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COMPARACIN ENTRE DIFERENTES MTODOS DE EXTRACCIN PARA LA RECUPERACIN DE COCANA

PREVIAMENTE INCORPORADA A UNA MATRIZ SLIDA

ANGLICA CRISTINA MOLINA NARANJO*

Recibido: 6 de Mayo de 2007 Aprobado: 29 de Julio de 2007

RESUMEN

/D FRFDtQDQHJUD HV XQDQXHYDPRGDOLGDGGH FDPXDMH GH OD FRFDtQDTXH HYDGH WRGRVlos controles de seguridad ya que no es detectada por los perros antinarcticos y no arroja resultados positivos en las pruebas qumicas. Por tal razn es interesante investigar sobre tcnicas de deteccin de la coca negra y adems de extraccin del alcaloide puro. En el siguiente escrito se comparan los mtodos de extraccin clsicos tales como extraccin continua lquido-lquido utilizando Soxhlet con mtodos ms modernos como la extraccin FRQXLGRVVXSHUFUtWLFRVVLHQGRHVWH~OWLPRSRFRLQYHVWLJDGRSDUDHVWHDOFDORLGH(OREMHWLYRgeneral es realizar un estudio preliminar para determinar cul es el mejor mtodo de extraccin GHFRFDtQDODFXDOVHHQFXHQWUDFDPXDGDHQXQDPDWUL]VyOLGDFRQHOQGHFRQWULEXLUDODgeneracin de protocolos empleados por diferentes organismos estatales en la deteccin y control de drogas de abuso.

Palabras clave:()6FRFDtQDQHJUDFDPXDMHPpWRGRVGHH[WUDFFLyQ

COMPARISON BETWEEN DIFFERENT EXTRACTION METHODS FOR THE RECOVERY OF COCAINE

PREVIOUSLY INCORPORATED IN A SOLID MATRIX

ABSTRACT

%ODFNFRFDLQHLVDQHZFDPRXDJHPRGDOLW\RIFRFDLQHWKDWHYDGHVDOOVHFXULW\FRQWUROVsince it is not detected by the antinarcotics dogs and it does not show positive results in chemical tests. Therefore, it is interesting to research detection techniques of black cocaine,

* InvestigadoraUniversidad Nacional de Colombia, Facultad de Ciencias, Departamento de qumica, Laboratorio de Extraccin con Fluidos Supercrticos. Correo electrnico: acmolinan#unal.edu.co

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Anglica Cristina Molina Naranjo

as well as the extraction of the pure alkaloid. The following text compares the classic extraction methods such as continuous liquid-liquid extraction using Soxhlet with more PRGHUQPHWKRGVOLNHWKHVXSHUFULWLFDOXLGH[WUDFWLRQEHLQJWKHODWWHUVFDUFHO\UHVHDUFKHGfor this type of alkaloid. The general mission is to carry out a preliminary study in order to GHWHUPLQHWKHEHVWPHWKRGIRUFRFDLQHH[WUDFWLRQZKLFKLVFDPRXDJHGLQDVROLGPDWUL[all with the purpose of contributing to the construction of protocols used by different state organisms in the detection and control of abused drugs.

Key words: SFE, black cocaine, masking, extraction methods.

1. INTRODUCCIN

La cocana es un alcaloide pirrolidnico (comprende los alcaloides del tropano) que como la gran mayora de alcaloides tiene carcter bsico, contiene un nitrgeno heterocclico, es extrado de una planta superior y presenta una actividad farmacolgica muy marcada. Los procedimientos utilizados para la extraccin de los alcaloides se basan en la solubilidad y en la presencia del N en la molcula. La cocana contiene una amina terciaria que hace que la base del alcaloide sea soluble en solventes orgnicos tales como cloroformo, ter etlico y etanol; y que forme sales solubles en agua con cidos minerales como por ejemplo el HCl al 5 % [2]. La estructura del alcaloide es:

Figura 1. Estructura de la cocana.

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Comparacin entre Diferentes Mtodos de Extraccin para la Recuperacin de Cocana ...

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8QDQXHYDPRGDOLGDGGHFDPXDMHTXtPLFRKDVLGRXWLOL]DGDSRUORVQDUFRWUDFDQWHVmezclando homogneamente el alcaloide con otras sustancias que permiten evadir los controles aeroportuarios. Los primeros casos se estudiaron en laboratorios especializados en Alemania, quienes denominaron a este tipo de droga cocana negra pero su nombre tcnico es cocana antinarcoprueba.

Figura 2. Fotografa de la cocana negra.

(VWDQXHYDIRUPDGHFDPXDMHLPSOLFDXQQXHYRUHWRSDUDORVTXtPLFRV\DTXHHQFXEUHel olor de la droga en cualquier sistema de envase o transporte y el resultado producido SRU ORV UHDFWLYRV TXtPLFRV XWLOL]DGRV SRU ODV DXWRULGDGHV SDUD OD LGHQWLFDFLyQpreliminar de la droga es negativo. Un anlisis qumico detallado realizado por las autoridades alemanas determin que la sustancia decomisada contena 40% cocana, y una mezcla homognea de tiocianato de cobalto (o de potasio) y cloruro frrico.

