UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA

FITOQUIMICA Y FARMACOGNOSIA

Aguilar Milagros, Montaño Jorge, Obaco Fernando, Pozo Gabriel, Tacuri Cristian

EXTRACCION DE ACEITE ESENCIAL DE CLAVO DE OLOR (SYZYGIUM AROMATICUM) MEDIANTE DESTILACIÓN POR ARRASTRE DE VAPOR

RESUMEN

En la presente practica se procedió a la extracción de aceite esencial de clavo de olor (Syzygium aromaticum) mediante destilación por arrastre de vapor. Con el aceite extraído se procedió a realizar una TLC, donde se obtuvo un Rf=0,41. El rendimiento del aceite extraído fue de 3,48 %. Con la GC-MS se pudo identificar los siguientes compuestos en el extracto: el eugenol (2 metoxi-4-2-propenilfenol) con un 54. 34 %, luego el isoeugenol (2-metoxi-4-propenilfenol) con 22,55%, ergolina-8-carboxamida con 11,29 % y el -carofileno con 7,54 %.

Palabras clave: Aceites esenciales, eugenol, tlc, cromatografía de gases

INTRODUCCION

El clavero (Syzygium aromaticum) es un árbol generalmente bajo de 3 a 6 metros de altura (León, 1968) con hojas perennes (Bruneton, 2001). Es nativa de las islas Molucas y crece bien solo en áreas ecuatoriales, de humedad abundante y alta temperatura altura (León, 1968). Para obtener su aceite esencial se puede utilizar los botones florales pero principalmente las hojas. La droga es muy característica: olor aromático particular, sabor ardiente, morfología típica (Bruneton, 2001).

Su composición química se caracteriza por la presencia mayoritaria de un propenilfenol, el eugenol. Principalmente en forma libre y en parte en forma de acetato de eugenilo, su contenido oscila entre 70 y 85

%. El eugenol va acompañado de varias decenas de compuestos terpénicos, alifáticos, aromáticos y heterocíclicos. El aceite esencial (de clavos, Ph.eur. 3a.ed.) contiene de 75 a 88 % d eugenol, 5-14 % de -cariofileno, y de 4-15 % de acetato de eugenilo (Bruneton, 2001).

Se lo puede emplear para el tratamiento de pequeñas heridas después de lavado abundante; como antálgico (cefaleas, dolores dentales); antálgico en afecciones de la cavidad bucal y/o faríngea (colutorios, pastillas); en enjuagues para la higiene bucal. Por vía oral, se utilizan tradicionalmente en el tratamiento sintomático de trastornos digestivos: como gases, digestiones lentas, eructos, flatulencias. En Alemania, las preparaciones

1

a base de clavo (o aceite esencial) se utilizan en enjuagues de boca en casos de inflamación de la boca o garganta (Bruneton, 2001).

El eugenol del aceite esencial de clavos es un potente inhibidor de la agregación plaquetaria. Durante mucho tiempo los cirujanos dentales han empleado el eugenol en medicación intracanalar, pero parece que este producto puede originar lesiones histológicas cuando se aplica en contacto directo con los tejidos vivos lo que ha llevado a abandonarlo. Interesante por sus propiedades anestésicas locales (inhibe la conducción nerviosa), también es antiinflamatorio (inhibidor de la síntesis de prostaglandinas y de la quimiotaxis de leucocitos). A concentraciones bajas (10-2- 10-3 mM/L) es bactericida. El eugenol forma parte también de la formulación de disoluciones para enjuagues de boca y pomadas (Bruneton, 2001).

Fuente: (Bruneton, 2001)

Por vía general y a dosis elevadas (0,5 ml/Kg), el aceite esencial del clavo es toxico, sobre todo en niños pequeños a los que provoca depresión del SNC, necrosis hepatocelular, convulsiones y/o trastornos mayores de la coagulación. Se metaboliza rápidamente y se excreta, en su mayor parte

conjugado y en muy baja proporción epoxidado (Bruneton, 2001).

El aceite esencial de clavo de olor se obtuvo mediante destilación por arrastre de vapor. Al poseer este aceite esencial un punto de ebullición alto puede aislarse en un proceso de destilación con algún líquido de punto de ebullición inferior, por ejemplo agua (Ocampo, Ríos, Betancur, Ocampo, 2008).

