Estrazione della piperina dal pepe nero (Piper Nigrum) (con link a foto)

[zodd01]

Salve a tutti,

ho provato l'estrazione della piperina seguendo la procedura del Salomone con calce e solvente.

Materiali e vetreria

- Pepe nero
- Calce idrata
- Diclorometano
- Acetone
- Esano
- Becher
- Bagnomaria
- Distillatore semplice

Si pesano 50g di pepe nero macinato e 100g di idrossido di calcio. I reagenti vengono mischiati intimamente in un mortaio e trasferiti in un becher. Viene aggiunta dell'acqua sufficiente ad ottenere una poltiglia che si porta a secco su bagnomaria ( ci vuole un sacco di tempo ) e mescolata saltuariamente. L'essiccamento è completato lasciando il materiale su un termosifone per 3 giorni.

            

Si ottiene una terra che una volta macinata per bene in mortaio viene trasferita in un becher ed addizionata di diclorometano** fino a 400 ml. Si lascia 2 h, agitando occasionalmente, si filtra su setto poroso e poi si distilla semplice per recuperare il solvente. Il distillato viene riutilizzato per addizionare nuovamente la terra, aggiungendo eventualmente del nuovo diclorometano fino ad arrivare a 400ml. Si lascia altre 2 h, si filtra, si distilla semplice. Il procedimento è ripetuto un totale di 3 volte.

        

Il residuo scurissimo è lasciato evaporare all'aria. Dopo una giornata restituisce una poltiglia giallo scuro la quale viene subito riscristallizzata seguendo la metodica di questo thread. Tuttavia ho notato dopo che il solvente che credevo essere in gran parte esano era in realtà una miscela di dicloropropano, esano e acetato di metile.

       

Ho sciolto la poltiglia giallo scuro con la minima quantità di acetone a caldo ( 10 ml circa ), dopo aver aspettato che si freddasse un poco ho portato a 30 ml con l'altro solvente. Dopo un giorno cristallizza qualcosa, tolgo il supernatante e lascio seccare all'aria i cristalli. Una volta secchi, non arrivano a mezzo grammo. 

       

Risultati e conclusioni

Ci ho perso un sacco di tempo e la resa è abbastanza ridicola. Ho lasciato il supernatante ad evaporare all'aria. Ha rilasciato qualche altro cristallo ma la quantità non cambia la situazione. Il risultato non è soddisfacente. Morale della favola: compratevi un soxhlet. Voglio aggiungere che 'sto Salomone perde colpi. Non è la prima procedura scadente che mi capita.

** la procedura sul Salomone usa etere.

[ClaudioG.]

Bello comunque, dai
Hai provato a misurare il punto di fusione?

[zodd01]

Ancora no. Sinceramente non mi andava di perderci altro tempo. Comunque per completezza vedrò di farlo.

[ohilà]

Ho provato anch'io a estrarre la piperina del pepe nero. 
Anche se è l'ennesima procedura proposta qui sul Forum, la posto comunque perché è risultata molto semplice e altrettanto efficace. 

MATERIALI:
- Estrattore Soxhlet da 250 ml
- Pepe nero (piper nigrum)
- Isopropanolo
- Idrossido di potassio
- Acetone
- Esano avio

   

PROCEDURA:
Caricare la camera dell'estrattore con 60 grammi di pepe nero macinato finemente e la caldaia con 300 ml di isopropanolo.
Portare ad ebollizione il solvente scaldando su piastra.
Continuare l'estrazione per circa due ore. Il Soxhlet in quest'intervallo di tempo sifona per cinque volte. 
Probabilmente si può usare anche un semplice riflusso con la spezia direttamente nel pallone, con risultati comunque accettabili.

       

Far raffreddare e recuperare la soluzione di alcol isopropilico, che appare di un verde molto scuro. 
Distillare il solvente, che può essere riutilizzato, fino ad un volume residuo di circa 30 ml. Non bisogna arrivare a secchezza completa poiché, in questo caso, sarebbe opportuno distillare a pressione ridotta per evitare fenomeni di decomposizione.

