informe final

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS Y FARMACIA
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ORGÁNICA
CURSO: QUÍMICA ORGÁNICA IV
CATEDRA: LICDA. IDOLLY CARRANZA
INFORME FINAL
DE PROYECTO DE LABORATORIO
“Extracción y modificación química de Piperina, de la especie Piper nigrum;
Evaluación y comparación de efecto antimicrobiano de la Piperina,
ácido pipérico y piperonal en Staphylococcus aureus in-vitro”
LUIS ALBERTO RIZZO HURTADO
CARNÉ: 200412350
CARRERA: QUÍMICA
Martes, 12 de mayo de 2015
1
ÍNDÍCE
TEMA
INTRODUCCIÓN
ANTECEDENTES
JUSTIFICACIÓN
OBJETIVOS
HIPÓTESIS
MATERIAL Y MÉTODO
Recursos materiales y humano
Diseño de Investigación
Procedimiento
Extracción General, separación y caracterización de la Piperina
Modificación No. 1: Formación de ácido pipérico a partir de piperina
Modificación No. 2: Formación de piperonal a partir de ácido pipérico
Medición Antimicrobiana: cultivos in-vitro de Staphylococcus aureus
RESULTADOS
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
CONCLUSIONES
REFERENCIAS
ANEXOS
Estructuras químicas, reacciones balanceadas
Mecanismos de Reacción
Materiales, equipo, cristalería y reactivos
Procedimientos de referencia
Propiedades Físicas, Químicas y Toxicidad
Características morfológicas y aspecto físico de la pimienta negra (Piper nigrum)
Fotografías captadas durante el desarrollo de la investigación
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ÍNTRODUCCÍON
Estudios anteriores afirman y demuestran que el aceite esencial extraído de la pimienta negra tiene propiedades antimicrobianas. Este
trabajo de investigación se llevó a cabo con la intención de evaluar la extracción y separación de la Piperina, un componente presente en
la especie Piper nigrum. El trabajo investigativo que se propone a continuación es un estudio exploratorio que pretende evaluar la
actividad antimicrobiana en Staphylococcus aureus de la Piperina y los derivados: ácido pipérico y piperonal, obtenidos por modificación
estructural de la piperina.
Las diferentes actividades antimicrobianas fueron comparadas entre sí, según los grupos funcionales modificados, esperando aportar
nuevos conocimientos para una nueva línea de investigación con un fin aplicable. Con la intención de obtener resultados confiables se
han consultado varias fuentes y se extrajeron los procedimientos más viables, factibles y reproducibles.
3
ANTECEDENTES
La Pimienta es originaria de la India y se cultiva en zonas tropicales de Asia. Se utiliza desde la antigüedad. Ha quedado constancia del uso
que hacían de ella los griegos y los romanos. Durante la Edad Media, antes de ser descubierta la Ruta de las Especias, se utilizaba como
moneda de cambio en los mercados. Por ese motivo Blasco de Gama, se puso a la búsqueda de la ansiada Ruta de la Especias. Los países
principales productores de pimienta son India y Brasil, seguidos de Malasia, Indonesia y otros países sudaméricanos. El principal país
importador de pimienta es EEUU. Piper nigrum es una especie de la familia de las piperáceas, cultivada por su fruto, que se emplea seco
como especia. El fruto es una drupa (aproximadamente 5 mm) que se puede usar entera o en polvo obteniendo variedades como la
negra, blanca o verde, con la única diferencia del grado de maduración del grano.
Etimológicamente, Piper: es el nombre genérico que procede del latín pigmentum (pigmento, colorante) a diferencia de su forma en
otros idiomas como el francés (poivre), el italiano (pepe), el alemán (Pfeffer) o el inglés (pepper), en los que la palabra procede del latín
piper, éste a su vez del griego antiguo πέπερι péperi, y éste del sánscrito pippalī.
La clasificación botánica de la pimienta negra es:
Reino: Plantae Clado: Angiospermas
Clado: Magnólidas
Orden: Piperales
Familia: Piperaceae
Género : Piper nigrum
Entre otras generalidades el Piper nigrum es una planta que se cultiva por sus frutos que dan una especia muy particular y conocida como
pimienta. El género Piper comprende unas 700 especies pero sólo unas pocas son utilizadas para conseguir la "pimienta". Es una planta
originaria de la India sur occidental, típicamente tropical y también se encuentra en estado espontáneo en China. Se cultiva en la
península de Malaca, en Siam, Sumatra, Java, Borneo, Filipinas Japón y en la costa de Malabar (tramo de costa de la India sur-occidental
que se extiende unos 850 km en los estados de Kerala y Karnataka) donde se produce la pimienta de mejor calidad del mundo aunque
Sumatra y Java son los mayores productores.
Hay características muy propias y que caracterizan el Piper nigrum: esta una planta perenne, semienredadera y arbustiva que alcanza 4-5
metros de altura con ramas redondeadas, lisas, con nudos muy anchos. Las hojas son ovalada-lanceoladas, coriáceas, de un bonito verde
intenso, muy agudas y provistas en el envés de una espesa pelusa, largas como media entre 5 y 18 cm y de 2-12 cm de ancho y provistas
de un pecíolo de 1-4 cm de largo. Las flores hermafroditas, tienen dos estambres con ovario unilocular que produce un único óvulo, por
lo tanto una sola semilla. Son pequeñas, blancas, perfumadas, desprovistas de pecíolo pero recogidas en inflorescencias en espiga de 5 a
20 cm de largas, con largos pecíolos. Los frutos son pequeñas bayas, carentes de pecíolo, que sólo contienen una semilla inicialmente
verde que se colorea de amarillo y luego de rojo a la maduración. Una vez secas alcanzan dimensiones variables de 0,3 a 0,6 cm de
diámetro. Según del estadio de maduración en la recolección y el tipo de elaboración se tienen muchas variedades de pimienta.
4
PIMIENTA NEGRA
La clásica pimienta negra se ocasiona de frutos que se recogen verdes (verde-amarillento) de la planta. Los frutos recogidos se
dejan secar al sol unos siete días o en secaderos adecuados (pocas horas) asumiendo la clásica coloración negra y de aspecto
arrugado. Es la más picante.
PIMIENTA BLANCA
Para conseguir la pimienta blanca se recogen las bayas maduras y se dejan en remojo en agua cerca de una semana. Después
de ese período las partes externas del pericarpio se apartan y se eliminan completamente por frotamiento. Lo que queda se
deja secar al sol algunos días y se convierte en el clásico grano blanquecina que conocemos. Estos gránulos son vendidos
enteros como "pimienta blanca" o rota. La cáscara se vende en cambio como "cáscara" en forma de polvo y tiene un color
marrón oscuro con un olor y un gusto muy punzante.Es mucho más aromática que la pimienta negra pero de sabor más
punzante.
PIMIENTA VERDE
La pimienta verde se produce del fruto verde. El fruto se seca rápidamente y se conserva en salmuera o vinagre o bien molido.
Es menos picante que la pimienta negra pero mucho más aromática.
PIMIENTA ROJA
La pimienta roja se consigue como la pimienta verde sólo que las bayas son recogidas muy maduras y está mucho menos
extendida.
OTRAS
Existen numerosas especies que se diferencian entre ellas por la forma de las hojas y las características del fruto pero sólo unas pocas
tienen valor comercial por las características de sus bayas. El valor comercial de una especie (y de una variedad) antes que de otra es
debido más que a las características de adaptación, a las variadas condiciones climáticas y de cultivo, a la mayor resistencia a las
enfermedades (en particular a la resistencia a las podredumbres radiculares provocadas por Phytophthora) pero sobre todo tienen que
tener un alto rendimiento y una uniformidad de maduración de las bayas, elemento indispensable para una buena preparación del tipo
de pimienta que se quiere conseguir.
