Laboratorio de Química Orgánica I
PROYECTO DE LABORATORIO
PROYECTO DE LABORATORIO
1. TITULO: Extracción y cromatografía del colorante de la semilla del aguacate.
2. OBJETIVO GENERAL:
• Determinar los parámetros para el proceso de extracción del pigmento que se
halla en la semilla del aguacate.
• Caracterización del colorante de la semilla del aguacate mediante
cromatografía de capa fina.
3. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
• Extracción por maceración del colorante de la semilla de aguacate
• Separar los componentes del colorante mediante cromatografía de capa fina.
• Determinar cuáles son los factores que afectan a la separación en la
cromatografía de capa fina.
4. JUSTIFICACIÓN Y ALCANCE:
El presente proyecto se realiza con la finalidad de extraer la antocianina de
la semilla del aguacate ya que es un colorante natural, que se emplea de manera
rudimentaria para marcar ropa, además ha sustituido a los colorantes
artificiales debido a que algunos de los colorantes artificiales tienen efectos
nocivos para la salud. Los colorantes naturales son producidos con el fin de
minimizar el riesgo de contaminación.
También este colorante tiene múltiples usos como para teñir fibras textiles de
poliamida y de algodón, para dar color a los alimentos como la leche, queso y
harinas sin alterar su sabor, sirve como colorante de tizas y crayones, se
puede añadir el colorante a cosméticos y a cremas como también esaplicado en la
medicina.
Otro propósito del presente proyecto es instruirnos en el empleo y manejo de la
cromatografía de capa fina, partiendo primero de los conocimientos
fundamentales de esta técnica, poniendo en práctica los principios de
solubilidad y el procedimiento para una extracción sólido – líquido.
Así por esta técnica podremos reconocer los diferentes pigmentos que posee este
colorante, debido a la separación que presentan al hacer el corrido
cromatográfico, con la utilización de la muestra, fase móvil y fase
estacionaria.
El alcance de este proyecto es solamente de tipo cualitativo, ya que se desea
aprender y observar como se llega a obtener el colorante y como se comportan
los componentes de la semilla del aguacate en la cromatografía.
5. FUNDAMENTO TEÓRICO:
a. Teoría relacionada con el experimento.
CROMATOGRAFIA EN CAPA FINA
La cromatografía en capa fina se basa en la preparación de una capa, uniforme,
de un adsorbente mantenido sobre una placa de vidrio u otro soporte. Los
requisitos esenciales son, pues, un adsorbente, placas de vidrio, un
dispositivo que mantenga las placas durante la extensión, otro para aplicar la
capa de adsorbente, y una cámara en la que se desarrollen las placas cubiertas.
Es preciso también poder guardar con facilidad las placas preparadas y una
estufa para activarlas.
La fase móvil es líquida y la fase estacionaria consiste en un sólido. La fase
estacionaria será un componente polar y el eluyente será por lo general menos
polar que la fase estacionaria, de forma que los componentesque se desplacen
con mayor velocidad serán los menos polares.
 Ventajas de la cromatografía en capa fina.
La cromatografía en capa fina presenta una serie de ventajas frente a otros
métodos cromatográficos ya que el utillaje que precisa es más simple. El tiempo
que se necesita para conseguir las separaciones es mucho menor y la separación
es generalmente mejor. Pueden usarse reveladores corrosivos, que sobre papel
destruirían el cromatograma. El método es simple y los resultados son
fácilmente reproducibles, lo que hace que sea un método adecuado para fines
analíticos.
 Adsorbentes.
Al realizar la elección del adsorbente se debe tener en cuenta el tamaño de las
partículas del adsorbente, cuanto más finamente dividido esté mayor será su
adhesión al soporte, aunque también se le puede añadir un adherente. Algunos de
los adsorventes más utilizados son:
• Celulosa.
• Almidón.
• Azucares.
• Gel de sílice (silicagel).
• Óxido de aluminio (alúmina).
• Carbón activo (carbón en polvo).
• Kieselguhr.
Los tres primeros se utilizan para extraer componentes polifuncionales de
plantas y animales.
• Silicagel.
