Curcumina & Piperina

Myttex Forum ha chiuso definitivamente. Non è più possibile inviare messaggi, ma il contenuto è ancora consultabile in questo archivio.

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.

I seguenti utenti ringraziano Menelik per questo messaggio: NaClO

NaClO

2017-11-11 18:04

Alcuni mesi fa preparai delle "Curcuma Papier",per il test dei borati. Non avevo acetone,quindi provai alcuni solventi. Misi una punta di spatola di curcuma e 5 ml di solvente. Dopo dieci minuti d'infusione posi una goccia di estratto su un disco di carta da filtro. Non ricordo che solventi, domani prendo il quaderno di laboratorio e metto anche le foto della carta da filtro. Comunque,il solvente migliore è stato lo xilene,abbastanza pericoloso (infatti lavorai fuori). Utilizzando un bagno ad acqua ed una piastra riscaldante non vedo particolari rischi nel riflussare acetone. Sbaglio o per far partire una Grignard non si scalda l'etere fino a riflusso? Io estrarrei con soxhlet, seguendo con TLC l'estrazione, e poi tirerei a secco col rotavapor. Infine ricristallizzerei con un determinato solvente, da provare. Dimenticavo,in una discussione (http://www.myttex.net/forum/Thread-cambio-colore-della-curcuma), Il Chimico Modenese aveva messo un modo che ha utilizzato lui e mi sembra fattibile, in una scuola. Se non avete ditali per soxhlet, mettete un batuffolo di cotone infondo alla camera, caricate la materia da estrarre con qualche cucchiaio di solfato di sodio (come detto da LuiCap) e coprite con un altro batuffolo di cotone. Il solfato di sodio serve per anidrificare il solvente durante l'estrazione,per l'inevitabile acqua contenuta nella materia vegetale. Non so dirti altro Un'altra cosa,potresti mettere il sito indiano su cui hai trovato quella metodica?

valeg96

2017-11-12 18:10

Ho provato ad estrarre la curcumina dalla curcuma ancora mesi fa con etanolo e soxhlet, ed il risultato è una soluzione giallissima piena di robaccia che dubito altamente abbia un uso, se non magari come indicatore acido-base (e pure lì vira malamente a 7.5) o come colorante alimentare e aromatizzante. Onestamente ti dico che non è un granché come estrazione, ma se la fai premurati di avere un bel litro di soluzione di NaOH 3-4M per pulire le macchie gialle che lascerai ovunque e di un ditale o garza molto fitto, in quanto la curcuma in polvere del supermercato è veramente impalpabile e finirà rapidamente nel sifone. La soluzione ottenuta poi può essere evaporata per fornire una polvere vagamente cristallina che chissà quanta robaccia contiene, ma che non dubito si possa purificare. La storia che non mettono nella lista l'etere di petrolio è probabilmente perché chi ha scritto quella cosa non l'ha provato, ma essendo l'etere di petrolio molto più economico dell'esano ed essendo la curcumina molto apolare io proverei ad usarlo senza problemi. Riguardo alle esplosioni dell'apparecchio io non avrei particolari timori, sempre a patto che tu non stia riscaldando su fiamma. In caso contrario con un buon condensatore a bolle o a serpentina non vedo perché dovrebbe uscire e incendiarsi qualcosa. La storia della fluorescenza è vera, basta mettere una goccia di estratto su di un pezzetto di carta e si osserva senza molti problemi, ed ha un massimo da 480 a 560nm a seconda del solvente, quindi mostra un colore giallo-verde praticamente identico alla fluoresceina e al chinino. In questo video ne vedi un esempio: https://youtu.be/PsVtME5o69I Inoltre, aggiungerei a scanso di equivoci che i benefìci terapeutici della curcumina sono banali sensazionalismi basati su ricerche in vitro con buoni risultati e su una manciata di ricerche in vivo e in clinico con risultati scadenti, che la piazzano spesso al livello di un placebo. Non dimentichiamo che un risultato ottenuto in vitro è praticamente inutile e fallacioso per trarre conclusioni sulla molecola (o sull'alimento), e serve solo come spartiacque per decidere se vale la pena continuare gli studi o no: solo un paio di molecole su 100 passano con successo i test in vitro, e sono ammessi ai test in vivo, dove a loro volta solo una o due molecole su 100 passano alle sperimentazioni in clinico, che a loro volta scremano ulteriormente i principi attivi. Qui c'è una ampia review che ne parla meglio: http://lpi.oregonstate.edu/mic/dietary-factors/phytochemicals/curcumin