PIPER CLUSII
El Piper clusii, conocido también como Piper guineense (también llamado pimienta de Guinea, pimienta ashanti o pimienta de
Bení) típico de zonas tropicales de África pero muy poco conocido en Occidente porque se usa casi exclusivamente en África. La
baya se parece mucho a la pimienta negra pero menos arrugada y con un pedúnculo más corto.
PIPER CUBEBA
El Piper cubeba (denominado también cubeb, pimienta de Java), es muy parecido al Piper nigrum pero del que difiere por las
dimensiones mucho más pequeñas de las bayas. Las bayas en el Piper cubeba se recogen cuando están maduras y una vez secas
se vuelven de color negro. Es cultivado casi exclusivamente en Java y Sumatra.
5
PIPER LONGUM
El Piper longum (también llamado pimienta de indias o pimienta ancha) tiene las bayas más cortas y más anchas y se parece
más a la pimienta negra pero de calidad inferior, con un perfume muy débil pero un gusto muy punzante. Ambos contienen
cerca del 6% de piperina. Ambas estas especies son muy raras y es difícil encontrarlas en Europa mientras que son muy
utilizadas en la cocina india y africana.
TÉCNICA DE CULTIVO: Es una planta rústica que no necesita grandes cuidados culturales. Es una planta de climas tropicales que se cultiva
bien a altitudes inferiores a los 1000 m sobre el nivel del mar. Quiere el calor (las temperaturas medias óptimas están entre 25-30°C), la
luz, una elevada humedad (humedad óptima entre 60-90%) y una óptima ventilación. Las precipitaciones anuales tienen que andar
alrededor de 1500 - 2500 mm, bien distribuidas en el arco del año porque no toleran períodos demasiado largos de sequía.
Crece bien en terrenos aluviales, fértiles, ricos en materia orgánica y muy bien drenados porque además de no tolerar los
encharcamientos estos son causa de podredumbres radiculares. Son a evitar terrenos arcillosos, pesados. El pH tiene que estar alrededor
de 5,5 - 6,5. La práctica más generalizada de multiplicación es el esqueje (se puede propagar también por semilla pero no es utilizada con
objetivos comerciales porque se tiene demasiada variabilidad): se retiran esquejes de ramas semileñosas de unos 50 cm de largo y se
ponen a arraigar. Los esquejes se disponen en el terreno sustentados por tutores sobre los que la planta se desarrolla. Después de unos
3-4 años las plantas alcanzan una altura de dos metros y empiezan a dar los primeros frutos. Las cosechas más importantes se tienen
entre el 3°/4° - 7° año de edad con producciones desde 1600 a 4000 kg/ha/año (una planta que dé una buena producción permite hacer
de 6 a 8 cosechas al año). Una planta dura de 15 a 20 años aunque normalmente es renovada después del décimo año para tenerla
siempre en el máximo de productividad.
La recolección se hace manualmente cuando las bayas están verdes y tienen una coloración verde-amarillenta, para conseguir la
pimienta negra, o cuando el 75% de las bayas están maduras, para conseguir la pimienta blanca. Las bayas destinadas a la producción de
pimienta negra tienen un rendimiento de cerca del 70% mientras que para la pimienta blanca es del 30%. Esto explica la gran diferencia
de precio entre los dos tipos.
Los frutos de pimienta contienen un aceite esencial (aproximadamente 3 %), responsable de su aroma. El aceite esencial está constituido
por más de cien componentes distintos, principalmente hidrocarburos terpénicos: 50-74 % de monoterpenos (beta-pineno, limoneno,
etc.) y 20-35 % de sesquiterpenos (beta-cariofileno, etc.) y además una proporción mucho menor de terpenoides oxigenados (13 %). Los
responsables del sabor picante son amidas de la piperidina con ácidos aromáticos insaturados, principalmente piperina (amida de la
piperidina y del ácido pipérico) en su conformación trans, trans. Se encuentran también amidas pirrolidínicas y algunas isobutilamínicas.
Tanto el aceite esencial como las amidas forman parte de la oleorresina, obtenida a partir de los frutos mediante el empleo de
disolventes y muy utilizada comercialmente por su fácil manejo. La droga contiene además almidón, prótidos y lípidos.
Probablemente la pimienta es la especia más consumida en el mundo y una de las que se conocen desde hace más tiempo. Pero no
solamente mejora las cualidades organolépticas de los alimentos y favorece su conservación sino que además, está dotada de
propiedades terapéuticas interesantes que pueden ser beneficiosas para la salud. Algunos estudios han demostrado que la piperina
presenta actividad antimicrobiana, insecticida y larvicida, y es rubefaciente cuando se aplica por vía tópica.
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Las sustancias químicas son mucho más solubles en el agua que en el éter o en cualquier otro disolvente orgánico. En tales casos, ni aún
con una agitación repetida con estos disolventes se logra la extracción de toda la materia disuelta. Por lo que se emplean entonces los
aparatos de extracción continua. Para extraer el componente de interés, la piperina, de la pimienta negra se utilizará el extractor soxhlet,
el cual está conformado por un cilindro de vidrio vertical de aproximadamente un pie de alto y una pulgada y media de diámetro. La
columna está dividida en una cámara superior y otra inferior. La superior o cámara de muestra sostiene un sólido o polvo del cual se
extraerán compuestos, en este caso la pimienta triturada. La cámara de disolvente, exactamente abajo, contiene una reserva de
disolvente orgánico, en este caso hexano y alcohol. Entre las ventajas de este método cabe destacar que permite continuar extrayendo
con el disolvente puro en su punto de ebullición por lo que el rendimiento es óptimo. La extracción de soxhlet es especialmente útil en el
aislamiento de productos naturales existentes en tejidos de animales o plantas con un contenido de agua elevado y para lixiviar
compuestos orgánicos de sales inorgánicas. En este proyecto se ha decidido utilizar el sistema soxhlet ya que el disolvente y la muestra
están en contacto íntimo y repetido, de manera que se mejora muchísimo la extracción porque siempre se emplea un disolvente limpio;
además el disolvente caliente favorece la solubilidad del analito y su instrumentación es simple.
La hidrólisis básica es un procedimiento muy utilizado para la restauración de ácidos carboxílicos de sus respectivos derivados de ácidos.
Tras la extracción de la piperina, se pretende realizar una modificación estructural que provoque la conversión de una amida a su
respectivo ácido carboxílico, obteniendo específicamente el compuesto: ácido pipérico. En resumen, el grupo funcional carbonilo, en
donde se encuentra la amida, sufre un ataque nucleófilo del grupo hidroxilo; la amina, que en este caso es el mejor grupo saliente se
elimina y queda entonces un carboxilato, que es restaurado a ácido carboxílico luego de acidificar el medio. El ácido piperico es un
intermedio en la síntesis de otros compuestos tales como piperonal, y como tal puede ser utilizado para producir fragancias, perfumes
aromas y medicamentos, así como otros compuestos útiles.
A partir del ácido piperico, y como ya se mencionó anteriormente, se obtendrá piperonal, también conocido como heliotropina, un
compuesto orgánico que se encuentra comúnmente en fragancias y sabores. La molécula está relacionada estructuralmente con el
benzaldehído y la vainillina. Existe como un sólido de color blanco o incoloro. Tiene un olor floral comúnmente descrito como similar al
de la vainillina y la cereza. Se utiliza también como aromatizante y en perfumes. Por otro lado, es sinergista de insecticidas, por lo que
está clasificado entre los insecticidas repelentes como un pesticida; en el mercado algunos repelentes para piojos contiene piperonal.
