Menelik
2017-11-11 16:10
In queste settimane sto lavorando all'estrazione della piperina dal pepe nero.
E' una sostanza alcaloidea contenuta nel pepe, sia nero che bianco, ma quello nero ne contiene un po' di più di quello bianco.
Non è un'estrazione semplice, è facile perderla ottenendo una pappetta appiccicaticcia scura fortemente odorosa, mentre con un'estrazione fatta a norma si ottiene una polvere grumosa intensamente profumata di colore tra il marrone rossiccio ed il giallo.
Tralascio sulle caratteristiche strutturali di questa molecola, dico solo che è insolubile in acqua e solubile in etanolo anche a freddo ed acetone.
L'ultima “sfornata” l'ho fatta ieri pomeriggio.
Il processo di estrazione dura due o tre giorni, a seconda del tempo a disposizione, e l'ho fatto mettendo a riflusso in un estrattore di Soxhlet una certa quantità di pepe nero a riflusso in etanolo al 95, gli ho fatto fare 4 o 5 ricicli e quando l'etanolo è scuro come la pece, ho lasciato raffreddare il tutto ed ho ridotto a piccolo volume in evaporatore operando a pressione ridotta, dopo di che ho alcalinizzato con potassa caustica in soluzione etanolica.
Appena aggiunto l'alcali (circa 6 g in 40 ml etanolo), la soluzione ha acquistato una torbidità bruna non facilmente distinguibile dal nero della soluzione di partenza.
Lasciato a riposo tutta la notte, il mattino dopo ho filtrato su buchner, e raccolto la fase solida, trasferita in un cristallizzatore e ricristallizzata da acetone, e così ho ottenuto la piperina in forma di grumi tra il giallo ed il marrone che si appiccicano alla spatola nella rimozione dal cristallizzatore.
Non disponendo di ditali soxhlet già fatti, ne ho fatto uno arrotolando della carta da filtro ad un cilindro e facendo qualche punto con la macchinetta ingraffettatrice sul fianco e anche sul sotto arrotolato. Mi è venuto fuori un ditale artigianale ma efficace, con buona tenuta.
Ci ho messo dentro più di venti grammi di pepe, forse anche trenta (non l'ho pesato, sono andato a occhio). Tra l'altro, il pepe era vecchio e l'ha portato in un cartoccio il mio collega ed era avanzato alcuni anni fa per “fare su” il maiale nella sua casa di campagna (cioè farci gli insaccati). Vecchio ma ancora pizzicoso.
Secondo me, l'acetone non è un buon solvente per ricristallizzare la piperina.
Comunque la “roba” ne viene fuori parecchia, una bella quantità non pesata...lo so, gli ho dato giù di fretta tra una lezione e l'altra senza tanto andare per il sottile, mi interessava solo fare della piperina, a prescindere dalla resa.
Avevo già fatto la piperina un'altra volta, la scorsa primavera, senza Soxhlet, solo col ricadere, e il prodotto ottenuto era meno partendo più o meno dalla stessa quantità di pepe acquistato fresco.
Per l'etanolo, ho riempito poco meno di metà pallone, e quando ne è rimasto circa mezzo dito, ho aggiunto etanolo da in cima al refrigerante facendolo percolare sul ditale fino a raggiungere il sifone nel primo ciclo, poi è andato avanti da sé tutto il pomeriggio.
Sosta fino al mattino seguente, e al quarto o quinto riciclo (mi sono dovuto assentare per una lezione in aula, non so esattamente quanti ricicli abbia fatto in tutto) ho rabboccato con un po' di etanolo perchè concentrato com'era di piperina temevo potesse rovinare la molecola quando nel pallone stava per finire e quasi giungere a secco.
Complessivamente 250-300 ml di alcol, più di metà del quale recuperato col rotavapor e riutilizzato per la potassa alcolica e me ne rimane per avviare la prossima estrazione.
Ecco, ci siamo: la prossima estrazione.
Stavolta voglio fare la curcumina. La miscela delle tre curcumine, cioè i curcuminoidi.
A quanto ho capito, con le tre curcumine viene su anche il turmerone, la sostanza responsabile del giallo curcuma.
