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 0 UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE QUÍMICA e INGENIERIA QUÍMICA DEPARTAMENTO ACADEMICO DE QUÍMICA ORGÁNICA LABORATORIO DE PRODUCTOS NATURALES “Quinonas - Antraquinonas”  Integrantes: Castañeda Osorio, Edson Pusari Mancilla, Mónica Rafaeli Pulgar, Renzo Rojas Pérez, Leslie Profesora: Quim. Juana Huamán Malla Horario: Miércoles 18:00-22:00 C.U. Noviembre del 2014

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    UNIVERSIDAD NACIONAL

    MAYOR DE SAN MARCOS

    FACULTAD DE QUMICA e INGENIERIA QUMICA

    DEPARTAMENTO ACADEMICO DE QUMICA ORGNICA

    LABORATORIO DE PRODUCTOS NATURALES

    Quinonas - Antraquinonas

    Integrantes:

    Castaeda Osorio, Edson

    Pusari Mancilla, Mnica

    Rafaeli Pulgar, Renzo

    Rojas Prez, Leslie

    Profesora:

    Quim. Juana Huamn Malla

    Horario:

    Mircoles 18:00-22:00

    C.U. Noviembre del 2014

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    INDICE

    1. Introduccin.2

    2. Principios Tericos.3

    3. Detalles Experimentales... 5

    4. Reacciones Qumicas... 6

    5. Resultados.. 7

    6. Discusin de Resultados...... 7

    7. Conclusiones...... 8

    8. Recomendaciones. 9

    9. Bibliografa................... 10

    10. Cuestionario.... 11

  • 2

    INTRODUCCIN

    Las quinonas son muy abundantes en la naturaleza, en el Reino Vegetal se encuentran

    tanto en vegetales superiores como en hongos y bacterias. Dependiendo del grado de

    complejidad de su estructura qumica pueden clasificarse en benzoquinonas,

    naftoquinonas o antraquinonas si son estructuras monocclicas, bicclicas o tricclicas.

    El grupo de las benzoquinonas tiene escaso inters desde el punto de vista de la

    fitoterapia aunque si es necesario conocer su importante poder alergizante. Muchas

    benzoquinonas y algunas naftoquinonas se comportan como haptenos que al combinarse

    con los grupos amino o tiol de las macromolculas pueden inducir dermatitis por

    sensibilizacin. Las naftoquinonas, localizadas preferentemente en vegetales superiores,

    se encuentran en las plantas frescas en forma heterosdica, liberndose la genina durante

    el proceso de desecacin. Pueden presentar actividades farmacolgicas de aplicacin a la

    teraputica como es el caso de la plumbagina de la drosera que parece ser eficaz en el

    tratamiento de la tos, o la juglona que presenta actividad antibacteriana y fungicida.

    Tambin algunas naftoquinonas pueden ser empleadas en cosmtica como colorantes

    naturales. Las antraquinonas son pues quinonas tricclicas derivadas del antraceno y

    constituyen el grupo ms interesante de quinonas. Pueden llevar funciones hidroxlicas en

    su estructura en diversas posiciones: si poseen dos grupos OH en las posiciones 1 y 2,

    tienen propiedades colorantes; si stos se encuentran en las posiciones 1 y 8, el efecto es

    laxante.

  • 3

    PRINCIPIOS TERICOS

    QUINONAS

    Una quinona (o benzoquinona) es uno de los dos ismeros de la ciclohexanodiona o bien

    un derivado de los mismos. Su frmula qumica es C6H4O2. Los dos ismeros son la orto-

    benzoquinona, que es la 1,2-diona, y la para-quinona o parabenzoquinona, que es la 1,4-

    diona. La parabenzoquinona es la forma oxidada de la hidroquinona y la orto-

    benzoquinona es la forma oxidada del catecol (1,2-dihidroxibenceno).

    La quinona es un constituyendo comn de molculas biolgicamente relevantes (por

    ejemplo, la vitamina K1 es filoquinona). Otros sirven como aceptor de electrones en

    cadenas de transporte de electrones como las de los fotosistemas I y II de la fotosntesis y

    la respiracin aerbica. Un ejemplo natural de quinonas como agentes oxidantes es el

    espray de los escarabajos bombarderos. La hidroquinona se hace reaccionar con el

    perxido de hidrgeno para producir una rfaga ardiente de vapor, un fuerte elemento

    disuasorio en el mundo animal. Las quinonas pueden reducirse parcialmente a quinoles.

    La benzoquinona se usa en qumica orgnica como agente oxidante. Existen agentes

    incluso ms fuertes, tales como el 2,3,5,6-tetracloro-parabenzoquinona o p-cloranil y el

    2,3-diciano-5,6-dicloro-parabenzoquinona o DDQ.

