EXTRACCIÓN DE CAFEÍNA DE HOJAS DE TÉ NEGRO OBJETIVOS:

Práctica 4. EXTRACCIÓN DE CAFEÍNA DE HOJAS DE TÉ NEGRO
OBJETIVOS:
1.- Aislar cafeína de hojas de té negro.
2.- Caracterizar el producto obtenido por su p.f., pruebas de color y formación
de un derivado.
INTRODUCCIÓN:
La cafeína es uno de los más importantes metil derivados naturales de la
xantina (1, 3, 7- trimetilxantina). La concentración de este alcaloide, que se
encuentra en el café, té, nuez de cola, mate, etc., varía dependiendo de las
condiciones climáticas y topográficas en las que se desarrollan los cultivos de
donde se extrae. Se ha encontrado un intervalo de variación entre 2.0 a 4.6%
de cafeína en dichos vegetales.
La cafeína presenta varias acciones farmacológicas de interés terapéutico. Es
fisiológicamente activa produciendo un efecto estimulante sobre el sistema
nervioso central (SNC). La popularidad de las bebidas que contienen cafeína
es parcialmente debida a este efecto; sin embargo, su consumo en exceso
puede causar efectos irritantes tales como nerviosismo e insomnio. Además de
su efecto sobre SNC la cafeína actúa sobre el riñón para producir diuresis;
estimula el músculo cardiaco y relaja el músculo liso, especialmente el
bronquial.
REACTIVOS Y DISOLVENTES:
Hojas de Té Negro Camellia sinensis L. o en su defecto bolsitas de té negro
(alumno),
Diclorometano, Acetato de plomo al 10%, Agua destilada, Hidróxido de amonio
Acetona, Yoduro de potasio, Yodo, Metanol, Acetato de etilo, Agua oxigenada,
carbonato de calcio, Papel filtro, Ácido clorhídrico, Tela de algodón.
Materiales y equipo
1 Matraz Erlenmeyer de 125 mL
1 Anillo metálico
2 Vasos de precipitados de 400 mL
1 Embudo de vidrio tallo corto
1 Probeta graduada de 100 mL
1 Vaso de precipitado de 50 mL
1 Embudo de separación de 500 mL
1Matraz Erlenmeyer de 50 mL
1 Matraz Kitazato de 500 mL
1 Vidrio de reloj
1 Embudo Büchner
1 Agitador de vidrio
1 Recipiente p/baño María
1 Pipeta
1 Soporte metálico
1 Parrilla de calentamiento
1 Espátula
1 Cápsula de porcelana
Balanza analítica
PROCEDIMIENTO:
Poner a hervir 100 mL de agua destilada en vaso de precipitados de 400 mL.
Sumergir en el vaso 10-11 g de hojas de té (cinco bolsitas de té negro) y hervir
por 15 min. Enfriar, remover las bolsas de té, exprimiéndolas con unas pinzas.
Añadir 5.0 g de carbonato de calcio y calentar por 5 min.
Filtrar la mezcla a un vaso limpio a través de la tela de algodón y exprimir la
tela. Filtrar ahora con vacío en un embudo Büchner para eliminar por completo
el residuo de té. Enfriar el filtrado a temperatura ambiente y pasarlo al embudo
de separación; añadir 30 mL de diclorometano y agitar el embudo suavemente,
dejar separar las fases, quitar el tapón del embudo y drenar la fase orgánica
inferior de la fase acuosa superior. Repetir la extracción de la fase acuosa con
dos porciones más de diclorometano (30 mL c/u). Evaporar el disolvente en el
baño María. Purificar la cafeína cruda con acetona. Dejar secar los cristales.
Pesar el producto, determinar su p.f. y efectuar las siguientes pruebas:
a).- Poner unos cuantos cristales de cafeína en una cápsula de porcelana y
añadir 3 gotas de H202 + 3 gotas de HC1. Evaporar a sequedad con calor y
añadir 2 gotas de hidróxido de amonio; observar la formación de un color
púrpura. (Prueba de la Murexida).
b).- Como prueba adicional obtener el espectro UV de la cafeína, observándose
λ max a 278 nm.
c).- Alternativamente realizar la cromatografía en capa fina utilizando como
mezcla eluyente acetato de etilo: metanol: agua (100:13.5:10). Revelar con el
revelador de yodo/yoduro de potasio en medio ácido (Ver apéndice 2 para su
preparación).
RESIDUOS Y SU MANEJO:
Bolsitas con te negro
Se colocan en bolsa de papel de estraza y se depositan en el cesto de la
basura.
Diclorometano
Se deposita en el recipiente de residuos halogenados.
Mezcla de etanol: éter etílico y Éter de petróleo
Se vierten en el recipiente de residuos orgánicos.
Residuos de la prueba de Murexida (ácido clorhídrico, hidróxido de amonio).
Dado que se trata de pequeñas cantidades del orden de unos cuantos mililitros,
se diluye con agua y se vierte en el recipiente de los residuos acuosos.
REFERENCIAS:
Harborne, J. B. 1991. Phytochemical Methods. 3a ed. Chapman & Hall.
Londres. 288 p.
Ikan, R. 1991. Natural Products. A Laboratory guide. Academic Press New
York. 293 P.
Pavia, D.D., Lampman, G.M. y Kriz, G.S. Jr. 1976. Introduction to Organic
Laboratory Techniques.
W.B. Saunders Co. Filadelfia. 699 p.
Soto, H. M. R. 2007. Fitoquímica, Manual de prácticas. Colegio de
Postgraduados Campus
Montecillos. 102 p.
RESULTADOS:
1.- Indicar el rendimiento de cafeína obtenido (escribir los cálculos
correspondientes)
2.- Indicar los valores del punto de fusión, Rf experimental y espectro de la
cafeína obtenida y compararlo con datos bibliográficos, hacer la discusión
correspondiente y escribir conclusiones.
3.- Escriba las estructura química de la cafeína representándolas con el
acd/labs y las reacciones químicas con su mecanismo de reacción, que se
efectúan en la la prueba de Murexida.
CUESTIONARIO
1.- Mencione fuentes naturales para el aislamiento de cafeína, incluyendo la
referencia bibliográfica
2.- Explique el fundamento del proceso de extracción de cafeína
3.- En que se basa el proceso de recristalización por par de disolventes
4.- Menciona los principales usos que se le dan a la cafeína y sus efectos
fisiológicos.
3.- Escriba cual es la ruta metabólica de biosíntesis de la cafeína.