En la industria el piperonal, un aldehído, participa en reacciones de condensación o auto-polimerización. Estas reacciones son
exotérmicas y frecuentemente son catalizadas por ácidos. Los aldehídos se oxidan fácilmente para dar ácidos carboxílicos. Los gases
inflamables y / o tóxicos son generados por la combinación de aldehídos con compuestos diazo, azo, ditiocarbamatos, nitruros y agentes
reductores fuertes. Los aldehídos pueden reaccionar con el aire para dar ácidos peroxo primero, y en última instancia ácidos carboxílicos.
Estas reacciones de autooxidación se activan por la luz, son catalizadas por sales de metales de transición, y son autocatalíticas
(catalizadas por los productos de la reacción). La adición de estabilizadores (antioxidantes) a los envíos de aldehídos retrasa su
autooxidación. El piperonal es sensible a la luz y puede reaccionar con materiales oxidantes.
En farmacología, el piperonal se puede utilizar en la síntesis de Tenamfetamina (3,4-metilendioxianfetamina o MDA) a través del
nitroestireno sustituido vía una reacción de condensación. Este intermediario puede ser reducido por un agente reductor fuerte tal como
hidruro de litio y aluminio (LiAlH4) para formar MDA.
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El piperonal forma parte de los compuestos de metilenodioxifenilo presentes en los mamíferos; estos compuestos experimentan
degradación en gran parte a través de la oxidación del grupo metileno en dióxido de carbono. El piperonal se convierte en alcohol de
piperonilo el cual es metabolizado a un conjugado glucósido.
Respecto a su toxicidad, el piperonal es moderadamente tóxico. La probable dosis letal oral (en humanos) es de 0.5-5 g/kg; Unos 450
gramos para persona de 70 kg.4 Es moderadamente tóxico por ingestión y por vía intraperitoneal. Puede causar depresión del sistema
nervioso central. Es irritante de la piel humana. La exposición ocupacional al piperonal puede producirse por inhalación y contacto
dérmico con este compuesto en los lugares de trabajo donde se produce o es utilizado. Puesto que este compuesto se usa en la industria
de perfumes y fragancias, la población general puede estar expuesta al piperonal a través de del uso de productos de consumo que
contienen este compuesto. El piperonal se utiliza también como un saborizante y la exposición puede producirse a través de la ingestión
de alimentos que contienen este compuesto.
Aunque el aceite esencial de pimienta presenta varias actividades bioquímicas:
ACTIVIDAD CIRCULATORIA
El aceite esencial de pimienta expanden el diámetro de los vasos sanguíneos, aumentando así la circulación. Pero
además tienen una acción protectora tanto con las células rojas como con las blancas, reduciendo su fragilidad y
fortaleciendo su aporte de oxígeno. Y todavía más ya que parecen ser altamente protectoras de las células blancas al
ser activas contra los parásitos de leishmania y tryposoma de los macrófagos.
EFECTOS SOBRE LA POROSIDAD CELULAR
Todo organismo necesita identificar su entorno con el fin de averiguar si un determinado contacto es apropiado o no.
Las células del intestino son las encargadas de dar el visto bueno a cualquier producto que entre en nuestro sistema
digestivo y quiera alcanzar las diferentes partes del cuerpo. Muchos productos farmacéuticos son considerados
sustancias extrañas al cuerpo y no logran penetrar en las células más allá de, en algunas ocasiones, un 15%. La
piperina ofrece la posibilidad de atravesar la barrera celular y acompañar con ella a todas las sustancias que
esperaban entrar. Una de las barreras protectoras de la célula es una glicoproteína llamada P-gp. Esta proteína se
encuentra en la pared intestinal, el hígado, riñones y adrenales, cerebro, testículos, útero. También se encuentra en
células cancerosas y en algunas bacterias. La P-gp impide el acceso de medicamentos, hierbas y cualquier sustancia
que considere externa a la célula. Pero la piperina reduce la habilidad de esta proteína para impedir el acceso al
interior de la célula. Esto implica que gracias a la colaboración de la piperina cualquier sustancia puede acceder a su
destino con una eficacia 32 veces mayor que sin la piperina. Y su destino puede ser un órgano dañado o una bacteria.
Puede permitir una reparación o una exterminación.
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EFECTOS SOBRE LA METABOLIZACIÓN DE CUERPOS EXTRAÑOS
Metabolizando cuerpos extraños el cuerpo se deshace de ellos ya sea convirtiendo a la sustancia extraña en otra de
menor actividad biológica, ya sea diluyéndola en agua para reducir la posibilidad de penetrar en la célula y ser
arrastrada al exterior. Para realizar esta función el cuerpo humano posee unas enzImas llamadas CYP. La más activa
de ellas es la CYP3A4. La piperina no sólo es capaz de inhibir el funcionamiento de la CYP3A4 sino también de otras
enzimas como la CYP1A2, CYP101, CYP2D6. también inhibe otros metabolizantes como el AHH (aryl hidrocarbono
hidroxylasa) que metaboliza hidrocarbornos aromaticos como el contenido en el Juniperus, y alguno más. De esta
manera no sólo colabora en que determinada sustancia permanezca sin metabolizarse con lo cual pueda actuar, sino
que también prolonga el tiempo de actividad de esta sustancia al evitar ser expulsada con rapidez.
Esta investigación, se realizó con el fin de aumentar los conocimientos respecto a estudios realizados in vitro en donde se ha comprobado
la eficacia de algunos componentes de la pimienta negra contra las siguientes bacterias:
Bacilus Subtilis
Bacilus Sphaericus
Staphylococcus aureus
Klebsiella aerogenes
Chromobacterium violaceum
Siendo la piperina por ella sola capaz de enfrentarse a:
Leishmania spp
Trypanosoma cruzi
Staphylococcus aureus
Asimismo el aceite esencial de pimienta negra es efectivo contra las siguientes bacterias:
Bacilus Subtilis
Pseudomonas aeruginosa
Candida Albicans
Trichoderma spp.
Aspergillus niger
Se espera que mediante la modificación estructural de la piperina se obtengan dos derivados químicos, los cuales se puedan evaluar y
comparar respecto a la piperina en cuanto a su actividad antimicrobiana en cultivos de Staphylococcus aureus.
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JUSTÍFÍCACÍON
En esta investigación se realizó una comparación de actividad antimicrobiana de la piperina, el ácido piperico y el piperonal en cultivos invitro de Staphylococcus aureus buscando aportar nuevos conocimientos para una nueva línea de investigación con un fin aplicable. En el
caso de resultados de los derivados y su falta de inhibición reveló el efecto que aporta cada grupo funcional que fue modificado en la
actividad antimicrobiana en S. aureus.
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OBJETÍVOS
GENERAL

Evaluar y comparar la actividad antimicrobiana de la Piperina, Ácido pipérico y Piperonal en cultivos in-vitro de
Staphylococcusaureus.
ESPECÍFICOS

Extraer, purificar y caracterizar Piperina de la especie Piper nigrum.

Evaluar la modificación estructural de la piperina para formar ácido pipérico.

Evaluar la modificación estructural del ácido pipérico para obtener piperonal.
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HÍPOTESÍS
La modificación estructural de la Piperina presenta alteraciones en la actividad antimicrobiana en la especie Staphylococcus aureus.