    ANTRAQUINONAS:

    Los derivados antraquinonicos presentes en las drogas purgantes pueden ser

    dihidroxifenoles, como el crisofanol; trihidroxifenoles, como la emodina; o

    tetrahidroxifenoles, como el cido carmnico. Con frecuencia estn presentes otros

    grupos, como el metilo en el crisofanol, el hidroximetilo en la aloemodina y el carboxilo en

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    la reina y cido carmnico. Cuando estas sustancias se hallan en estado de heterosidos, el

    azcar puede estar unido en posiciones diversas.

    Los derivados antraquinnicos suelen ser compuestos de color rojo-anaranjado, que en

    ocasiones pueden observarse in situ, (como ocurre en los radios medulares del ruibarbo y

    cscara sagrada). Por lo general son solubles en agua caliente o alcohol diluido. El ensayo

    de Borntrger suele emplearse para su deteccin. La droga pulverizada se macera con un

    disolvente orgnico no miscible (se recomienda el ter), se filtra y se aade

    hidroxidoamonico o soda custica en disolucin acuosa, apareciendo en la capa acuosa,

    tras agitacin, un color rosa, rojo o violado, que indica la presencia de derivados

    antraquinnicos libres. Si solo existen hetersidos, el ensayo debe modificarse;

    hidrolizando previamente con solucin alcohlica de hidrxido potsico o Acido 2M. Si se

    aade un lcali a las drogas pulverizadas o a cortes, el color rojo producido sirve para

    localizar en los tejidos los derivados antraquinnicos (en los radios medulares de la

    corteza de cscara sagrada, por ejemplo).

  • 5

    DETALLES EXPERIMENTALES

    Se llevaron muestras solidas de T Grinseng, Pastilla de Ciruelax y Cochinilla.

    Se calcularon alrededor de 2 gramos de muestra y se procedio a pulverizarlo con la

    ayuda de un mortero y se procedi a realizar los anlisis respectivos.

    Para la reaccin con NaOH al 5% se utiliz 3 tubos de ensayo en los cuales se

    introdujo una pequea cantidad de cada muestras por separado seguidamente se

    aadi 0,2 mL de etanol y 0,4 mL de NaOH al 5% observndose un cambio de

    coloracin para las tres muestras indicndonos presencia de compuestos

    quinnicos.

    Para la reaccin de Borntranger se introdujo alrededor de 1 gramo de cada

    muestra en 3 distintos tubos de ensayo los cuales se le agreg KOH 5% en caliente,

    se filtr y se dej enfriar para luego acidular con HCl al 20% y benceno, se agit y

    se dej reposar. Luego que se observ la separacin de la fase bencnica en los 3

    tubos se le aadi NH4OH observando una coloracin rosa a roja que nos indic

    presencia de antraquinona.

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    REACCIONES QUMICAS

    Reaccin con NaOH al 5%

    Reaccin de Borntrger

  • 7

    RESULTADOS

    T de Grinseng Ciruelax Cochinilla Rx. NaOH 5% Blanco Amarillo Marrn Claro

    Marrn Oscuro Naranja Violeta

    Rx. Borntranger Amarillo Naranja Pardo

    DISCUSIN DE RESULTADOS

    La baja concentracin de quinonas en algunos casos puede llevar a un falso negativo por

    lo que es necesario, concentrar la muestra.

    Luego realizamos la prueba de reaccin de Borntrager, observndose la formacin de dos

    fases una fase orgnica y una acuosa, la fase orgnica se coloreo a amarillo plido y la fase

    acuosa se torn meln, lo que indicara poca presencia de naftoquinonas y antraquinonas

    libres en la muestra al ser tratadas con NH4OH, es decir que en esta muestra hay baja

    presencia de quinonas.

  • 8

    CONCLUSIONES

    Se concluye que las muestras analizadas - cochinilla, t Ginseng, ciruelax presentan

    quinonas, esto se demuestro mediante las pruebas cualitativas de coloracin realizadas

    cuyos resultados se muestran en el acpite de procedimientos y resultados.

    Adems se concluye que la muestra de t presenta ms quinonas que la cochinilla, esto se

    concluye a razn de la reaccin de Borntranger.

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    RECOMENDACIONES

    Para realizar las pruebas se recomienda que las muestras a estudiar se encuentren bien

    secas, para que al momento de triturarlas sean ms fciles de moliendar, adems que

    cuanta ms pequea sean las partculas ms fcilmente se realiza la extraccin.