El gel de sílice o ácido silícico es uno de los más utilizados, es débilmente
ácido, su pH oscila entre 4-5. Con lo cual no se deberá utilizar con sustancias
que se corrompan con los ácidos. Los geles de sílice normales suelen contener
impurezas de hierro y/o aluminio, este factor también se debe tener en cuentas
respecto al uso de componentes. El tamaño del grano suele ser de 10 a 40 micras
(µ) y el tamaño de porovaría de 20 a 150Å.
Generalmente lleva incorporado un agente aglomerante, yeso (sulfato de cálcico
semihidratado), para proporcionar firmeza al adsorbente. También han sido
incorporados dos indicadores del ultravioleta, juntos o por separados (amarillo
y/o verde), en diversos tipos de gel de sílice.
Se trata de un adsorbente polar, pero puede ser tratado con hidrocarburos para
neutralizar los grupos -OH, de forma que se haga apto para separar componentes
lipófilos (esteroides, ácidos grasos, ceras, vitaminas liposolubles, etc). A
este proceso se le denomina cromatografía de fase reversa (silanizado).
• Alúmina.
La alúmina u óxido de aluminio es un adsorbente ligeramente básico debido a que
en el proceso de extracción de la alúmina a partir de la bauxita quedan algunas
moléculas de hidróxido de aluminio adheridas a la alúmina, dándole a ésta un
carácter básico. No consigue un desarrollo tan alto de la sustancia depositada
como el gel de sílice.
La alúmina puede ser tratada químicamente para conseguir alúminas ácidas,
básicas y neutras. Puede contener aglomerantes y/o indicadores ultravioletas.
Es un adsorbente de carácter polar, de tal forma que retendrá con mayor avidez
a los componentes polares.
 Elección del eluyente.
La elección del eluyente dependerá lógicamente del componente que se va a
separar y del material en que la separación se lleva a cabo. Principales
eluyentes en orden creciente de polaridad:
1. Eter de petróleo.
2. Eter dietílico.
3. Ciclohexano.
4. Acetato de etilo.
5. Tetracloruro de carbono.
6.Piridina.
7. Benceno.
8. Etanol.
9. Cloroformo.
10. Metanol.
11. Diclorometano.
12. Agua.
13. Ácido acético.
En la elección del eluyente influyen varios factores:
• Precio.
• Pureza.
• No utilizar mezclas de eluyentes (reproducibilidad).
• No utilizar compuestos muy volátiles.
• Evitar que contengan trazas de metales (catalizadores).
• La elección del eluyente se realiza de forma empírica. Hay que estudiar la
polaridad del componente y probar con eluyentes cada vez menos polares.
a) Toque de la muestra sin aplicar ningún eluyente.
b) Aplicando un eluyente poco polar.
c) Aplicando un eluyente más polar.
Al aplicar en primer lugar eluyentes poco polares, podemos seguir utilizando la
misma placa para aplicar otros eluyentes más polares, hasta dar con el más
apropiado.
Otra técnica para realizar la elección del eluyente consiste en sembrar varias
muestras distanciadas suficientemente, y aplicar con un tubo capilar distintos
eluyentes sobre el centro de cada muestra. Esto permite desarrollar cada
eluyente radialmente por capilaridad, de forma que se aprecie el eluyente con
el cual la separación se realiza de una manera más eficaz.
 Localización de sustancias.
Si los compuestos separados no son coloreados es necesario revelar la posición
de dichos compuestos, para ello existen dos tipos de métodos:
• Métodos químicos.
• Métodos físicos.
Métodos químicos:
Consisten en realizar una reacción química entre un reactivo revelador y los
componentes separados, para ello se pulveriza la placa con losreactivos
reveladores con la ayuda de un pulverizador de vidrio y una pera de goma, o
mediante un dispositivo que proporcione aire comprimido.
Es preferible pulverizar con las placas en posición horizontal. Si el reactivo
revelador es peligroso o muy corrosivo, la pulverización deberá realizarse en
una vitrina de gases bien ventilada.
La pulverización se realizará poco a poco. En cromatografía en capa fina no
puede realizarse el bañado del cromatograma (en cromatografía en papel sí).
Generalmente se utiliza como reactivo revelador yodo, el cual forma complejos
coloreados con los componentes orgánicos (con tonos amarillo-marrón), pero las
manchas desaparecen con el tiempo con lo que es conveniente señalar las manchas
aparecidas.
Otro reactivo revelador bastante utilizado es el ácido sulfúrico, que reacciona
con los componentes orgánicos produciendo manchas negras.