I seguenti utenti ringraziano valeg96 per questo messaggio: NaClO

LuiCap

2017-11-13 13:07

CURCUMINA

Title: Curcumin

CAS Registry Number: 458-37-7

CAS Name: (1E,6E)-1,7-Bis(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-1,6-heptadiene-3,5-dione

Additional Names: turmeric yellow; diferuloylmethane; C.I. 75300; C.I. Natural Yellow 3

Molecular Formula: C21H20O6

Molecular Weight: 368.38.

Percent Composition: C 68.47%, H 5.47%, O 26.06%

Literature References: Natural dyestuff from root of Curcuma longa L., Zingiberaceae. Isoln: Vogel, Ann. 44, 297 (1842); Perkin, Phipps, J. Chem. Soc. (Trans.) 85, I, 64 (1904); Rao, Shintre, J. Soc. Chem. Ind. 47, 54T (1928). Synthesis: Lampe, Ber. 51, 1347 (1918). Production: Stieglitz, Horn, DE 859145 (1952 to Hoechst). Biosynthesis studies: Roughley, Whiting, Tetrahedron Letters 1971, 3741. Chromatography: Srinivasan, J. Pharm. Pharmacol. 5, 448 (1953). See also: H. J. Conn's Biological Stains, R. D. Lillie, Ed. (Williams & Wilkins, Baltimore, 9th ed., 1977) pp 474-476. Pharmacology and anti-inflammatory activity: Srimal, Dhawan, ibid. 25, 447 (1973).

Properties: Orange-yellow, cryst powder, mp 183°. Insol in water, ether. Sol in alcohol, glacial acetic acid. Gives a brownish-red color with alkali; a light-yellow color with acids.

Melting point: mp 183°

Use: For preparing curcuma paper, pH range 8-9. In the detection of boron.

PIPERINA

Title: Piperine

CAS Registry Number: 94-62-2

CAS Name: 1-[(2E,4E)-5-(1,3-Benzodioxol-5-yl)-1-oxo-2,4-pentadienyl]piperidine

Additional Names: (E,E)-1-piperoylpiperidine

Molecular Formula: C17H19NO3

Molecular Weight: 285.34.

Percent Composition: C 71.56%, H 6.71%, N 4.91%, O 16.82%

Literature References: Isolated from black pepper (Piper nigrum L.); also in P. longum L., P. retrofractum Vahl. (P. officinarum C.D.C.), and P. clusii C.D.C.; in root bark of Piper geniculatum Sw., Piperaceae. Extraction procedure: Cazeneuve, Caillot, Bull. Soc. Chim. [2] 27, 291 (1877). Synthesis: Rugheimer, Ber. 15, 1390 (1882); Newman, Chem. Products 16, 379 (1953); Normant, Feugeas, Compt. Rend. 258, 2846 (1964). Spectroscopic structural elucidation and preparative separation of piperine and its stereoisomers isopiperine, isochavicine and chavicine, q.v.: R. De Cleyn, M. Verzele, Bull. Soc. Chim. Belg. 84, 435 (1975). Synthesis of isomers: R. Grewe et al., Ber. 103, 3752 (1970); of piperine and isochavicine: S. Tsuboi et al., Tetrahedron Letters 1979, 1043. Stereoselective synthesis of piperine: R. A. Olsen, G. O. Spessard, J. Agr. Food Chem. 29, 942 (1981). More toxic to houseflies than pyrethrum: Harvill et al., Contrib. Boyce Thompson Inst. 13, 87 (1943).

Properties: Monoclinic prisms from alcohol, mp 130°. Tasteless at first, but burning aftertaste. Neutral to litmus. pK (18°): 12.22. Almost insol in water (40 mg/liter at 18°), in petr ether. One gram dissolves in 15 ml alcohol, 1.7 ml chloroform, 36 ml ether. Sol in benzene, acetic acid.

Melting point: mp 130°

pKa: pK (18°): 12.22

Derivative Type: (E,Z)-Form

Additional Names: Isochavicine

Properties: Crystals from chloroform + hexane, mp 89° (Grewe), 103° (De Cleyn). uv max (methanol): 333 nm (e 16300).