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MATERÍAL Y METODO
RECURSOS MATERIALES Y HUMANOS
Para llevar a cabo este proyecto se necesitará de los siguientes materiales:
Instalaciones de un Laboratorio Químico (Departamento de Química Orgánica, Facultad de CCQQ y Farmacia, USAC)
Instalaciones de un Laboratorio Microbiológico (Departamento de Microbiología, Facultad de CCQQ y Farmacia, USAC)
Cristalería y Equipo de laboratorio químico (ver anexos)
Material y Equipo de laboratorio microbiológico (ver anexos)
Reactivos para síntesis y modificaciones químicas (ver anexos)
Reactivos para análisis microbiológicos (Ver anexos)
Libros de consulta (Ver referencias)
Cuaderno para anotaciones
Las personas involucradas en este proyecto, y sus respectivas funciones, son:
Licda. Idolly Carranza (Asesora y Supervisora General del Proyecto)
Br. Rosa Flores (Auxiliar de Laboratorio de Química)
Lic. Manuel Díaz (Asesor(a) en el área de Microbiología)
Br. Karen Carillo (Auxiliar del Laboratorio de Microbiología)
Br. Luis Rizzo (Investigador y desarrollador)
Personal del departamento de Química Orgánica, Facultad de Ciencias Químicas y Farmacia, USAC.
Personal del departamento de Fisicoquímica, Facultad de Ciencias Químicas y Farmacia, USAC.
Personal del departamento de Microbiología, Facultad de Ciencias Químicas y Farmacia, USAC.
DISEÑO DE INVESTIGACIÓN
Se realizó un estudio exploratorio, evaluando la actividad antimicrobiana de la Piperina y los derivados, obtenidos por modificación
química, expuestos en este trabajo. Bajo un método inductivo se analizará el caso particular de la piperina y demás derivados sobre
cultivos in-vitro de Staphylococcus aureus, cuyos resultados serán tomados para extraer conclusiones de carácter general. A partir de las
observaciones sistemáticas de la realidad se pretende descubrir la generalización de este hecho. Se empleará la observación y la
experimentación para llegar a las generalidades de los hechos que se podrán repetir una y otra vez. La línea de este trabajo de
investigación será pura o básica, por lo que buscará aumenta la teoría a través de nuevos conocimientos. La naturaleza de los datos será,
en su mayoría, cualitativa.
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PROCEDIMIENTO
Extracción General, separación y caracterización de la Piperina
1.
Se recolectaron 0.5 lb (alrededor de 225 g) de pimienta negra en un supermercado de conveniencia, corroborando que dicha
pimienta perteneciera a la especie Piper nigrum por su morfología (ver anexos).
2. Se trituró la pimienta a un tamaño de partícula adecuado para hacer la extracción utilizando un martillo. Evitando que el
producto molido tuviera un aspecto aceitoso y grumoso.
3. Se pesaron 25 g de la pimienta triturada y se colocaron adecuadamente en el equipo Soxhlet.
4. Se agregar con 100 ml de n-hexano en el equipo de extracción Soxhlet y realizar lavados de la pimienta para eliminar las resinas
y de esta manera hacer una extracción más efectiva.
5. Se descartó la solución resultante del lavado anterior.
6. Se agregaron 100 ml de etanol al 95% en el equipo Soxhlet y se extrajo el aceite esencial de los 25 g de pimienta. La extracción
es más efectiva en caliente, el producto no es termolábil a pH neutro (6).
7. Se eliminó el solvente con un sistema de destilación al vacío hasta un volumen de 20 ml.
8. Se colocó la solución obtenida en un recipiente cerrado y dejar en reposo por una semana a temperatura ambiente.
9. La separación de los cristales se provocó añadiendo 10 ml de agua y realizando una decantación posteriormente.
10. Los cristales fueron filtrados y lavados con etanol frío.
11. Se repitió el procedimiento 2 veces más desde el numeral 3 hasta el numeral 10.
12. Todos los cristales se depositaron en un mismo beacker y se confirmó la pureza por Cromatografia en Capa Fina (CCF), con
placas de Silica gel 60 Fw de aluminio de 3 cms. X 10 cm. con 10 ml de acetato de etilo como solvente. Las manchas se
observaron bajo una lámpara de luz ultravioleta.
Modificación No. 1: Formación de ácido pipérico a partir de piperina
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Se colocaron 0.75 g de Piperina en un balón y se adicionaron 15 ml de Hidróxido de Potasio al 10% preparado en etanol al 95%.
Se agitó y extrajo una alícuota de 0.3 ml (6 gotas) de la solución anterior.
Se armó un sistema de reflujo y se calentó durante 2 horas 30 minutos.
Se dejó enfriar y se tomó una alícuota de 0.3 ml (6 gotas) terminada la reacción.
Se saturó una cámara cromatográfica con 10 ml de acetato de etilo.
Se corrió una Cromatografia en Capa Fina (CCF), en placas de Silica gel 60 Fw de aluminio de 4 cms X 8 cm, con la primera
alícuota (antes del calentamiento), la segunda alícuota (después del calentamiento) y el estándar de piperina. Se observaron las
marcas bajo una lámpara de luz ultravioleta y se compararon semicuantitativamente para determinar la presencia de piperina.
7. A los 7 días se repitió el procedimiento desde el numeral 3 hasta el numeral 6 nuevamente.
8. Se eliminó el alcohol con un sistema de destilación a presión reducida, colocando el tubo recibidor en un baño de hielo.
9. Se agregó agua caliente al balón para solubilizar su contenido y se acidificó la solución con 10 ml de Ácido Clorhídrico al 10 %.
10. Se cortó el papel filtro con tijeras de punta redonda y se pesó en una balanza semianalítica.
11. Se filtró la solución al vacío, se lavó con agua fría, y se recristalizó utilizando 15 ml de etanol al 95% y se dejó secar el sólido.
12. Se identificó el sólido obtenido midiendo el punto de fusión (ácido pipérico: 216-217°C) y comparando su aspecto físico, sólido
blancuzco-amarillento.
Modificación No. 2: Formación de piperonal a partir de ácido pipérico
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
En un balón, se disolvieron 1 g de bicarbonato de sodio en 40 ml de agua, y se calentó hasta ebullición.
De manera simultánea, se calentó una solución de 0.80 g de KMnO4 / 40 ml de agua.
Se colocaron 0.5 g de ácido pipérico en el balón que contiene la solución de bicarbonato y aplicar agitación constante.
Agregar gota a gota, durante 40 minutos, la solución caliente de Permanganato de Potasio al balón que contiene la piperina y
el bicarbonato de sodio.
Se agregaron 15 ml de Alcohol Isopropílico. Observaciones: El alcohol isopropílico removerá cualquier oxidante remanente.
Cortar el papel filtro con tijeras de punta redonda y se pesó en una balanza semianalítica.
Se filtró la solución en caliente. Observaciones: La solución pasa de marrón a ligeramente amarilla.
Se dejó enfriar la solución y se recristalizó con agua.
Se identificó el sólido obtenido midiendo el punto de ebullición (ácido piperonal: 36 -38 °C) y comparando su aspecto físico,
sólido blancuzco.
14
Medición Antimicrobiana: cultivos in-vitro de Staphylococcus aureus
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Se realizaron 4 disoluciones utilizando 2 ml de DMSO (Dimetilsulfoxido) y 0.002 g de estándar de piperina, extracción de
piperina, ácido pipérico y piperonal y ampicilina respectivamente en viales debidamente etiquetados.
En un agar Mueller Hinton y en dos agares chocolate se realizó una siembra uniforme de Staphylococcus aureus.
Se cortaron 12 discos de papel filtro con un diámetro de 6 cm.
Se impregnaron los 12 discos de papel filtro con cada uno de las disoluciones preparadas en el inciso 1. Observaciones: Realizar
una inmersión del papel filtro en los viales y pinzas de ser necesario.
Se dejó secar evaporar el solvente por 5 minutos.
Se añadieron los discos anteriormente descritos a los cultivos.
Se añadieron dos disco de medicamentos estándar, uno de Ciprofloxacina y uno de Bacitracina
Los cultivos se dejaron durante 24 horas a 37 grados celcius.
Se observaron los resultados y se concluyó respecto a lo observado.