Figura 3. Cristales de cocana.

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/DVDXWRULGDGHVSDUDLGHQWLFDUODFRFDtQDWUDEDMDQFRQORVUHDFWLYRV0DWKHUV\6FRWWque contienen tiocianato de cobalto el cual al interactuar con la cocana forman un precipitado de las sales de color azul turquesa. Pero en el caso de la cocana negra, puede decirse que la prueba utilizada para la deteccin preliminar de la cocana no GDUHVXOWDGRVGHELGRDOSURFHVRXWLOL]DGRSDUDFDPXDUODGURJD\DTXHXWLOL]DXQRde los compuestos qumicos necesarios para preparar los mismos reactivos con los TXHpVWDVHLGHQWLFD

Los mtodos que se usan para recuperar el alcaloide puro son:

1. Disolver la cocana clorhidrato en agua.

2. Adicionar hidrxido de amonio para precipitar la cocana en forma de base.

3. Adicionar cido etilendiamintetraactico (EDTA) para acomplejar el hierro y mantenerlo disuelto de tal manera que no cambie el color del alcaloide precipitado.

/DVROXFLyQDOFDOLQDSXHGHVHSDUDUVHPHGLDQWHOWUDFLyQ

/DSXULFDFLyQGHODFRFDtQDVHKDFHGLVROYLpQGRODHQVROYHQWHVRUJiQLFRVWDOHVcomo acetona, ter o cloroformo; y debido a su volatilidad, se evaporan y se recuperan los cristales de cocana.

Normalmente se recurre a la extraccin de la cocana por mtodos clsicos tales como extraccin lquido-lquido continua usando Soxhlet, discontinua por percolacin (lixiviacin) o maceracin. Pero pocos estudios hechos recientemente a partir de hojas GHFRFDKDQGHPRVWUDGRTXH ODH[WUDFFLyQFRQXLGRVVXSHUFUtWLFRVDUURMDEXHQRVUHVXOWDGRV/DH[WUDFFLyQFRQXLGRVVXSHUFUtWLFRV()6HVXQDWpFQLFDDOWHUQDWLYDque extraccin slido-lquido que tiene varias ventajas sobre otros mtodos como lo son menor tiempo de extraccin, menor cantidad de solvente y reduccin de la temperatura de trabajo. Sin embargo, la alta inversin requerida para el montaje del equipo as como los pocos datos ingenieriles y termodinmicos, reportados sobre el tema han impedido el empleo masivo de sta tcnica de extraccin. La EFS de compuestos polares no ha sido muy estudiada debido a la baja polaridad del CO2VXSHUFUtWLFR 3DUD HVWRV FDVRV VH KDFH QHFHVDULD OD DGLFLyQ GHPRGLFDGRUHV SDUDLQFUHPHQWDUODSRODULGDGGHOXLGRVXSHUFUtWLFR/DRSWLPL]DFLyQGHODVFRQGLFLRQHVde extraccin generalmente se hace variando uno de los parmetros y manteniendo el resto constantes. [1]

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(OSRGHUVROYDWDQWHGHXQXLGRVXSHUFUtWLFRUDGLFDHQODDOWDGHQVLGDGTXHSUHVHQWD(similar a la de los lquidos), ya que la densidad determina la intensidad de las fuerzas intermoleculares entre las molculas de solvente y las de soluto. La baja viscosidad y ODDOWDGLIXVLELOLGDGTXHSUHVHQWDQHVWRVXLGRVSHUPLWHQTXHODWUDQVIHUHQFLDGHPDVDsea rpida y con gran capacidad, requisitos bsicos de una buena extraccin. Adems GHELGRDODQXODWHQVLyQVXSHUFLDOHOORVSXHGHQSHQHWUDUDWUDYpVGHSHTXHxRVSRURVGHOPDWHULDODH[WUDHU&RPRFRQVHFXHQFLDGH ORDQWHULRU ORVXLGRVVXSHUFUtWLFRVposeen un poder de solvente similar al de los lquidos con caractersticas de transferencia de masa propias de los gases.

Debido a que el dixido de carbono es inerte, qumicamente estable, no es txico ni LQDPDEOHHVHFRQyPLFR\GHIiFLOFRQVHFXFLyQHVWHHVHOXLGRPiVHPSOHDGRHQestos procesos de extraccin. Las propiedades crticas del dixido de carbono son Tc= 30.85 C y Pc = 1070.9 psi [3].