El tamaño de las manchas no está relacionado con la cantidad de componente
separado.
Además de estos reveladores generales, existen otros específicos:
• 2,4 - dinitrofenilhidracina (para aldehidos y cetonas).
• Verde de bromocresol (para ácidos carboxílicos).
• Paradimetil aminobenzaldehido (para aminas).
• Ninhidrina (para aminoácidos).
Métodos físicos:
El más común consiste en añadir al adsorbente un indicador fluorescente. De tal
forma que al colocar la placa bajo una lámpara ultravioleta, y dependiendo del
indicador y de la longitud de onda, aparecen manchas fluorescentes en las zonas
en las que hay componentes, o en otros casos aparece toda la placa
fluorescenteexcepto donde hay componentes.
Algunos compuestos poseen cierta fluorescencia (aunque no es normal) con lo que
pueden ser detectados directamente en una lámpara de ultravioleta.
Constantes Rf Y Rx:
La constante RF (Ratio of Front) es simplemente una manera de expresar la
posición de un compuesto sobre una placa como una fracción decimal, mide la
retención de un componente. Se define como:
La distancia recorrida por el compuesto se mide generalmente desde el centro de
la mancha, los cálculos se simplifican si el denominador es 10. Para que los RF
sean reproducibles deben ser fijadas una serie de condiciones (Espesor de la
placa, fase móvil, fase estacionaria, cantidad de muestra). El máximo valor de
RF que se puede alcanzar es de 1, lo ideal es un RF entre 0.65 y 0.7.
Para averiguar si dos compuestos son iguales, se colocan ambos sobre la misma
placa y se desarrolla con varios eluyentes. Una vez desarrollados se calculan
los RF y si son distintos, puede deducirse con toda seguridad que no se trataba
del mismo compuesto. Por el contrario si los RF son iguales los compuestos
pueden ser iguales o no serlo.
Si se sospecha que dos compuestos son muy parecidos se eluyen sobre la misma
placa con el mismo eluyente u otros de menor polaridad, hasta apreciar una
separación mínima. En este caso no se pueden usar reveladores químicos, ya que
alterarían los compuestos, sino indicador ultravioleta.
También se puede operar de la manera siguiente: Se selecciona un compuesto (X),
que tenga una posición de desarrollo conveniente; todos losdemás compuestos
sobre la placa se relacionan con éste. De esta manera se tiene el RX , ya que:
ANTOCIANINA
Son pigmentos hidrosolubles que se hallan en las vacuolas de las células
vegetales y que otorgan el color rojo, púrpura o azul a las hojas, flores y
frutos. Desde el punto de vista químico, las antocianinas pertenecen al grupo
de los flavonoides y son glicósidos de las antocianidinas, es decir, están
constituidas por una molécula de antocianidina, que es la aglicona, a la que se
le une un azúcar por medio de un enlace glucosídico. Sus funciones en las
plantas son múltiples, desde la de protección de la radiación ultravioleta
hasta la de atracción de insectos polinizadores.
Estructura de un flavilio:
ANTOCIANINA DEL AGUACATE:
La semilla del aguacate contiene perseína, un monosacarido de siete átomos de
carbono de valor quimiosintemático, epicatequima (un flavonoide), taninos
condensados, que son formas poliméricas derivadas de la epicatequima y una
proantocianidina trimérica (color violeta).
CROMATOGRAFÍA DE CAPA FINA DEL COLORANTE DE LA SEMILLA DEL AGUACATE:
Para realizar cromatografía de capa fina se usa como muestra el colorante de la
semilla de aguacate, como fase movil varias combinaciones de eluyentes y como
fase estacionaria una capa cromatografica de silica gel.
Los resultados que se obtienen usando diferentes eluyentes con las muestra de
la semilla de agucate son:
Solvente. Eluyentes. Concentración (%). Observaciones.
Agua Etanol-agua 50 Arrastre nulo, separación nula.
Agua Metanol-agua 50 Arrastre nulo,separación nula.
Agua Ácido acético-agua 50 Poco arrastre, separación regular.
Agua Ácido acético-agua 20 Buen arrastre, separación excelente.