RESULTADOS
Tabla No. 1: Extracción de piperina de la especie Piper nigrum.
Pimienta negra (Piper nigrum) utilizada [g]
Piperina obtenida [g]
Porcentaje de extracción m/m [%]
75
1.9
2.53
Fuente: Laboratorio 1 de Química Orgánica. Edificio T-12. Facultad de CCQQ y Farmacia. Universidad de San Carlos de Guatemala.
Campus Central - Zona 12.
Tabla No. 2: Porcentaje de rendimiento, cantidades utilizadas y cantidades obtenidas en modificaciones químicas.
Cantidad utilizada
Cantidad Obtenida
Porcentaje de
Sustrato
Producto
rendimiento [%]
[mmol]
[g]
[mmol]
[g]
Piperina
2.63
0.75
Ácido pipérico
2.08
0.453
78.93
Ácido pipérico
2.06
0.45
Piperonal
1.13
0.169
54.64
Fuente: Laboratorio 1 de Química Orgánica. Edificio T-12. Facultad de CCQQ y Farmacia. Universidad de San Carlos de Guatemala.
Campus Central - Zona 12.
Tabla No. 3: Identificación del compuesto.
Compuesto
Teórica
Apariencia Física
Experimental
Pto de Fusión [°C]
Teórico
Experimental
Piperina
Sólido, color marrón,
amarillo-verdoso
Cristales
amarillentosmarrones
131
134
Ácido pipérico
Sólido amarillento
Sólido color amarillo
213
215
Piperonal
Sólido de color blanco
o incoloro. Tiene un
olor floral
comúnmente descrito
como similar al de la
vainillina y la cereza.
Sólido beigegrisaseo
38
43
Otras pruebas
Cromatografía en Capa Fina Silica Gel 60w
aluminio, comparación con estándar de
piperina (98% pureza) utilizando acetato de
etilo como fase móvil.
Rfestándar piperina = 0.8
Rfextracción piperina = 0.8
Cromatografía en Capa Fina Silica Gel 60w
aluminio, comparación con estándar de
piperina (98% pureza) utilizando acetato de
etilo como fase móvil:
Rfestándar piperina = 0.8
Rfácido pipérico = 0
Cromatografía en Capa Fina Silica Gel 60w
aluminio, comparación con estándar de
piperina (98% pureza) utilizando cloroformo
como fase móvil:
Rfestándar piperina = 0.85
Rfácido pipérico = 0.33
Rfpiperonal = 0.08
Prueba positiva para 2,4 DNFH
Fuente: Laboratorio 1 de Química Orgánica. Edificio T-12. Facultad de CCQQ y Farmacia. Universidad de San Carlos de Guatemala.
Campus Central - Zona 12.
15
Tabla No. 4: Actividad antimicrobiana sobre cultivo de Staphylococcus aureus en discos de 6 mm.
Tamaño de halo en antibiograma agar
Compuesto
Müller-Hinton [mm]
Piperina (estándar)
8
Piperina (extracción)
8
Ácido pipérico
6
Piperonal
6
Ciprofloxacina (estándar)
37
Bacitracina (estándar)
8
Fuente: Laboratorio 202 de Microbiología. Edificio T-12. Facultad de CCQQ y Farmacia. Universidad de San
Carlos de Guatemala. Campus Central - Zona 12.
DÍSCUSÍON DE RESULTADOS
Según los resultados del antibiograma (ver Tabla No. 4) la piperina presenta cierto grado de actividad antimicrobiana, específicamente
(11)
inhibición frente a Staphylococcus aureus, lo cual está respaldado por estudios anteriores . Por el contrario el ácido pipérico, un
(5)
producto resultante de la hidrólisis básica de la piperina , no presenta una actividad inhibitoria considerable frente a la misma bacteria;
(8)
El piperonal, un compuesto resultante de la reacción del ácido pipérico con permanganato en un medio ligeramente ácido , tampoco
presentó resultados apreciables frente a S. aureus; en este punto cabe destacar que el piperonal se oxida fácilmente a ácido piperonílico,
por lo que este último tampoco presentó actividad inhibitoria. Así pues, se puede afirmar que para las condiciones en las que se trabajó
el análisis microbiológico, el grupo funcional amidico presente en la piperina es un grupo que le atribuye propiedades inhibitorias frente
a la especie S. aureus.
Las modificaciones estructurales se llevaron a cabo con éxito (ver tabla No. 2), se obtuvieron 0.453 g de ácido pipérico a partir de 0.75 g
de piperina, dando un porcentaje de rendimiento del casi 79%. Por otro lado, se obtuvieron 0.169 g de piperonal a partir de 0.45 g de
ácido pipérico, lo que representa casi un 55% de rendimiento. La cromatografía en capa fina no arrojó resultados concluyentes de estos
dos compuesto cuando se utilizó acetato de etilo como fase móvil, pero al utilizar cloroformo se observaron claramente la separación de
(9)
los compuestos (ver tabla No. 3). Estos dos compuestos presentaron características físicas y puntos de fusión similares a los reportados .
En el caso de la segunda síntesis, el piperonal advirtió la presencia de contaminantes por el alza presentado en el punto de fusión y por la
coloración del producto de reacción; uno de los contaminantes presentes más latente sería el ácido piperonílico (pto. Fusión 231 °C), un
compuesto derivado de la oxidación del piperonal.
La extracción de la piperina también resultó exitosa, aunque únicamente se obtuvieron 1.9 g de piperina partiendo de 75 g de pimienta
negra (Piper nigrum). Estos 1.9 gramos representan un considerable 2.5 % masa/masa. En este caso debe de tomarse en cuenta que
(6)
generalmente se espera una extracción de piperina que alcanza el 3.5 % masa/masa , claro que este porcentaje varía según la técnica
de cultivo y de secado del grano de pimienta; por lo que es aceptable dicha variación. La extracción con n-hexano permitió una alta
limpieza del grano de pimienta, esto facilitó considerablemente la extracción con etanol al 95% y la recristalización de la piperina en un
estado casi puro.
CONCLUSÍONES





La piperina extraida presentó actividad antimicrobiana de manera similar que el estándar de piperina en el cultivo in-vitro de
Staphylococcus aureus, formando un halo de 8 mm para ambos componentes a una concentración al 1% en DMS.
El ácido pipérico y el piperonal no presentaron una actividad antimicrobiana considerable en el cultivo in-vitro de S. aureus.
Se lograron extraer, purificar y caracterizar 1.9 g de Piperina a partir de 75 g del grano en bruto de la especie Piper nigrum.
Se logró evaluar satisfactoriamente la modificación estructural de la piperina para formar ácido pipérico, obteniendo 0.453 g
representando este un 78.93% de rendimiento de reacción.
Se evaluó la modificación estructural de 0.45g de ácido pipérico obteniendo 0.169 g de piperonal, lo que representa un 54.64 %
de rendimiento.
16
REFERENCÍAS
1.
C. Sweetman, Sean (2009). Martindale: The Complete Drug Reference (36ª edición). United Kingdom: The Pharmaceutical
Press. p. 2034.
2. Cameo Chemicals. «Piperonal» (en inglés). Consultado el 30 de diciembre de 2012.Menzie, C. M. (l974). «Metabolism of
Pesticides, An Update.». Wildlife (Washington, DC: U.S. Department of the Interior, Fish, Wild-life Service, Special Scientific
Report) (184): 257–257.