Il turmerone è strutturalmente diverso dalle tre curcumine, ma è strutturalmente legato, perchè le curcumine hanno due nuclei aromatici legati da una catena dienica a sette termini due dei quali occupati in un sistema beta-dicarbonilico, il turmerone ha anch'esso sette termini legati ad un nucleo aromatico, ma la cosa alchilica è ramificata; comunque anche lì abbiamo un sistema eptanoico, nelle curcumine lineare, nel turmerone iso.
I curcuminoidi mi interessano perchè recenti ricerche hanno appurato definitivamente che hanno un'azione farmacologica piuttosto marcata nei confronti delle cellule cancerose, interferendo con l'irrorazione sanguigna che si forma quando si viene a creare un ammasso di cellule tumorali.
Ci saranno anche altri meccanismi, ho letto anche che i curcuminoidi favoriscono l'apoptosi delle cellule tumorali, la morte programmata delle stesse, il loro “suicidio”.
Il problema è che assunta per via orale, la curcumina non è in grado di esplicare la sua azione antitumorale in quanto impossibilitata a raggiungere il bersaglio.
Può avere altre funzioni farmacologiche su altre parti del corpo che in qualche maniera riesce a raggiungere, ma per esplicare azione antitumorale non è biodisponibile tal quale.
Recenti ricerche hanno appurato che in associazione con la piperina i curcuminoidi acquistano efficacia anti-tumorale in quanto riuscirebbero a raggiungere i siti in cui svolgere azione.
Praticamente la piperina aumenta la biodisponibilità dei curcuminoidi di circa 20 volte.
Una piccola quantità di piperina in associazione alle curcimine rende queste efficacemente utilizzabili nella lotta ad alcuni tumori.
La prossima settimana non ci sarò, devo andare a Praga fino a venerdì, ma la settimana successiva mi metterò a lavorare per l'estrazione delle curcumine, che non ho mai fatto finora.
Ho letto su un sito indiano che è possibile estrarle rifluendo in Soxhlet con acetone fino a scomparsa del giallo, il che significa che estraendo in acetone le curcumine vengono trascinate dal solvente e il turmerone resta nella matrice cellulosica della droga grezza.
Però mi e vi chiedo: mettere a riflusso un liquido tanto volatile quanto infiammabile come l'acetone, sarà sicuro che non faccia una vampata nel pallone frantumandolo in mille schegge di vetro in giro per il laboratorio ?
Lo stesso sito mette come solventi possibili, oltre l'acetone già menzionato, anche l'etanolo, il n-propanolo, il pentano e l'acido acetico.
Se mettono il pentano, perchè non l'etere di petrolio che è praticamente esano ?
Io gli darei con il n-propanolo, ma non disponendo di quell'alcole, mi toccherà dargli con l'etanolo come per la piperina, imitandone in tutto l'estrazione, cioè alcuni riflussi in Soxhlet per un totale di 7-8 ore in due giorni, riduzione a piccolo volume in evaporatore a pressione ridotta.
A questo punto ho un dubbio, che vi pongo: i curcuminoidi hanno due funzioni fenoliche dunque è possibile averli come basi coniugate e come acidi liberi.
In quest'ultima forma sono senz'altro solubili in solventi apolari, come basi coniugate possono acquistare una certa solubilità in acqua, sebbene limitata.
Nella piperina, con la potassa etanolica avevo la base libera dell'azoto piperidinico, insolubile in acqua (e infatti quando l'ho versata il liquido nero è diventato improvvisamente torbido ed in seguito ho precipitato la piperina con acqua: una pipettata di acqua e la piperina piombava giù come un sasso.
Ma nelle curcumine non ho funzioni azotate ma fenoliche, dunque basificando salifico e acidificando dovrei riottenere l'acido libero, cioè le funzioni fenoliche indissociate.
Dunque filtrando l'estratto alcolico del Soxhlet ridotto a piccolo volume col rotavapor operando a pressione ridotta, ed evaporando il sovente, cioè l'etanolo, dovrebbe precipitare la curcumina, ossia i tre fenoli curcuminoidi + il turmerone.
O no ?
Ultima curiosità: ho letto che le curcumine irraggiate con lampada di Wood danno una bellissima fluorescenza, come i minerali di uranio.
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