En la siguiente tabla se presentan los valores de hRf para cada uno de los
componentes de la cromatografía de capa fina. Estos valores indican el grado de
separación de cada uno de los componentes, es decir, si uno tiene un hRf de 10
y el otro de 90, el primero recorre el 10% de la distancia recorrida por el
eluyente y el otro el 90%, quedando ambos lo suficientemente separados como
para identificarlos e incluso purificarlos.
Relación de frente hRf
Componete violeta 88.89
Componente beige. 37.78
Componente café. 24.44
Para extraer el colorante de la semilla del aguacate se utiliza maceracion,
esta tecnica se describe a continuación
MACERACIÓN
La maceración es un proceso de extracción sólido-líquido. El producto sólido
(materia prima) posee una serie de compuestos solubles en el líquido
extractante que son los que se pretende extraer.
En general en la industria química se suele hablar de extracciones, mientras
que cuando se trata de alimentos, hierbas y otros productos para consumo humano
se emplea el término maceración. En este caso el agente extractante (la fase
líquida) suele ser agua, pero también se emplean otros líquidos como vinagre,
jugos, alcoholes o aceites aderezados con diversos ingredientes que modificarán
las propiedades de extracción del medio líquido.
A veces el producto obtenido es el extracto propiamente dicho y otras el sólido
sin los citados compuestos oincluso ambas partes, por ejemplo si extraemos
cafeína del café, podemos emplear el café descafeinado para hacer una infusión
tradicional y la cafeína para la confección de refrescos u otros usos.
La naturaleza de los compuestos extraídos depende de la materia prima empleada
así como del líquido de maceración. En los casos en que se utilice el producto
extraído se suele emplear una etapa de secado bien al sol, con calor o incluso
una liofilización.
Tipos de maceración:
• Maceración en frío
Consiste en sumergir el producto a macerar en un recipiente con la menor
cantidad de agua posible, sólo lo suficiente como para cubrir totalmente lo que
se desea macerar. Esto se hace por un lapso más o menos largo, dependiendo de
lo que se vaya a macerar.
La ventaja de la maceración en frío consiste en que al ser sólo con agua se
logran extraer todas las propiedades de lo que se macera, es decir, toda su
esencia sin alterarla en lo más mínimo.
• Maceración con calor
El proceso a ejecutar en este tipo de maceración es el mismo que en la
maceración en frío, sólo que en este caso puede variar el medio por el cual se
logra la maceración. El tiempo que se desea macerar varía mucho de la
maceración en frío ya que al utilizar calor se acelera el proceso tomando como
referencia que 3 meses de maceración en frío, es igual a 2 semanas en
maceración con calor, esto es en el caso de las plantas y hierbas medicinales.
La desventaja de la maceración en calor es que no logra extraer totalmente pura
la esencia del producto a macerar, ya que siempre quema odestruye alguna
pequeña parte de esta (muchas veces se trata de compuestos termolábiles).
Pero muchas veces, para acortar más los tiempos de extracción y que las
substancias pasen el menor tiempo posible a elevadas temperaturas, se hacen
extracciones con corriente de vapor.
b. APLICACIONES:
 Aplicaciones de la cromatografía en capa fina.
1. Industria farmacéutica:
• Control de calidad.
• Controles de identidad y pureza.
• Uniformidad.
• Estabilidad.
2. Medioambiente:
• Análisis de aguas, de suelos y de residuos.
3. Análisis de alimentos:
• Control de calidad.
• Aditivos (vitaminas).
• Pesticidas.
• Controles de estabilidad.
4. Medicina forense:
• Detección de documentos falsificados.
• Investigación en envenenamientos.
5. Aplicaciones clínicas:
• Estudios de metabolismo.
• Control de dopaje.
 Aplicaciones del colorante de la semilla de aguacate:
• Este colorante se emplea para teñir fibras textiles de poliamida y de
algodón.
• Para ensayar alimentos y bases de alimentos bastante comunes para determinar
la estabilidad y grado de suspensión del colorante.
• Colorante para tizas y crayones.
• En cosméticos.
• En la medicina los efectos terapéuticos de los componentes pueden ser
retenidos por el colorante procurando así la apropiada reunión de los regímenes
medicinales.
 Aplicaciones de la maceración:
• En herboristería, es decir el arte en el cual se utilizan las plantas medicinales
y hierbas para curar o preparar diversos productos, se utiliza mucho este
método.