    Para la cochinilla se recomienda utilizar una pequesima cantidad, ya que esta presenta

    una coloracin fuerte, lo que puede interferir en las reacciones de identificacin.

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    BIBLIOGRAFA

    Xorge Alejandro Domnguez, Mtodos de investigacin Fitoqumica, Editorial LIMUSA,

    Mxico, 1973.

    Olga Lock de Ugaz, INVESTIGACIN FITOQUMICA Mtodos en el estudio de productos

    naturales, segunda edicin, Fondo editorial PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL

    PERU, Lima-Per, 1994.

    http://www.botanical-online.com/antraquinonas.htm

    http://redalyc.uaemex.mx/redalyc/pdf/475/47547213.pdf

  • 11

    CUESTIONARIO

    1. porque se extrae en medio alcalino? Explique que reacciones diferentes de la

    prctica pueden realizar?

    Las soluciones diluidas, son solventes qumicamente activos que se utilizan generalmente

    para la extraccin de quinonas de naturaleza acida. La fuerza acida de las quinonas

    hidroxiladas depende de la posicin y numero de los grupos OH fenlicos; y en algunos

    casos del grupo carboxilo. Las quinonas a-hidroxiladas son los cidos dbiles, solubles

    en las soluciones de 5% de hidrxido de sodio y de bicarbonato de sodio. El

    comportamiento de la solubilidad de las quinonas en las soluciones alcalinas diluidas

    permite obtener una informacin de tipo cualitativo.

    Las quinonas a-hidroxiladas son tratadas con bases fuertes como hidrxido de sodio, se

    oxidan y degradan en presencia de aire.

    Las quinonas b-hidroxiladas en cidos mas fuertes que las quinonas a-hidroxiladas. Son

    solubles en las soluciones acuosas de bicarbonato de sodio y carbonato de sodio.

    Ensayo con Acetato de Magnesio alcohlico Al tratar las soluciones que contienen antraquinonas puras con una solucin de Acetato de magnesio en alcohol, se producen coloraciones caractersticas dependiendo del patrn de hidroxilacin de la sustancia. Las sustancias m-hidroxiladas producen color amarillo naranja, las p-hidroxiladas color rojo, y las o-hidroxiladas producen coloraciones violeta. Ensayo de reduccin moderada Las antraquinonas se reducen fcilmente en presencia de un metal y un cido mineral,

    perdiendo su coloracin original; pero al dejar expuesto al aire el producto de reduccin,

    este se oxida por el oxgeno del aire y reaparece la coloracin original.

  • 12

    2. A que se denomina antrona y antranoles. Escriba un ejemplo de reaccin.

    Estos derivados antraquinonicos reducidos existen, tanto libres como combinados, al

    estado de heterosidos. Son ismeros y en solucin pueden, parcialmente, convertirse

    unos en otros. La sustancia emparentada, antrona, es un producto amarillo plido, no

    fluorescente, insoluble en los lcalis; su ismero, antranol, es amarillo-parduzco y da lugar

    a una fuerte fluorescencia en solucin alcalina.

    3. Describa una aplicacin industrial. Por ejemplo la obtencin de un laxante e indique

    el mecanismo de accin.

    Quinonas naturales o sintticos muestran una actividad biolgica o farmacolgica, y

    algunos de ellos muestran actividad antitumoral. Posee una serie de propiedades

    biolgicas, incluyendo algunas afirmaciones en la medicina herbal.

    Pueden presentar actividades farmacolgicas de aplicacin teraputica, como por ejemplo la plumbagina dela drosera, que parece ser eficaz en el tratamiento de la tos, ola juglona (5-hidroxi- 1,4-naf toquinona) delas hojas y fruto del nogal que presenta actividad anti bacteriana y fungicida. Tambin algunas naftoquinonas pueden ser empleadas en cosmtica como colorantes naturales, como ocurre con la lawsona (2-hidroxi-1,4-naftoquinona), tie de anaranjado la lana y la seda mordentados con sulfato de aluminio, tambin presenta actividad fungicida se fija en grupos tionilicos de queratina capilar proporcionndoles un color rojo-anaranjado.

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    4. Indique 5 quinonas que estn presentes en recursos animales con sus respectivas

    estructuras y utilidad.

    Los pigmentos quinnicos son dicetonas a, bno saturadas, cuya caracterstica es su color,

    que va del amarillo plido pasando por el anaranjado y el rojo al negro.

    Estos compuestos se encuentran en la corteza y la raz de las plantas superiores, en los

    lquenes, los hongos, las bacterias, los artrpodos y en los equinodermos.

