DETERMINACIÓN DE LA CAFEÍNA DE LAS BEBIDAS, POR MEDIO DE CLAE Equipo 2: Cabañas Borges Karen Ciau Mendoza Antonio Ruiz Salazar Mónica Tun Vásquez Patricia

Objetivo Determinar el contenido de cafeína de algunos refrescos, mediante la CLAE de fase inversa, con detección por UV, utilizando la altura y el área de los picos para determinar las concentraciones.

ANTECEDENTES

¿Qué es CLAE? Este se encuadra de la cromatografía de elución. En ésta, un líquido (fase móvil) circula en íntimo contacto con un sólido u otro líquido inmisicible (fase estacionaria); al introducir una mezcla de substancias (analitos) en la corriente de fase móvil, cada analito avanzará a lo largo del sistema con una velocidad diferente que dependerá de su afinidad de cada una de las fases.

Muestras en CLAE Se usa inyectando muestras de pocos µg en escala analítica, de 1 a 50mg en escala semipreparativa, de 0.5g a varios gramos en escala preparativa de laboratorio y de 1kg o más en escala industrial.

Tipos CLAE en fase normal CLAE de gel-filtración o tamiz molecular CLAE en fase de reversa

Fase normal Fase estacionaria: sílicagel Fase móvil: Polaridad baja a media. Ejemplo: hexano, tolueno, éter, diclorometano, acetato de etilo, isopropanol, etc. Los componentes más polares de la muestra inyectada son más retenidos, por lo que los menos polares se eluyen en primer lugar y salen antes de la columna. Adsorción

Gel de filtración o tamiz molecular Separa las moléculas grandes de acuerdo a las diferencias en tamaño. Pequeños analitos que pueden difundir en los poros de la matriz se conservan más tiempo mientras que las moléculas más grandes que no pueden entrar en los poros eluyen más rápidamente.

Fase de reversa Fase estacionaria: partículas de silicagel, a las que se han injertado cadenas C18H37 ó C8H17. Fase móvil: Polaridad alta a media. Ejemplo: Agua, metanol, acetronitrilo, THF, etc. La fase lipófila que retiene moléculas poco polares, en esta fase de reversa, los componentes más polares son eluídos preferentemente y los menos polares se eleyen en último lugar. Reparto.

Instrumentación Figura 1. Esquema de un cromatógrafo de líquidos.

Bomba Su misión es suministrar un cuadal constante y libre de pulsos en la fase móvil a través de la columna, sin que el flujo sea influido por la presión en cabeza de la columna. Ideal Materiales inertes a la fase móvil Trabajar con presiones elevadas Flujo libre de pulsaciones Flujos adecuados para los diferentes tipos de columna El caudal debe ser constante

Tipos de bombas Bombas neumáticas: (A) y (B) Bombas de motor eléctrico: Jeringa y alternante Figura 2. (A) Bomba amplificadora de aire (B) Bomba de desplazamiento directo

Inyección Un mal sistema de inyección puede dar lugar a ensanchamientos de la banda cromatográfica que deterioren la eficacia del sistema cromatográfico. Ideal: Introducir la muestra en la columna como una banda lo más estrecha posible. Ser de fácil manejo Resultados reproducibles Trabajas a presiones altas

Tipos de Inyectores Jeringas Válvulas Figura 3: (A) Jeringas con y sin cámara de líquido (B) Válvulas de 6 vías.

Detectores Dispositivo que permite medir, a la salida de la columna, una propiedad física del eluyente, que deberá depender de la composición de éste. Detectores Índice de refracción Ultraioleta y/o visible Fluorescencia Conductividad eléctrica Electroquímico

Ultravioleta y/o visible Cuando se hace pasar una radiación electromagnética a través de compuestos que presentan determinados grupos funcionales, estos experimentan una excitación electrónica a causa de la absorción de energía, a una longitud de onda que será específica para cada grupo funcional.

Tipos de detectores UV/vis Detectores de longitud de onda fija. Detectores de onda variable Figura 4. Detector UV de onda variable

Cafeína México es el primer lugar per cápita en consumo de refresco en el mundo. Según encuestas realizadas en 1993, los países con mayor consumo per cápita eran: Estados Unidos con 200 litros/año, México con 140 litros/año, Canadá con 110 litros/año, y a partir de 1989 se han incrementado estas cifras de 5 a 30%, lo que ha llevado a nuestro país a ser el número uno. Según datos de la Cámara Nacional de la Industria de la Leche y de la Asociación Nacional de Productores de Refrescos el consumo de refrescos casi duplica al de la leche, aun cuando los primeros son más caros.

Cafeína La cafeína es una droga psicotrópica de mayor consumo en el mundo. Efectos: Sistema nervioso central con síntomas como insomnio, inquietud y excitación, entre otros Aparato digestivo produciendo vómito, diarrea y dolor gástrico. Es capaz de aumentar la diuresis. Además existe el síndrome de abstinencia por la supresión de cafeína a dosis tan bajas como 100 mg/ día, que expresado en términos de alimentos equivaldría a una taza de café, dos de té o tres refrescos de cola (Nutrición, 1996). El síntoma más característico de abstinencia de cafeína es la cefalea.

Cafeína En general, se piensa que los refrescos de cola son bebidas relativamente inofensivas y que un excesivo consumo de estos productos no causa más daño que caries dental y aumento de peso debido al alto contenido de azúcar. Sin embargo, los daños pueden ir más allá. Además de azúcar, un refresco de cola tiene ácido fosfórico, cafeína y nuez de cola, y estos elementos pueden llegar a causar diferentes trastornos al organismo. El

DIAGRAMA METODOLÓGICO Y ECOLÓGICO

Depositar 10 ml de muestra en matraz Erlenmeyer Desgasificar en baño ultrasonido por 10 min Depositar 2 ml en una jeringa Adaptar a un filtro milipore Depositar el filtrado en vaso pp de 10 ml Figura 5. Preparación de la muestra

Preparar disolución de reserva Elaborar disoluciones patrón que contengan 0.05, 0.10, 0.15 y 0.20 mg/mL Se debe mezclar 2.5, 5.0, 7.5 y 10 mL de disolución de reserva con 7.5, 5.0, 2.5 y 0 mL de agua desionizada destilada, respectivamente. Preparar disolución de reserva Figura 6. Curva de calibración Realizar la inyección y análisis de cada uno de los puntos de la curva de calibración Analizar la muestra. Figura 7. Análisis CLAE

Bibliografía Primo Yufera Eduardo; Química orgánica básica y aplicada: de la molécula a la industria, Volumen 2; Edición en español; Editorial Reverté, Barcelona 2007; pp. 1228