.

Para hacer al acido mas soluble en

etilacetato, se le añade acido

fosfórico al 4%.

El extracto es tratado 3 veces con cloruro de metileno

(300 ml) para eliminar la cafeína

en la fase orgánica.

El ácido clorogénico que

esta contenido en la fase acuosa se extrae 4 veces

usando acetato de etilo (300 ml).

Las 4 fases de acetato de etilo se agrupan y se secan

con sulfato de sodio anhidro

(10g).

Se filtra usando un papel filtro del N°1 Whatman .

La solución se seca a 40°C y 120 rpm en

un evaporador rotatorio

Rakotomalala. 1992

Aislamiento del acido clorogénico. Usando carbón activado

El extracto acuoso obtenido a partir de la extracción se le ajusta el pH a 3.0 con acido fosfórico.

Se le añade 40 g/L de carbón

activado.

Se agita durante 30 minutos a 60

°C en la obscuridad, se deja enfriar a temperatura ambiente.

Se le añade a la solución sulfato

de sodio anhidro.

El acido clorogénico se desabsorbe

usando etanol al 96%.

Se filtra al vacío usando celita (1 cm).

La solución se seca a 60°C y 120 rpm en un evaporador rotatorio

Alonso et al. 2013

Extracción con agua

2 gramos del material molido se extrae con 50 ml de agua a 65 °C o 85 °C.

Se agita la mezcla por 12 h en botellas ámbar a baño maría con una agitación de

100 rpm.

La mezcla se filtra al vacío a través de un papel filtro N°

1 Whatman usando un

embudo Buchner.

25 mililitros de la muestra se liofilizan

Y se resuspenden en

5 ml de metanol.

Extracción acidaLas hojas

cosechadas se meten en una bolsa Ziploc y se almacenan en

hielo por 10 minutos.

Se pesan y después se almacenan a 4 °C

por 30 minutos.

Las hojas se homeginizan en

nitrógeno liquido y se extrae con H2SO4 (4 ml de 0.01 M/g por peso fresco) por 60 minutos en

un agitador.

Se le añade NaHCO3 (1 ml de 0.4M)

Se centrifuga la solución a 250000g por 20 minutos a 4

°C

El sobrenarante se filtra y se

almacena a -30 °C

Extracción asistida por ultrasonido en base líquida

(ILUAE)

Base líquido iónico

Agujas de coníferas

Se molió y se tamizo (malla

60) para homogeneizar el tamaño de partícula y facilitar la extracción

1 g de muestra seca

diversos líquidos iónicos en solución acuosa

1 mL del extracto obtenido se enfrió a temperatura ambiente y se filtró a través de una membrana de 0,45 micras para su posterior análisis de HPLC

𝑟𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜(𝑚𝑔𝑔 )=¿¿

Conclusiones

Líquido extractor: Bromuro de 1-bencil-3-metilimidazolio (0,5 mol/L) Potencia del ultrasonido: 170 W Tiempo del ultrasonido: 39 minutos Relación sólido-líquido: 8,3:1 (mL/g)

Extracción a presión con agua caliente

PHWE (Pressurized hot water extraction)

20 g de anís estrella molido

Porta filtro

EtOH/H2O30% La extracción se hizo

~2 minutos/20 g de muestraExtractos

Se mezclan con gel de sílice para formar una suspensión

Evaporar a sequedadLavar con diclorometano y Acetato de etilo

Extracción con una solución al 10%

Ácido acético/acetato de etilo

El residuo es lavado con diclorometanoEl ácido shikimico cristaliza en color blanco

Resultados

El rendimiento de la extracción de ácido shikimico fue de 2.21 g (5.5% w/w)

Se obtiene lo suficientemente puro la cual es confirmado después por RMN de hidrógenos como de carbono

Se desarrolla un nuevo método para la extracción de ácido shikimico. Se realiza extracciones rápidas (2 minutos por 20 gramos de muestra). Eficiencia de extracción de 2.21 gramos de ácido shikimico.

Resumen

Este método es rápido y eficiente para el aislamiento de cantidades en escala de gramos de producto natural y la posterior síntesis de sus derivados

POR SU ATENCIÓN MUCHAS GRACIAS