       

Solubilizzare 3 grammi di potassio idrossido in circa 25 ml di isopropanolo. Non è molto solubile, quindi occorre un po' di pazienza. Ci si può aiutare scaldando leggermente.
Aggiungere la soluzione alcalina all'estratto, goccia a goccia e sotto agitazione. In questo modo si saponificano eventuali impurezze lipidiche che precipitano come una resina scura e viscosa, che va filtrata via.

   

Aggiungere, lentamente e sotto agitazione, 100 ml di acqua molto fredda. Precipita immediatamente un solido giallastro costituito dalla piperina grezza. Tenere comunque per sei ore in freezer.

   

Filtrare su carta. Lavare con due porzioni da 50 ml di acqua fredda e con una di etanolo acquoso al 50%.
Far asciugare all'aria il solido grezzo. Ricordo che la piperina è un alcaloide particolarmente irritante per le mucose.
Sono circa 3 grammi di un prodotto giallo scuro dalla consistenza cerosa. E' chiaramente molto impuro.
Discioglierlo nella minima quantità di acetone bollente. Filtrare a caldo per eliminare i contaminanti insolubili riprendendo il solido sul filtro con un altro po' di acetone caldo. Aggiungere esano goccia a goccia finché non comincia la cristallizzazione.
Filtrare, lavare con poco esano e far asciugare (1,8 g). 
Ora l'alcaloide ha un aspetto decisamente migliore, ma ho deciso di ricristallizzarlo una seconda volta sempre nello stesso modo.

Si ottengono 1,2 grammi di piperina sotto forma di finissimi cristalli giallini. Le perdite maggiori di resa sono state nel processo di purificazione, che può sicuramente essere perfezionato.

TLC
Ho eseguito una TLC di confronto tra il prodotto grezzo appena precipitato (a sinistra) e quello purificato dopo due ricristallizzazioni (a destra).
L'eluente usato è etere di petrolio 40-60 : acetone 7:3. E' stata sviluppata per immersione in acido solforico 5% in etanolo, seguita da riscaldamento.
La piperina ottenuta risulta essere praticamente pura, anche se si nota un'impurezza appena percettibile più polare. Ma direi che va bene così per i miei scopi. In seguito forse proverò ad ottenere l'acido piperico.
La foto non rende benissimo il cromatogramma, che, comunque, non è eccellente di suo. Fidatevi dei segni tracciati sopra.

       

[zodd01]

Bello avere le TLC. Una domanda: ma il soxhlet è senza ditale in cellulosa ?

[ohilà]

Bello avere le TLC. Una domanda: ma il soxhlet è senza ditale in cellulosa ?

Si. Ci ho messo un po' di ovatta sul fondo per evitare che la spezia si infilasse nel sifone...

Sia per il soxhlet che per le TLC devo ringraziare il nostro buon Trevize! 

[LuiCap]

Nelle estrazioni da fasi solide io ho sempre mescolato un po' di sodio solfato anidro come disidratante al campione pesato.

Curiosità: nella prima foto come ha fatto il livello del liquido nel corpo dell'estrattore ad essere arrivato più in alto del sifone

[ohilà]

Buona l'idea del disidratante. Non ci avevo mai pensato.

Non mi ero accorto del sifone. 
Boh. Probabilmente l'ovatta "ostruiva" un po' troppo il tubicino e il solvente faticava a passare...

[ClaudioG.]

Curiosità: nella prima foto come ha fatto il livello del liquido nel corpo dell'estrattore ad essere arrivato più in alto del sifone

Me lo sono chiesto anch'io
Bel lavoro compare

[luigi_67]

Si, probabilmente l'ovatta è stata compressa troppo nel fondo dell'estrattore oppure la massa "pepata" ha opposto resistenza...
Bel lavoro comunque, come sempre.

Ora sarebbe bello riuscire a fare qualcosa del genere con la capsaicina...

Un saluto
Luigi