METODOLOGÍA:

Para la obtención del aceite de clavo de olor se realizaron los siguientes procedimientos: se preparó el equipo de destilación en las instalaciones del laboratorio de Aceites Esenciales, empleamos los botones florales de clavo de olor como materia prima, para un mejor rendimiento, pesamos en una balanza analítica 2,25 kg de la misma. En el destilador vertimos una cierta cantidad de agua y colocamos la materia prima en la bandeja. Se tapa el destilador, se revisa el nivel de agua, se cierra la válvula de control para evitar que fugue el aceite esencial ya que es una especie muy volátil y se perdería rendimiento. Se coloca en la entrada de agua la manguera que permitirá el enfriamiento del condensador y en la salida de éste una manguera por donde saldrá agua caliente del mismo, asegurándose de medir la temperatura inicial al comenzar la destilación. Se calienta con llama normal hasta que ebulla y empieza a salir vapor. En este punto se controla el calentamiento para que el destilado no sea demasiado rápido y lo podamos controlar con un máximo de 5 gotas por segundo. A la salida del condensador obtenemos un extracto líquido,

2

teniendo en cuenta que el aceite obtenido a partir del Clavo de Olor es más denso, lo que hará que se precipite en el fondo y las partículas de agua se suspenderán en la parte superior, formando así dos fases, una liquida (superior) y una oleosa (inferior). Se mide la temperatura final. Se debe recolectar el aceite esencial mediante intervalos cada cierto tiempo hasta que la cantidad de extracción de aceite muestre un cambio insignificante en su destilación. El tiempo estimado de duración de este procedimiento fue de 3 horas. Luego se colecta el destilado y se lo deja reposar por unas 12 horas, para que se pueda separar las fases, y obtener finalmente el aceite. Luego se decanta las fases oleosas de la acuosa y se obtiene nuestro Aceite, con el cual se procederá a realizar las distintas pruebas para su determinación química. Se realizó la TLC mediante fase directa, para identificar el Eugenol que es la sustancia más activa de este aceite, para lo cual sembramos una muestra con la ayuda de un capilar en una placa de silica gel (fase directa), la desarrollamos con una fase móvil que está compuesta por diclorometano 2:3 hexano. Luego observamos con espectro de luz de 365 nm y con un espectro de 254 nm. Posteriormente añadimos ácido Sulfúrico para fijar en la silica gel y vainillina para revelar sus componentes mediante calentamiento. Para el rendimiento pesamos la materia prima que fue las semillas secas, luego pesamos la probeta vacía, y después la probeta con el aceite obtenido, hay que recalcar que el aceite mostro algunas gotas de agua por lo cual bajo el rendimiento teórico del aceite. Finalmente realizamos los cálculos pertinentes obteniendo un rendimiento de 3, 48 %. En el caso de la

densidad colocamos el aceite en el picnómetro y lo pesamos, luego colocamos agua en el mismo y procedimos a tomar su peso, teniendo en cuenta que la densidad del agua es 1, la densidad de nuestro aceite fue 0.96 g/ml. Así mismo para identificar los compuestos del extracto se realizó una GC-MS, con el cual se pudo identificar los compuestos presentes en este extracto

RESULTADOS Y DISCUSION:

- Se obtuvo un Rf= 0,45 del extracto al cual se le realizo la TLC empleando una fase directa (hexano-diclorometano) en una proporción 3:2, que presenta un color amarillo-pardo. Según Wagner y Bladt el aceite esencial del clavo de olor muestra un Rf aproximado a 0,5. Wagner., Bauer., Melchart, Xiao., Staudinger, A., obtuvieron en la especie Cinnamomum cassia que también contiene eugenol un Rf = 0,41. Todos los Rf vistos anteriormente se aproximan al Rf obtenido en nuestra práctica. También observamos las placas en luz UV a una longitud de onda de 254 nm y a 365 nm

3

Rf =distancia recorrida por el compuestodistancia recorrida por el eluyente

Rf =1,84.2

Rf= 0,42

- Para obtener el rendimiento del aceite esencial empleamos la siguiente formula:

R (%) = (a / b ) * 100

R (% )=70,61ml2025 g

∗100

R (%)= 3.48

Según Bruneton el rendimiento del aceite es de 150 a 180 ml/kg, en nuestro caso obtuvimos un volumen de 70,61 ml, que posiblemente se debe al tiempo de extracción aproximado de 3 horas que duro.