3. Choochana P, Lhinhatrakool T, Tanguenyongwatana P. (2013) “HIGHLY EFFICIENT PREPARATION OF ETHYL PIPERATE FROM
PIPERINE ISOLATED FROM PIPER NIGRUM”. Faculty of Oriental Medicine, Rangsit University, Pathumthani 12000, Thailand. Thai
J. Pharm. Sci. Vol. 38 (Suppl.) 2013
4. Gosselin, R.E.; H.C. Hodge, R.P. Smith, and M.N. Gleason (1976). Clinical Toxicology of Commercial Products: 169.
5. Ikan, R. (1991). “natural products - a laboratory guide" 2da Ed. Academic press, inc. Pp. 236-238.
6. Orozco G, I. (2000). “PROYECTO 10-98 - SÍNTESIS DE TRES POSIBLES MEDICAMENTOS POR MODIFICACIÓN ESTRUCTURAL DE
PIPERINA". Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología CONCYT. Ciudad de Guatemala.
7. Lewis, R.J. (1996). Sax's Dangerous Properties of Industrial Materials. (Nueva York) 1–3: 2716.
8. Mathew A, Sheeja MTL, Kumar AT, (2011). “H.J.D.Med.,Vol. 3 (2), October” pp.48-56. 2011 Hygeia journal for drugs and
medicines.
9. Merck Worldwide, propiedades químicas, físicas y toxicidades de componentes químicos. [Fecha de consulta: 18 Febrero 2015].
Recuperado de www.merck.com.gt/
10. NIOSH, National Occupational Exposure Survey (1983). Probable Routes of Human Exposure of Piperonal.
11. Shiva Rani S.K. (2013). “Antimicrobial Activity of Black Pepper (Piper nigrum L.)”. Global Journal of Pharmacology 7 (1): 87-90.
Department of Botany, Osmania University College for Women, Koti, Hyderabad, India.
12. Wuts P. (2007) “GREENE’S PROTECTIVE GROUPS IN ORGANIC SYNTHESIS”. 4 ed. Published by John Wiley & Sons, Inc., Hoboken,
New Jersey.
17
ANEXOS
ESTRUCTURAS QUÍMICAS, ECUACIONES BALANCEADA
Extracción General, Estructura de la Piperina
Modificación No. 1: Formación de ácido pipérico a partir de piperina.
Modificación No. 2: Formación de piperonal a partir de ácido pipérico
MECANÍSMOS DE REACCIÓN
Modificación No. 1: Formación de ácido pipérico a partir de piperina.
18
MATERIAL, EQUIPO, CRISTALERÍA Y REACTIVOS
Extracción General, separación y caracterización de la Piperina
















Mortero y Pistilo
Probeta de 25 ml
Estufa eléctrica
Equipo Soxhlet
Cápsula de porcelana
Frasco color ámbar
Refrigerador
Papel filtro
Tijeras con punta redonda
Balanza semianalitica
Embudo buchner y kitasato
Cámara cromatográfica
Placas de Silica gel 60 Fw de aluminio de 3 cms. X 10 cm
Lámpara Luz UV
Set de equipo corney 24/40
Equipo Fischer-Johns para medir puntos de fusión





Pimienta Negra (75 g)
Etanol 95% (300 ml)
Acetato de Etilo ( 10 ml)
N-hexano (300 ml)
Estándar de Piperina (0.01 g)
Modificación No. 1: Formación de ácido pipérico a partir de piperina.












Estufa Eléctrica con agitación magnética.
Balón de 100 ml
Papel filtro
Tijeras con punta redonda
Balanza semianalítica
Ampolla de decantación
Embudo buchner y kitasato
Cámara cromatográfica
Placas de Silica gel 60 Fw de aluminio de 3 cms. X 10 cm
Lámpara Luz UV
Set de equipo corney 24/40
Equipo Fischer-Johns para medir puntos de fusión






Piperina (0.75g)
Hidróxido de Potasio (1.5 g)
Etanol (30 ml)
Acetato de etilo (20 ml)
Ácido clorhídrico (15 ml, 10%)
Estándar de Piperina (0.01 g)
19
Modificación No. 2: Formación de piperonal a partir de ácido pipérico









Estufa Eléctrica con agitación magnética.
Agitador magnético
Balón de 150 ml
Papel filtro
Tijeras con punta redonda
Balanza semianalítica
Embudo buchner y kitasato
Set de equipo corney 24/40
Equipo Fischer-Johns para medir puntos de fusión




Ácido pipérico (0.5 g)
Bicarbonato de sodio (1 g)
Permanganato de potasio (0.8 g)
Alcohol isopropílico (15 ml)
Medición Antimicrobiana: cultivos in-vitro de Staphylococcus aureus













10 ml de dimetilsulfoxido (DMS)
2 mg de piperina
2 mg de ácido pipérico
2 mg de piperonal
1 disco de Ciprofloxacina
1 disco de Bacitracina
4 tubos de ensayo
Cultivo de Agar Staphylococcus aureus en agar Müller-Hinton
Horno para cultivo
Papel filtro
Balanza analítica
Sacabocados esterilizado
Pinzas de metal
20
PROCEDIMIENTOS DE REFERENCIA
Extracción General, Extracción de la Piperina
Orozco G, I. (2000). “PROYECTO 10-98 - SÍNTESIS DE TRES POSIBLES MEDICAMENTOS POR MODIFICACIÓN ESTRUCTURAL DE PIPERINA".
Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología CONCYT. Ciudad de Guatemala.
21
Modificación No. 1: Formación de ácido pipérico a partir de piperina.
Ikan, R. (1991). “natural products - a laboratory guide" 2da Ed. Academic press, inc.
22
Modificación No. 2: Formación de piperonal a partir de ácido pipérico
Anny Mathew*,Mary Sheeja TL, Arun Kumar T, K Radha, H.J.D.Med.,Vol. 3 (2), October 2011, pp.48-56.
© 2011 Hygeia journal for drugs and medicines, all rights reserved.
Medición Antimicrobiana: cultivos in-vitro de Staphylococcus aureus
Shiva Rani S.K. (2013). “Antimicrobial Activity of Black Pepper (Piper nigrum L.)”. Global Journal of Pharmacology 7 (1): 87-90.
Department of Botany, Osmania University College for Women, Koti, Hyderabad, India
PROPIEDADES FÍSICAS, QUÍMICAS Y TOXICIDADES
Tabla No. 1: Propiedades fisicoquímicas
Nombre
Peso
Molecular
[g/mol]
Densidad
[g/mL]
Cantidad
es a
Utilizar
[g] ó [ml]
Estado
Pto.
Fusión [°C]
Pto.
Ebullición [°C]
Grado o
Pureza
[%]
Piperina
285.34
1.193
1.5 g
Sólido
131-135
Se descompone
-
Etanol
46.07
0.789
256 ml
Líquido
-130
78.3
95
Acetato de Etilo
88.1
0.898
55 ml
Líquido
-83
77
99
N-hexano
Hidróxido de
Potasio
Ácido Clorhídrico
86.17
0.66
185 ml
Líquido
-95.6
69
99
56.1
2.12
10 ml
Líquido
-89
102
99
36.46
1.64
10 ml
Solución
- 26
37
Ácido Pipérico
218.21
1.34
1 mg
Sólido
213
321
Se
descompone
Insoluble en agua, parcialmente soluble en etanol frío, soluble
en solventes apolares.
Miscible con agua en todas proporciones, éter, metanol,
cloroformo y acetona.
1 ml es miscible con 10 ml de agua (a 25 oC), su solubilidad
aumenta al bajar la temperatura. Forma azeótropo con agua
(6.1 % peso/peso) con punto de ebullición de 70.4 oC y con
etanol y agua ( 9 % y 7.8 % peso/peso, respectivamente) que
ebulle a 70.3 oC. Miscible en etanol, acetona, cloroformo y
éter.