• En la medicina,ablandamiento de un sólido por imbibición. Ablandamiento de un
tejido anormal por traumatismos repetidos o por imbibición en agua o en otros
líquidos como el feto muerto retenido en el útero.
6. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL:
a. Materiales y equipos.
MATERIALES EQUIPOS
Erlenmeyers Equipo para baño maría
Vasos de precipitación Estufa
Espátula Balanza Analítica
Varilla de agitación Equipo de seguridad
Tubos de ensayos Equipo de destilación al vacío
Vidrio de reloj Equipo de filtración al vacío
Pipeta
Pera de succión
Pinzas
Cocineta
Tela – filtro
Lámpara UV
b. Reactivos y sustancias.
Sustancias y Reactivos
Pepa de Aguacate Hidróxido de sodio
Agua Metanol
Papel tornasol Etanol
Placa cromatografía Acido acético
c. Procedimiento
EXTRACCIÓN Y PURIFICACIÓN DEL COLORANTE DE LA SEMILLA DE AGUACATE
ï¶ Se lavan previamente las semillas de aguacate para retirar los restos de
pulpa y otras impurezas.
ï¶ Moler las semillas en un molino de discos con el fin de obtener una masa de
consistencia pastosa. Al cual se le determina una humedad promedio del 18%
ï¶ Esta masa se pone a maceración en baño maría, con agitación constante, a
una temperatura promedio de 75°C que prevenga la degradación del colorante, con
una relación solido-solvente de 0,05 (peso de solido a volumen de solvente); el
solvente es hidróxido de sodio al 5% p/v, por un tiempo de dos horas con
agitación.
ï¶ La solución obtenida se filtra con ayuda de una tela elástica haciendo un
poco de presión para obtener el colorante en solución diluida de colorcafé y
una torta de semilla como residuo.
ï¶ Eliminar las partículas que puedan quedar en la solución, volver a filtrar
al vacio, hasta obtener una solución clara.
ï¶ Esta solución se concentra en un evaporador, en lo posible al vacío y la
suspensión coloreada luego se lleva a sequedad en una estufa a una temperatura
entre 40°C y 45°C.
ï¶ Se obtiene un colorante en polvo.
CROMATOGRAFÍA DE CAPA FINA:
ï¶ Preparación de la cámara cromatografía:
o Se hacen combinaciones de eluyente para ver su comportamiento: agua -
metanol, agua - etanol, y agua - acido acético
o En un recipiente hermético y de fondo plano se añade 10ml del eluyente
elegido.
o Cortar un papel filtro del tamaño adecuado y adherirlo a las paredes, mojar
el papel con el eluyente, manteniendo el recipiente cerrado y dejar en reposo
unos 15 min.
ï¶ Preparación de la muestra
o Mediante un capilar abierto por los dos extremos, tomar una pequeña cantidad
de la solución del colorante (disuelto en agua).
o Utilizando el capilar como pipeta depositar una mancha a 1cm del borde
inferior de la placa cromatográfica de sílica gel, dejar evaporar y repetir la
operación para concentrar la muestra sobre la misma mancha.
ï¶ Corrido cromatográfico:
o Introducir la placa con la muestra en la cámara cromatográfica, procurando
que esta quede lo mas vertical posible, eluir la muestra hasta que el solvente
haya ascendido a 1cm del borde superior de la placa.
o Sacar la placa de la cámara y revelarla.
o Realizar el análisis correspondiente.
7. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES:MAYO:
30: Selección y compra de la materia prima
31: Comienzo de la extracción del colorante, en el extractor.
JUNIO:
01: Purificación del colorante obtenido y secado del mismo.
07: Cromatografía del colorante de la semilla de aguacate y evaluación de los
datos obtenidos
14: Se realiza una segunda extracción para bajar el porcentaje de los posibles
errores
15: Purificación del colorante obtenido y secado del mismo.
21: Cromatografía del colorante de la semilla de aguacate y evaluación de los
datos obtenidos
25: Comparación, evaluación y tabulación de datos obtenidos
28: Entrega del informe del proyecto del laboratorio
8. PRESUPUESTO:
Sustancia o Material Cantidad Costo por unidad Costo total
Aguacate 8 0,50 4,00
Tela cedazo 1 1,00 2,00
Envase 3 0,50 1,50
Total 7,50