- Aproximadamente 1 ml de aceite esencial de clavo de olor se procedió a realizar una identificación de los compuestos obtenidos mediante GC-MS y obtuvimos el siguiente cromatograma:

Los compuestos más representativos que se identificaron en esta prueba fueron: el eugenol (2 metoxi-4-2-propenilfenol) con un 54. 34 %, luego el isoeugenol (2-metoxi-4-propenilfenol) con 22,55%, ergolina-8-

carboxamida con 11,29 % y el -carofileno con 7,54 %.

DATOS DEL PROCESO

EXTRACTIVO:

Cantidad de Material (g) 2250g

Densidad Aparente del

material (g/ cm3)

1.03

Tipo de Destilación Arrastre de

Vapor

Temperatura (ºC) 20 ºC

Presión (mmHg) 4.5

atm.

Tiempo de destilación 3

horas

Presión Atmosférica (mm

Hg)

1 atm.

Temperatura Entrada y

salida del Refrigerante.

entrada: 16 °

C

salida: 18 °C

Longitud de

Refrigeración (cm)

44cm

Volumen de aceite

extraído

70, 61 ml

Rendimiento (%) 3.48%

4

Color del aceite Amarillo

claro

BIBLIOGRAFIA:

- Bruneton, J., (2001).aceites esenciales. Farmacognosia,

fitoquímica, plantas medicinales. España. Editorial Acribia.

- León, J., (1968). Fundamentos botánicos de cultivos tropicales. Perú. Editorial IICA

- Ocampo, R., Ríos, L., Betancur, L., Ocampo, D. (2008). Curso práctico de química enfocado a la biología ya los alimentos. Colombia. Editorial Universidad de Caldas

- Wagner, H., Bladt, S., (2009). Plant Drugs Analysis. Alemania. Editorial Springer

- Wagner, H., Bauer, R., Melchart, D., Xiao, P., Staudinger, A., 2011. Chromatographic fingerprinter analysis of herbal medicines. Alemania. Editorial Springer

5

Cuestionario

- ¿Qué métodos según la bibliografía se emplean comúnmente para separar el aceite

del agua y poder recuperarlo?

- En la destilación por arrastre por vapor de agua intervienen dos líquido: el agua y la

sustancia que se destila, estos líquidos no suelen ser miscibles, y para separar estas fases se

secan agregando sulfato de sodio anhidro y luego se filtra con papel filtro, así vamos a tener

el extracto orgánico (Guarnizo, 2009).

- ¿Cuál es la composición química del aceite obtenido por su grupo en la experiencia

realizada?

- Las semillas de clavo de olor producen aproximadamente un 15% a 20% de aceite volátil, el

cual es responsable del característico olor y sabor. El tallo produce cerca del 5% de aceite y

las hojas 2%, además las semillas contienen un complejo de taninos, gomas, resinas y varios

glucósidos de esteroles.

- Este aceite esencial comprende un total de 23 componentes identificados, entre ellos

eugenol (76,8%), seguido de -cariofileno (17,4%), -humuleno (2,1%) y acetato deβ α

eugenilo (1,2%) como componentes principales. El aceite esencial de clavo de olor

demostró actividad de barrido contra la hydracyl 2,2-difenil-1-picrilo (DPPH) radical a

concentraciones más bajas que las concentraciones de eugenol, hidroxitolueno butilado

(BHT), y hidroxianisol butilado (BHA), vanilina y metil N amil cetona 10%, taninos 10%,

triterpenos (ácido oleanólico) 1% (Jirovetz, et al. 2006).

- ¿Cómo se evalúa la calidad organoléptica de un aceite esencial?