    En los insectos tintreos de la familia de los Coccidos como el Dactylopius coccus Costa la

    "cochinilla" del cual se obtiene el cido carmnico que se utiliza para dar color a los

    alimentos, frmacos, cosmticos y como un recurso para el teido de la lana mordentada.

    Escarabajo bombardero mecanismo de defensa basado en una mezcla de hidroquinonas.

    Utilidad: empleado como arma qumica

  • 14

    Escarabajos, que poseen el girinal cuyo poder antisptico previene del ataque de los

    microbios.

    Utilidad: antisptico

    Hongos que a partir de los cidos hmicos se oxidan y forman quinonas .no pueden ser

    representados por una formula especifica, aunque estos polmeros contienen una

    cantidad considerable de quinonas.

    Kermes: acido kernesico

    Utilidad: colorante

    Fenicina

    La fenicia 3,31-dihidroxi-5,51-dimetilbibenzoquinona forma cristales amarillos dorados, p.f. 230-231C.

    La fenicina es un producto metablico de los hongos Penicillium phoeniceum y P. rubrum.

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    5. Dnde se encuentra la coenzima Q?

    Los alimentos de origen animal son una buena fuente de coenzima Q 10. Entre ellos

    vamos a hacer una seleccin que nos ayudar a mantener una buena salud celular. El

    hgado de los animales, el corazn y los riones sern una buena manera de obtenerla.

    Los pescados tambin deben estar presentes si queremos tener unos buenos niveles de

    esta coenzima en el organismo, concretamente los pescados azules como el atn, el

    salmn o las sardinas sern nuestros aliados. Los mariscos tambin son una buena manera

    de conseguir la produccin de esta coenzima por parte del organismo.

    Los frutos secos, en concreto los cacahuetes son una buena fuente de esta coenzima.

    El aceite de soja tambin la contiene en cantidades importantes as como las verduras de

    la familia de las coles que nos ayudarn a mejorar el estado general de nuestras clulas.

    Las espinacas son otro vegetal que ayudar a nuestro organismo a producir esta coenzima

    y mantener las clulas en perfecto estado. Es importante que incluyamos estos alimentos

    en nuestra dieta, ya que los beneficios que nos aportarn sern elevados.

    6. Qu quinonas se encuentran en los hongos y lquenes? Escriba la estructura de cada

    uno de ellos.

    Numerosos productos naturales, entre los que se encuentran importantes clases de

    pigmentos de las plantas, mohos y hongos, poseen estructuras que derivan de las

    quinonas. Algunos ejemplos son:

    Fumigatina

    La fumigatina 2-hidroxi-3-metoxi-6-metil-1,4-benzoquinona cristaliza en agujas pardo castao, p.f. 116C.

    La fumigatina es un metabolito elaborado por los hongos Penicilliun spinulosum en presencia de fenolasas y Aspergillus fumigatus.

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    cido poliprico

    El cido poliprico 2,5-dihidroxi-3,6-difenil-1,4-benzoquinona cristaliza en hojitas brillantes pardo violceas; p.f. 310-312C.

    El cido poliprico ha sido aislado con 20% de rendimiento del hongo Polyporus rutilans (Pers) que crece sobre el tronco del rbol Quercus ilex (Fagcea), y tambin del liquen Sticta coronata Muell .

    7. que son los senosidos fundamente el mecanismo de accin.

    Los sensidos son extractos farmacuticos de plantas del gnero Senna que pertenecen

    qumicamente al grupo de las antraquinonas. Su composicin consta

    de glucsidos dimricos y se ha demostrado que tienen accin como laxante.

    Los sensidos son inactivos en su estado natural, sin embargo, al llegar al colon son

    transformados por glucosidasas de origen bacteriano para liberar la genina, el principio

    activo de la molcula del sensido.

    8. El nogal se utiliza artesanalmente para el teido del cabello y fibras textiles. Indique

    qumicamente Cmo se efecta el proceso?

    El teido de fibras textiles con colorantes se realiza en una disolucin acuosa denominada

    licor o bao de teido. El proceso de teido se puede describir en varias etapas: El

    colorante se difunde en una fase lquida para llegar hasta la fibra, posteriormente, el

    colorante pasa de la fase lquida a la slida sobre la superficie de la fibra y finalmente el

    colorante ingresa al interior de la fibra estableciendo enlaces para fijarse dentro de la

    misma.

    El colorante se fija a la fibra a travs de puentes de hidrgeno o disulfuro entre los grupos

    funcionales que poseen la fibra y el colorante. La funcin del mordiente es unirse a la fibra

    y al colorante a travs de enlaces covalente coordinados y de esta forma fijar el colorante.