Información Técnica
¿Cómo se puedo utilizar la alúmina activada
para alcaloides naturales de la planta?
Por Dr. Mark Moskovitz,
Dr. Gary Witman
Óxido de
alúmina es el sorbente de elección para la
separación de los compuestos básicos que
incluyen akaloids, aminas, esteroides, terpenos,
hidrocarburos aromáticos y alifáticos.
Sorprendentemente, la mayoría de los científicos
no conocen la separación de las prestaciones
previstas por alúmina y siguen utilizando gel de
sílice durante esas separaciones. A tan fin,
este trabajo aborda el papel de óxido de alúmina
en la purificación de los alcaloides naturales
de la planta.
Hay una gran
diversidad estructural y biológica de los
alcaloides naturales de la planta, con más de
100 alcaloides introducidos en la práctica
médica. Las plantas medicinales y aromáticas
están desempeñando un papel cada vez más
importante en el mundo farmacéutico además de su
uso en las industrias cosmética, perfumes,
alimentos especiales y de los nutracéuticos.
Hay más de
420,000 especies de plantas distintas, pero
menos del 10% de ellos han sido completamente
analizados. Casi todos los alcaloides son
tóxicos y la mayoría de ellos muestran actividad
farmacológica. El aislamiento y purificación de
estas especies de alcaloide distintas es un
objetivo importante de la biotecnología y las
industrias farmacéuticas con el procedimiento
cribado para el análisis fitoquímico más allá
del alcance de este documento. Sin embargo, cada
una de las clases diversas de alcaloides de
plantas han sido correctamente aislados y
purificados utilizando alúmina activada como
adsorbente de elección en TLC y los sistemas de
flash cromatográficos. Teniendo en cuenta el
hecho de que la mayoría de los agentes botánicos
son alcaloides de plantas de placas TLC
recubiertos con alúmina, son la herramienta de
detección preferido, sustancias botánicas tienen
huellas dactilares de especies específicas.
HPLC es una
herramienta excelente para el análisis
cuantitativo de marcador de compuestos en
muestras botánicas. Seleccionando un fitoquímico
deseado es un método adecuado para establecer un
análisis cuantitativo de un compuesto marcador.
La cristalización de alcaloides, tanto en sus
bases y sus sales de diferentes solventes han
sido eliminado como un método de separación para
aislar y purificar los productos naturales de
plantas.
Un alcaloide es
un compuesto orgánico de cíclico en un estado de
oxidación negativo en los seres vivos. La
mayoría de los alcaloides se encuentran en las
especies de plantas, aunque existen alcaloides
que también se han aislado de los animales.
El proceso de aislamiento de los alcaloides de
plantas siguen la siguiente secuencia de eventos:
-
La
extracción de la materia prima de las
especies vegetales
-
La separación de los alcaloides totales de
otras sustancias extraídas
-
La separación de los alcaloides
-
La purificación de cada uno de los distintos
alcaloides
Las especies de
plantas pueden contener muchos alcaloides único,
haciendo el proceso de separación complejo. Por
ejemplo las especies de plantas Catharanthus
roseus contiene más de 90 sustancias alcaloides
único. La ubicación de estos alcaloides en las
plantas varía ampliamente, con las más altas
concentraciones de compuestos alcaloides que se
encuentran en el sistema de raíces, semillas y
corteza. De interés, durante el inicio del
período de vegetación en la primavera estos
compuestos alcaloides pasan de estos sitios de
depósito a los brotes y luego en las hojas de
plantas.
Debido a la
taxonomía compleja de las especies vegetales,
muchos tipos de técnicas para separación han
sido utilizados para aislar y purificar los
alcaloides de la planta. La separación puede
lograrse mediante una combinación de extracción,
cristalización, cromatografía, destilación
molecular y otros procesos de purificación.
La extracción
es el paso en el proceso de abetos. Ejemplos de
disolventes de extracción utilizados actualmente
para interrumpir las especies de plantas para
producir alcaloides son hexano, acetona, acetato
de metilo, metanol y los hidrofluorocarbonos,
como 1, 1, 1, 2-tetrafluoroetano. Algunos de
estos solventes tienen altos puntos de
ebullición y las temperaturas elevadas
utilizadas en el proceso de destilación puede
degradar algunos de los alcaloides de la planta
deseadas.