- La propiedad organoléptica está vinculada a la volatilidad de la sustancia y esto se evalúa

mediante el tamaño y la forma, estado electrónico, isometría y la posición cis/trans del

producto (Trucco, 2003).

- ¿Qué métodos permiten determinar la composición química de un aceite esencial?

- Estos métodos se realizan con la finalidad de identificar sustancias y conocer la composición

de la droga o planta, entre ellos existen métodos cualitativos y cuantitativos.

- Cualitativos: reacciones de coloración o precipitación, reacciones de fluorescencia, análisis

cromatográfico, cromatografía en capa fina, cromatografía de gases, cromatografía líquida

de alta precisión. Métodos espectrofotométricos, espectro infrarrojo, espectro UV, espectro

RMN, espectrometría de masas.

6

- ¿Qué métodos se utilizan para caracterizar o conocer las propiedades físicas de un

aceite esencial?

Estos métodos tienen como objetivo garantizar que cumplan con las normas de calidad y

detección de adulteraciones como la discriminación de calidad, y determinación de que el

producto es natral, los parámetros utilizados son: densidad, poder rotatorio índice de

refracción, miscibilidad en etanol, punto de inflamación y rango de destilación. Métodos

fundamentales de análisis de propiedades aceites esenciales.

Propiedades físicas

Apariencia (viscosa, etc). Color (desde amarillo claro hasta azul oscuro) Olor (dulce, acido,

amaderado, fresco, etc).Densidad relativa a 20Cº (generalmente menor a 1, ejemplo 0.845)

Índice de refracción a 20Cº (147428 nD, etc). Rotación óptica a 20Cº((+)135.34, (-)245.63

°Z) Solubilidad en mezclas alcohol-agua (alcoholes rebajados). (Valarezo, 2008)

Propiedades Químicas

Miscibilidad en etanol. Índice de acidez. Índices de saponificación y éster. Determinación de

aldehídos y cetonas. Formación de fenilhidrazonas. Índice de acetilo. Técnicas

cromatográficas: TLC, TLC/AgNO3, HRGC, HPLC. Métodos espectroscópicos: UV, IR, GC-MS,

1H-, 13C-NMR. (Valarezo, 2008)

- Indique el tratamiento pos-destilación que le daría a un aceite esencial para

mantener su calidad durante el tiempo de almacenamiento antes de su uso.

- Deben ser colocados en frasco oscuro o ámbar perfectamente bien cerrado para evitar el

ingreso de aire,, nunca guardar en botellas de plástico. Conservar a temperatura ambiente,

no calentarlos a baño maría (Lavabre, 1995).

Bibliografía.

Albarracin, G. (2009). Comparacion de dos métodos de extracción de aceite escencial usando pipper aduncum procedente de la zona cafetera. Trabajo de grado, 28-29.

Guarnizo, A. (2009). Experimentos de química orgánica. 88-90. Armenia: Ediciones Elizcom.

Jirovetz, L., Buchbauer, G., Stoilova, I., Stoyanova, A., Krastanov, A., & Schmidt, E. (28 de Julio de 2006). Chemical Composition and Antioxidant Properties of Clove Leaf Essential Oil. Agriculural and Food Chemestry, 6303-6307.

7

Lavabre, M. (1995). Aromaterapia libro práctico. México: Lasser Press Mexicana.

Trucco, F. (2003). Cátedra de Faramacognosia y productos naturales. Cátedra de Faramacognosia y productos naturales. Montevideo, Uruguay: Publicaciones de la catedra de farmacognosia.

Valarezo, E. (1 de julio de 2008). memorias. Recuperado el 2014, de memorias: http://memorias.utpl.edu.ec/sites/default/files/documentacion/ingenieria-quimica/utpl-ingenieria-quimica-2008-aceites-esenciales.pdf

PAGINA AISLAMIENTO DE EUGENOL

http://books.google.com.ec/books?id=qmFQ3LwymmMC&pg=PA41&dq=destilaci%C3%B3n+por+arrastre+de+vapor&hl=es&sa=X&ei=6Be7U-GnOOrhsASNmoHgCw&ved=0CBkQ6AEwAA#v=onepage&q=destilaci%C3%B3n%20por%20arrastre%20de%20vapor&f=false

8