Solvente orgánico
Apreciable en agua (>10%). Soluble en alcohol y glicerina,
insoluble en amonio y éter
Soluble en agua hasta un 38%
-
Soluble en alcohol caliente.
Bicarbonato de
sodio
84
2.173
5g
Sólido
50
Se descompone
90 – 99
10,3 g/100 g de H2O.
Permanganato
de Potasio
158.03
2.703
1.58 g
Sólido
SD
Se
descompone
(SD)
99
Soluble en 14.2 partes de agua fría y 3.5 de agua hirviendo.
También es soluble en ácido acético, ácido trifluoro acético,
anhidrido acético, acetona, piridina, benzonitrilo y sulfolano.
60.09
0.786
15 ml
Líquido
-82
82
99
Soluble en alcohol, éter y cloroformo.
60.08
150.13
0.75
1.337
30 g
1 mg
Sólido
Sólido
100
35
1600
262
95 - 99
-
Insoluble en agua.
-
Alcohol
Isopropílico
Sílica gel
Piperonal
Cambios de estado
Solubilidad
24
Tabla No.2: Apariencia y toxicología
Nombre
Apariencia
Piperina
Etanol
Acetato de Etilo
N-hexano
Riesgos y Toxicidad
Antídoto / Mitigación de riesgos
Sólido, color
marrón, amarilloverdoso
-
-
Líquido incoloro,
volátil, con un olor
característico y
sabor picante
Se ha informado de reacciones vigorosas de este producto con una
gran variedad de reactivos como: difluoruro de disulfurilo, nitrato de
plata, pentafluoruro de bromo, perclorato de potasio, perclorato de
nitrosilo, cloruro de cromilo, percloruro de clorilo, perclorato de
uranilo,trióxido de cromo, nitrato de fluor, difluoruro de dioxígeno
hexafluoruro de uranio, heptafluoruro de yodo, tetraclorosilano, ácido
permangánico, ácido nítrico, peróxido de hidrógeno, ácido
peroxodisulfúrico, dióxido de potasio, peróxido de sodio,
permanganato de potasio, óxido de rutenio (VIII), platino, potasio, tbutóxido de potasio, óxido de plata y sodio. En general, es
incompatible con ácidos, cloruros de ácido, agentes oxidantes y
reductores y metales alcalinos.
Inhalación: Translade a la víctima a un lugar ventilado.
Aplicar respiración artificial si ésta es dificultosa, irregular
o no hay. Proporcionar oxígeno. Ojos: Lavar
inmediatamente con agua o disolución salina de manera
abundante. Piel: Eliminar la ropa contaminada y lavar la
piel con agua y jabón. Ingestión: No inducir el vómito.
EN TODOS LOS CASOS DE EXPOSICION, EL PACIENTE DEBE
RECIBIR AYUDA MEDICA
TAN PRONTO COMO SEA POSIBLE.
Líquido incoloro
con olor a frutas
El acetato de etilo es un producto inflamable y volátil por lo que
existen riesgos de fuego y explosión. Sus vapores pueden llegar a un
punto de ignición, prenderse y transportar el fuego al lugar que los
originó además, pueden explotar si se prenden en un área cerrada.
Puede generar mezclas explosivas con aire a temperatura ambiente.
Inhalación: Translade a la víctima a un lugar ventilado.
Aplicar respiración artificial si ésta es dificultosa, irregular
o no hay. Proporcionar oxígeno. Ojos: Lavar
inmediatamente con agua o disolución salina de manera
abundante. Piel: Eliminar la ropa contaminada y lavar la
piel con agua y jabón. Ingestión: No inducir el vómito.
EN TODOS LOS CASOS DE EXPOSICION, EL PACIENTE DEBE
RECIBIR AYUDA MEDICA
TAN PRONTO COMO SEA POSIBLE.
Líquido incoloro
con un olor
parecido al del
petróleo.
Es un compuesto altamente inflamable, cuyos vapores pueden viajar a
una fuente de ignición y regresar con fuego al lugar que los originó,
pueden explotar en un área cerrada y generar mezclas explosivas con
aire. En forma de vapor , irrita a la nariz y garganta; como líquido,
irrita a la piel y ojos.Se sospecha que el n-hexano es una neurotoxina y
se ha encontrado que su metabolito mas tóxico es la 2,5-hexanediona.
Por otra parte se ha observado un efecto sinergístico de la metiletilcetona en la neurotoxicidad del hexano y la metil-butilcetona
(ambos tienen una ruta metabólica en común), mientras que el
tolueno disminuye esa toxicidad.
Inhalación: Translade a la víctima a un lugar ventilado.
Aplicar respiración artificial si ésta es dificultosa, irregular
o no hay. Proporcionar oxígeno. Ojos: Lavar
inmediatamente con agua o disolución salina de manera
abundante. Piel: Eliminar la ropa contaminada y lavar la
piel con agua y jabón. Ingestión: No inducir el vómito.
EN TODOS LOS CASOS DE EXPOSICION, EL PACIENTE DEBE
RECIBIR AYUDA MEDICA
TAN PRONTO COMO SEA POSIBLE
25
Hidróxido de Potasio
Sólido en
fragmentos,
terrones, barras,
lentejas o escamas
con fractura
cristalina o
rombohedral, sin
olor, de color
blanco - amarillo
claro,
delicuescente.
La reacción con agua puede generar suficiente calor para
encender materiales combustibles. Con ácidos fuertes:
puede ocurrir reacción violenta con liberación de calor y
presión que podrá explotar el contenedor. Con metales:
su reacción puede producir hidrógeno que es inflamable.
Con materiales combustibles, materiales orgánicos, zinc,
aluminio, estaño, dióxido de carbono; componentes
organohalógenados: puede reaccionar para formar
espontáneamente componentes combustibles. Con
anhídrido maléico y componentes orgánicos nitro y cloro
puede reaccionar explosivamente.
INHALACIÓN: Si ocurre una emergencia, retire al afectado
del área contaminada. Dé respiración artificial. Si la
respiración es dificultosa , se debe administrar oxígeno por
personal calificado. Si la respiración o pulso están
detenidos, personal entrenado debe aplicar resucitación
cardiopulmonar. CONTACTO CON LA PIEL:
Inmediatamente deje correr el agua en las zonas
afectadas. Saque la ropa, joyas y zapatos. Lave las zonas
contaminadas con agua y jabón. Lave y seque
completamente las ropas y zapatos contaminados antes
de volver a utilizarlos. CONTACTO CON LOS OJOS:
Enjuague inmediatamente los ojos con un chorro de
agua directo durante al menos 15 minutos, y mantenga
abiertos los párpados para garantizar que se lave todo el
ojo y los tejidos del párpado. Enjuagar los ojos en cuestión
de segundos es esencial para lograr la máxima eficacia.
INGESTIÓN: Nunca de nada en la boca a una persona
inconsciente o con convulsiones. Si tragó el producto, no
induzca el vómito. Dé grandes cantidades de agua. Si
vomita espontáneamente, mantenga las vías aéreas
despejadas. Dé más agua cuando haya dejado de vomitar.
BUSQUE ATENCIÓN MÉDICA INMEDIATAMENTE
EN TODOS LOS CASOS
Ácido clorhídrico
Líquido de incoloro
a amarillo, de olor
acre.
Sus vapores son irritantes a los ojos y membranas mucosas. Es soluble
en agua, desprendiéndose calor. Es corrosivo de metales y tejidos.
Para su obtención se tienen diferentes procesos industriales, entre los
cuales se encuentran: la reacción entre cloruro de sodio o potasio con
ácido sulfúrico; la reacción de bisulfuro de sodio con cloruro de sodio,
conocido como proceso Meyer; el proceso Hargreaves, en el cual se
usa óxido de azufre, sal y vapor.