El objetivo en
el uso de cromatografía líquida para la
purificación de los alcaloides de la planta es
clara. Una vez que se extraen alcaloides y son
listos para la purificación, están listos para
ser eluidos. El extracto alcaloide crudo se
mezcla con un eluyente conocida como la fase
móvil y se coloca en contacto con un sólido
adsorbente conocida como la fase estacionaria de
manera progresiva y selectiva de la eliminación
de compuestos diferentes celebrada en el
adsorbente. El alcaloide particular de interés
se puede recoger en una forma esencialmente pura
supervisando y recogiendo el eluato solvente
como se cobre por el adsorbente. Como los flujos
de disolvente a través de la columna, que lleva
el material crudo junto con él, pero los
diversos componentes del material crudo se
realizan a velocidades diferentes, debido a las
afinidades que los diferentes componentes tienen
para el adsorbente par de disolvente.
El desarrollo
de la cromatografía en capa fina comenzó con el
deseo de aislar alcaloides de plantas únicas.
TLC comenzó en 1938 cuando Izmailov y Shraiber
separaron la extractos de plantas con óxido de
aluminio extendiendo sobre una placa de vidrio.
Para la
extracción y purificación de alcaloides, óxido
de alúmina es el sorbente de elección. Alúmina
posee tanto ácido de Lewis y los sitios de base
y es excelente en adsorber alcaloides vegetales,
posiblemente a través de bonos tensas AL-O. La
actividad absorbente de alúmina se modifica
alterando tanto las condiciones de temperatura y
la hidratación. Óxido de alúmina se activa por
calentamiento a una temperatura específica por
un tiempo definido. La temperatura de activación
óptima de la alúmina activada, pero no está
claro pero alúmina para el revestimiento de las
placas de TLC pueden ser producido por
calentamiento a 150-200 C durante unas horas. La
actividad de la alúmina se puede reducir
mediante la adición de cantidades precisas de
agua.
La actividad de
alúmina se puede definir según la escala de
Brockmann. Utilizando esta escala la adición de
3% de agua se caracteriza por ser Brockmann II,
la adición de 6% de agua es Brockmann III y la
adición de 10% y el 15% de agua,
respectivamente, lleva a Brockmann IV y
Brockmann V. Por lo tanto, la menor cantidad de
agua mezclada con el óxido de alúmina, menor
será el nivel de Brockmann y el mayor es el
poder de la alúmina para actuar como un agente
absorbente.
Trabajar con
alcaloides de plantas del adsorbente sólido es
generalmente un material polar, preferentemente
en forma de partículas y, normalmente, en una
columna para formar una cama. El disolvente
arrastra, o se disuelve la composición de tratar
y lo transporta por la columna, en concreto con
el material adsorbente de empaque de la columna.
A pesar de que el disolvente se puede mover
pasivamente a través de la columna de relleno,
utilizando la gravedad, la mayoría de los
procesos de extracción de alcaloides de plantas
hoy en día usan la técnica de cromatografía de
flash en el que el disolvente es conducido a
través de la columna con una bomba o algún otro
medio para crear una imagen positiva
(superatmosféricos) la presión en el extremo de
entrada de la columna.
El tipo de
alúmina activada utiliza como adsorbente se
seleccionarán en función del tamaño de poro,
tamaño de las partículas y el pH. A su vez, la
decisión en que la alúmina activada para
utilizar se basará en las características de los
alcaloides de la planta, tales como la polaridad
de compuestos, la solubilidad, tamaño molecular
y la forma. Alúminas activos son muy sensibles a
las formas diferentes de diversos hidrocarburos
aromáticos y algunos de sus derivados, lo que
permite una excelente separación de muchos
isómeros aromáticos. La ración de peso de el
compuesto es tratado para los adsorbentes es
típicamente en el rango de 20:01-01:02, y
preferiblemente en el rango de 1:1 y 4:1.
En esta etapa,
alcaloides únicas pueden ser recogidas y puestas
a disposición para su análisis posterior en
relación con la actividad biológica, la
estructura de análisis y determinación de la
utilidad terapéutica.
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Alúmina Introducción y panorama