Melting point: mp 89° (Grewe), 103° (De Cleyn)

Absorption maximum: uv max (methanol): 333 nm (e 16300)

Derivative Type: (Z,E)-Form

Additional Names: Isopiperine

Properties: Crystals from chloroform + hexane, mp 110° (Grewe), 86° (De Cleyn). uv max (methanol): 332 nm (e 21800).

Melting point: mp 110° (Grewe), 86° (De Cleyn)

Absorption maximum: uv max (methanol): 332 nm (e 21800)

Use: To impart pungent taste to brandy. As insecticide.

tratto da:

The Merck Index

Tredicesima Edizione

I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo messaggio: NaClO, luigi_67, ClaudioG.

Beefcotto87

2017-11-14 19:24

Anche io usai la curcumina per un esperimento, ma fu tempo fa!

Roberto

2017-11-14 20:44

Ho fatto anch'io delle cartine alla curcumina estraendo con acetone dalla curcuma in polvere quasi pura, mi ricordo che il liquido aveva un meraviglioso colore giallo-arancio molto intenso le cartine sono venute molto bene. Per la ricerca dei borati invece ho inizialmente avuto qualche difficoltà innanzitutto la concentrazione dell' acido cloridrico, il colorante o forse è meglio dire la miscela dei coloranti di cui si sono tinte le cartine, agiscono anche come indicatori di pH non conosco esattamente l'intervallo ma in ambiente molto basico assume una colorazione bruno-verde e in ambiente  nettamente acido una colorazione rosso-arancio. Quindi bagnando la cartina di HCl occorre avere l'accortezza di adoperare una soluzione molto diluita tipo 0,1 M poiché se si usa  dell'acido concentrato si ottiene un falso positivo con una colorazione rosso-arancio. Lo stesso  accade se si usa come controprova una soluzione di NaOH troppo concentrata l'alcale "brucia" ai bordi la cartina dando tonalità scure anche in assenza di borati. Non ho provato ma credo sarebbe di vantaggio inserire nel liquido analizzato  un tampone come ad esempio l'acetato di sodio e di testarlo poi su una cartina inumidita di acido cloridrico diluito. Chiaramente in assenza di interferenti già citati. Roberto.

I seguenti utenti ringraziano Roberto per questo messaggio: NaClO

Menelik

2017-11-21 10:00

Sto facendo adesso l'estrazione. Sono partito ieri e l'ho ripresa poco fa. Non so quanti ricicli ha fatto finora, 5-6 sicuri. Nel pallone è rosso intenso, scuro. Nel corpo dell'estrattore è giallo limpido come il cromato. Oggi pomeriggio lo passo al rotavapor e lo riduco a piccolo volume così recupero l'alcol. Poi vedremo se avviare l'acido/base o lasciarlo cristallizzare così. Riguardo le proprietà antitumorali non so cosa dire, ho letto cose discordanti. Saltando di netto i siti alla "new age" per i quali la curcuma è un potente taumaturgico in uso da millenni dagli Asiatici (infatti loro non si ammalano mai di cancro) mentre noi Occidentali siamo scemi a non averlo capito prima (infatti noi moriremo tutti di cancro perchè non condiamo la pastasciutta col curry), ho trovato dei siti in cui vengono descritti i risultati di ricerche cliniche da cui pare abbia davvero azione anticancro ad alcune condizioni. Uno di questi è un sito di una università indiana di cui non posso dare il link perchè sto scrivendo da un computer della scuola. Comunque un po' tutti concordano sul fatto che curcuminoidi + piperina sia un mix con una certa azione farmacologica che, pare, antitumorale in alcune situazioni che cercherò di appurare leggendo di più.

I seguenti utenti ringraziano Menelik per questo messaggio: NaClO, Roberto

Menelik

2017-11-24 10:38

Per chi fosse interessato all'argomento, ho trovato questo link che promette di essere molto interessante:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3753829/

Ieri ho guardato la piperina precedentemente estratta con ingrandimento di 40x, e si vedono molto nitidamente cristalli aghiormi trasparenti, geometricamente ben distinti, a spigoli vivi.

L'aspetto normale, però, è di una sostanza di consistenza quasi terrosa di colore tra il giallo sporco ed il marrone chiaro.