INHALACIÓN: Aire limpio, reposo. Posición de
semiincorporado. PIEL: Quitar las ropas contaminadas.
Aclarar la piel con agua abundante o ducharse durante 15
minutos como mínimo. Proporcionar asistencia médica.
OJOS: Enjuagar con agua abundante durante varios
minutos (quitar las lentes de contacto si puede hacerse
con facilidad). INGESTIÓN: Enjuagar la boca. NO provocar
el vómito. Dar a beber un vaso pequeño de agua, pocos
minutos después de la ingestión.
Proporcionar asistencia médica en todos los casos.
Ácido Pipérico
Sólido amarillento
-
-
26
Bicarbonato de sodio
Permanganato de Potasio
Alcohol Isopropílico
Polvo blanco o
terrones cristalino,
sabor refrescante.
sólido cristalino
púrpura
Líquido
transparente e
incoloro. Olor
característico.
Tras la inhalación, no se tiene conocimiento de consecuencias graves
sobre la salud. Tras contacto con la piel, no se tiene conocimiento de
consecuencias graves sobre la salud. Tras contacto con los ojos, no se
tiene conocimiento de consecuencias graves sobre la salud. Tras
ingestión, no se tiene conocimiento de consecuencias graves sobre la
salud. El producto no tiene características peligrosas. Debe manejarse
con las precauciones apropiadas para los productos químicos.
Reacciona violentamente con ácidos para formar dióxido de
carbono, el cual puede acumularse en espacios confinados, es
incompatible con pentóxido de fósforo, acido sulfurico, acido
clorhidrico, zinc, hidróxido de calcio
Es un compuesto no inflamable. Sin embargo los recipientes que lo
contienen pueden explotar al calentarse y genera fuego y explosión al
entrar en contacto con materiales combustibles. En experimentos con
ratas a las cuales se les administró este producto por via rectal, se
observó hiperemia (aumento en la cantidad de sangre) del cerebro,
corazón, hígado, riñón, bazo y tracto gastrointestinal. Además, se
presenta atrofia y degeneración de tejidos parenquimales, cambios
destructivos en el intestino delgado, shock y muerte en las siguientes
3 a 20 horas. En ratones a los que se les inyectó por vía subcutánea
presentaron necrosis del hígado.
Fácilmente inflamable. Irrita los ojos. La inhalación de vapores puede
provocar somnolencia y vértigo. Evitar contacto con: Metales
alcalinos. Metales alcalinotérreos. Aluminio. Agentes
oxidantes (entre otros, ácido perclórico, percloratos, halogenatos,
CrO3, halogenóxidos, ácido nítrico, óxidos de nitrógeno, óxidos no
metálicos, ácido cromosulfúrico). Compuestos orgánicos de
nitrógeno.
Inhalación: Retirar del área de exposición hacia una bien
ventilada. Si el accidentado se encuentra inconsciente, no
dar a beber nada, dar respiración artificial y rehabilitación
cardiopulmonar. Si se encuentra consiente, levantarlo o
sentarlo lentamente, suministrar oxígeno, si es necesario.
Ojos: Lavar con abundante agua corriente, asegurándose
de levantar los párpados, hasta eliminación total del
producto. Piel: Quitar la ropa contaminada
inmediatamente. Lavar el área afectada con abundante
agua corriente. Ingestión: No provocar vómito. Si el
accidentado se encuentra inconsciente, tratar como en el
caso de inhalación. Si está consciente, dar a beber una
cucharada de agua inmediatamente y después, cada
10 minutos.
EN TODOS LOS CASOS DE EXPOSICION EL PACIENTE DEBE
SER TRANSPORTADO AL HOSPITAL TAN PRONTO COMO
SEA POSIBLE.
Inhalación: Transportar a la víctima a una zona bien
ventilada. Si se encuentra inconciente, proporcionar
respiración artificial. Si se encuentra conciente , sentarlo
lentamente y proporcionar oxígeno. Ojos: Lavarlos con
agua corriente asegurándose de abrir bien los párpados,
por lo menos durante 15 minutos. Piel: Eliminar la ropa
contaminada, si es necesario, y lavar la zona afectada con
agua corriente. Ingestión: No induzca el vómito. Si la
víctima se encuentra consciente dar agua a beber
inmediatamente.
EN TODOS LOS CASOS DE EXPOSICION, EL PACIENTE DEBE
SER TRANSPORTADO AL HOSPITAL
TAN PRONTO COMO SEA POSIBLE.
Indicaciones generales: En caso de pérdida del
conocimiento nunca dar a beber ni provocar el vómito.
Inhalación: Trasladar a la persona al aire libre. En caso de
asfixia proceder a la respiración artificial. Contacto con la
piel: Lavar abundantemente con agua. Quitarse las ropas
contaminadas. Ojos: Lavar con agua abundante (mínimo
durante 15 minutos), manteniendo los párpados abiertos.
Pedir atención médica. Ingestión:Beber agua abundante.
Evitar el vómito. Pedir atención médica. Administrar
solución de carbón activo de uso médico. Lavado de
estómago. Laxantes: sulfato sódico (1 cucharada sopera en
250 ml de agua). Administrar aceite de vaselina como
laxante (3 ml/kg).
27
Sílica gel
Piperonal
Sólido blanco
No es considerado peligroso para la salud o el medio ambiente según
la legislación vigente
INHALACIÓN: Trasladar a la víctima al aire fresco
inmediatamente. Proporcionar reposo, calor y aire fresco.
INGESTIÓN: Enjuagar a fondo la boca. Conseguir atención
médica. CONTACTO CON LA PIEL: Lavar la piel
inmediatamente con jabón y agua. Conseguir atención
médica si la irritación persiste después de lavarse.
CONTACTO CON LOS OJOS: Si lleva lentes de contacto,
asegúrese de quitárselas antes de enjuagar. Lavar
inmediatamente los ojos con mucha agua
manteniendo los párpados abiertos. Continuar enjuagando
durante al menos 15 minutos. Conseguir atención médica
sicontinúa cualquier malestar.
Sólido de color
blanco o incoloro.
Tiene un olor floral
comúnmente
descrito como
similar al de la
vainillina y la
cereza.
El piperonal es moderadamente tóxico. La probable dosis letal oral (en
humanos) es de 0.5-5 g/kg; Unos 450 gramos para persona de 70 kg.
Es moderadamente tóxico por ingestión y por vía intraperitoneal.
Puede causar depresión del sistema nervioso central. Es irritante de la
piel humana. La exposición ocupacional al piperonal puede producirse
por inhalación y contacto dérmico con este compuesto en los lugares
de trabajo donde se produce o es utilizado. Puesto que este
compuesto se usa en la industria de perfumes y fragancias, la
población general puede estar expuesta al piperonal a través de del
uso de productos de consumo que contienen este compuesto. El
piperonal se utiliza también como un saborizante y la exposición
puede producirse a través de la ingestión de alimentos que contienen
este compuesto.
Inhalación: Retirar del área de exposición hacia una bien
ventilada. Si el accidentado se encuentra inconsciente, no
dar a beber nada, dar respiración artificial y rehabilitación
cardiopulmonar. Si se encuentra consiente, levantarlo o
sentarlo lentamente, suministrar oxígeno, si es necesario.
Ojos: Lavar con abundante agua corriente, asegurándose
de levantar los párpados, hasta eliminación total del
producto.
28
CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS Y ASPECTO FÍSICO DE LA PIMIENTA NEGRA (Piper nigrum)
29
FOTOGRAFÍAS CAPTADAS DURANTE EL DESARROLLO DEL PROYECTO
Etapa de extracción de la piperina
30
Primera modificación: formación del ácido pipérico a partir de piperina
31
Segunda modificación: formación del piperonal a partir de ácido pipérico
32
Pruebas antimicrobianas