2. MATERIALES Y MTODOS

2.1 Materiales

La muestra es una matriz slida conformada por 40 % del alcaloide cocana, 30 % de cloruro frrico, FeCl3 y 30 % de tiocianato de potasio, KSCN; la cual fue suministrada por el DAS como objeto de estudio. CO2IXHXVDGRSDUDODH[WUDFFLyQFRQXLGRVVXSHUFUtWLFRV

([WUDFFLyQFRQXLGRVVXSHUFUtWLFRV

El volumen de la cmara de extraccin fue de 5 mL, la bomba usada el calentamiento se control mediante una

2.3 Anlisis por GC-FID

Fue realizado en un equipo

2.4 Anlisis CG-EM

Fue llevado a cabo en un cromatgrafo

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3. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

3.1 Anlisis cualitativos preliminares

Para determinar el procedimiento experimental a seguir primero se hacen unos ensayos cualitativos en tubos de ensayo basados en las propiedades de los componentes de la muestra y en las de los productos formados al mezclarlos tambin. Como la cocana en la muestra se encuentra como clorhidrato, es muy soluble en agua y poco soluble en solventes orgnicos. Adems el tiocianato frrico formado es prcticamente insoluble en cloroformo. Teniendo en cuenta tambin que las sales de hierro que se forman al adicionar los aniones fosfato y carbonato son insolubles, se procede a disolver una pequea cantidad de la muestra en tres solventes diferentes (agua, etanol y cloroformo) y luego con cada uno se adicionaron amonaco, fosfatos y carbonatos. Ver Anexo I.

3.2 Extraccin por Soxhlet

Para realizar la extraccin por Soxhlet se disuelve la muestra en etanol, se centrifuga para descartar el precipitado amarillo de Fe(OH)3 y luego se adiciona CO3

2- para formar la sal de hierro insoluble, despus se centrifuga y a la solucin resultante se le realiza una extraccin exhaustiva con etanol utilizando Soxhlet por aproximadamente 24 horas. Por ltimo se evapora el etanol y se sacan los cristales del alcaloide.

([WUDFFLyQFRQXLGRVVXSHUFUtWLFRV

Para la extraccin de la cocana utilizando este mtodo se tienen en cuenta los siguientes parmetros experimentales que fueron reportados como las condiciones ptimas despus de varios ensayos con hojas de coca:

Masa: 100 mgPresin: 19.4 Mpa = 2815.2 psiT = 70 CTiempo = 7.5 minutosFlujo = 2 mL/minGHPRGLFDGRUSRODUHQ&2229 % de agua en metanol

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0.60 % cocana encontrado0.61 % cocana reportada

Como la muestra bajo estudio es de diferente naturaleza, se optimizan los parmetros cambiando una de las variables y dejando las dems constantes.

(OIDFWRUTXHPiVLQX\HVREUHODH[WUDFFLyQHVHOSRUFHQWDMHGHPRGLFDGRUSRODUen CO2 y la cantidad de agua en metanol.

,GHQWLFDFLyQGHODFRFDtQD

8QDYH]REWHQLGRVORVH[WUDFWRVSRUORVPpWRGRVDQWHULRUHVSDUDLGHQWLFDUODFRFDtQDse utiliza la espectrometra de masas acoplada a cromatografa de gases CG-EM.

El cromatograma esperado debe tener el pico de la cocana eluyendo aproximadamente a 9.5 min:

Figura 4. Cromatograma de los alcaloides mayoritarios presentes en E. coca var. coca.Donde los picos: 1 = higrina, 2 = ecgonidina metil ster, 3 = ecgonina metil ster, 4 = metadona (patrn interno), 5 = cocana, 6 = cis-cinamoilcocana y 7 = trans-cinamoilcocana. Entre 7.4 8.4 min se HQFXHQWUDQDOJXQRViFLGRVJUDVRVTXHQRLQWHUHUHQ

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4. RESULTADOS Y ANLISIS

4.1 Anlisis cualitativos preliminares

Los resultados obtenidos de estos ensayos se resumen en la siguiente tabla:

Solvente NH4OH PO43- CO32-

Cloroformo PrecipitadonaranjaPrecipitado

naranjaPrecipitado

naranja

Etanol FlculonaranjaSolucinblancuzca

Precipitadonaranja

AguaPrecipitado

amarillooscuro

Solucinamarilla

clara

Flculonaranja

Tabla N 1. Resultados de los anlisis preliminares.

De lo anterior se puede concluir que lo mejor es disolver primero la muestra en agua, luego centrifugar para separar el hidrxido de hierro (precipitado amarillo) formado, luego adicionar amonaco para precipitar el alcaloide en forma de base; despus adicionar EDTA para mantener acomplejado el hierro en solucin y luego hacer una VHSDUDFLyQSRUOWUDFLyQ8QDYH]VHSDUDGRHODOFDORLGHHQHOVyOLGRVHH[WUDHFRQcloroformo, se evapora y se obtienen los cristales de cocana pura.

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$QH[R,'LDJUDPDGHXMRGHOSURFHGLPLHQWRH[SHULPHQWDO

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$QH[R,,'LDJUDPDGHXMRGHODH[WUDFFLyQSRU6R[KOHW

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