Obtención del complejo ciclodextrina-curcumina y su uso como reemplazante de tartrazina
| dc.contributor.author | Alzate Ceballos, J. A. | |
| dc.contributor.author | López Padilla, A. | |
| dc.contributor.author | Caicedo, J. A. | |
| dc.contributor.author | Cano Salazar, J. A. | |
| dc.date.accessioned | 2013-05-08T16:51:03Z | |
| dc.date.available | 2013-05-08T16:51:03Z | |
| dc.date.issued | 2012 | |
| dc.description.abstract | Introduction. Curcumin is the main colorant that can be found in the Curcuma longa´s rhizome, in which there are also small quantities of other compounds insoluble in water, so its use in a pure state is not ideal. Curcumin is used, principally, dissolved with a mixture of alimentary degree solvents that allow its emulsification. This way, the product has a 4 – 10% of curcumin content, miscible in water. Other forms of commercialization are also known, including the suspension in vegetable oil and dispersion of this colorant in starch. It has also been demonstrated that cyclodextrin (CD) can be used as a solubilizing agent for hydrophobic volatile oils. It is formed by a hydrophilic external surface and an internal hydrophobic cavity, which provides a capacity to form inclusion complexes with a variety of guests. These characteristics suggest that CD can be used to increase the solubility of hydrophobic and insoluble curcumin in water. Additionally, microencapsulation protects curcumin against destructive changes and allows it to flow freely when presented as powder. In this study, βCD and CD were evaluated as encapsulation agents for curcumin. Objective. Obtaining the cyclodextrin-curcumine complex as a substitute of tartrazine. Materials and methods. To develop this research work, 3 experiments were performed: In experiment 1 the effect of the concentration and of the type of solvent on the curcumin´s absorption was studied for different solvents; water, ethanol, acetone, hexane, propylene glycol, ethyl lactate and ethylene glycol. Aqueous solutions were prepared in %v/v at 20%, 50%, 80%, 90% for each of the aforementioned solvents. The final concentration of the curcumin colorant was taken to 0.005%. In experiment 2 the association and the stoichiometric ratio between curcumin and two cyclodextrins, β-ciclodextrina (β-CD) and γ-ciclodextrina (γ- CD), were determined. Two cyclodextrin solutions in the rank 0 – 0.02M,were used for that, plus a constant curcumin concentration of 0.001M, by means of agitation and heating at 50°C during 48 hours. In experiment 3, independent solutions of both cyclodextrins were prepared in the presence of curcumin and the physical mixture and the coprecipitation methods were used to obtain the curcumin-cyclodextrin complex. A subsequent Differential Scanning Calorimetry analysis (DSC) was performed to corroborate the formation of the complex. Results. The results demonstrate that the maximum absorbance of the curcumine takes place at a 425nm wavelength in the presence of a solution of ethanol:water at 20% (v/v). On the other hand, β-cyclodextrin (β-CD) reacts with curcumin to form a host-guest complex 1:1 with an apparent formation constant of 5,00x102 mol/L. The γ-cyclodextrin (γ-CD) reacts with curcumin to form a host-guest complex 1:1 with an apparent formation constant of 7,51x103 mol/L. The complex is obtained at a laboratory level with best results by the use of the coprecipitation method, with 85% of performance for γ-CD, and 69% for β-CD, so the most adequate cyclodextrin is γCD. Conclusions. Curcumin forms inclusion complexes with βCD and γCD in solution. The solubility of curcumin in the presence of βCD and γCD has demonstrated a higher effectiveness in the second one. The association of both cyclodextrins is 1:1, a fact that indicates that it is stronger with γCD due to its structure (8 units of glucose). The DSC analysis demonstrates that the inclusion complexes by physical mixture and by coprecipitation were formed. Nonetheless, for solubility effects, coprecipitation is more recommended because there is a prehydration. | en_US |
| dc.description.resumen | Introducción. La curcumina es el principal colorante presente en el rizoma de la planta Curcuma longa, y está acompañado por pequeñas cantidades de otros compuestos, siendo todos insolubles en agua, razón por la cual no es ideal su uso en forma pura. Se emplea principalmente disuelta con una mezcla de solventes de grado alimenticio que permite su emulsificación, de esta forma el producto posee cerca del 4 – 10% de curcumina, miscible en agua. También son conocidas otras formas de comercialización, que incluyen la suspensión en aceite vegetal y dispersión de este colorante en almidón. Por su parte, estudios han mostrado que la ciclodextrina (CD) puede ser usada como agente solubilizante para aceites volátiles hidrofóbicos.Está formada por una superficie exterior hidrofílica, y una cavidad interna hidrófoba, la cual le proporciona la capacidad de formar complejos de inclusión con una variedad de huéspedes. Estas características sugieren que la CD puede ser usada para aumenta la solubilidad en agua de la curcumina, hidrofóbica e insoluble en agua, adicionalmente, la microencapsulación protege la curcumina de cambios destructivos, y le permite un flujo libre en polvo. En este estudio, la βCD y γ CD fueron evaluadas como agentes encapsulantes para la curcumina.Objetivo. Obtener el complejo ciclodextrina-curcumina como reemplazante de tartrazina. Materiales y métodos. Para el desarrollo de esta investigación se llevaron a cabo 3 experimentos: en el experimento 1 se estudió el efecto de la concentración y tipo de solvente sobre la absorción de la curcumina, en diferentes solventes: agua, etanol, acetona, hexano, propilenglicol, lactato de etilo y etilenglicol. Se prepararon soluciones acuosas en %v/v al 20%, 50%, 80%, 90% para cada uno de los solventes mencionados. Se llevó la concentración final del colorante curcumina a 0.005%. En el experimento 2 se determinó la asociación y relación estequiométrica entre la curcumina y dos ciclodextrinas: β-ciclodextrina (β-CD) y γ-ciclodextrina (γ-CD); para ello se utilizaron soluciones de ciclodextrinas en el rango 0 – 0.02M, y una concentración constante de curcumina de 0.001M, mediante agitación y calentamiento a 50°C por 48 horas. En el experimento 3, se prepararon soluciones independientes de ambas ciclodextrinas en presencia de curcumina, y se utilizaron los métodos de mezcla física y coprecipitación para obtener el complejo curcumina-ciclodextrina, y posterior análisis de Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) para corroborar la formación del complejo. Resultados. Los resultados muestran que la máxima absorbancia de la curcumina se presenta a una longitud de onda de 425nm en presencia de una solución de etanol: agua al 20% (v/v). De otro lado, la β-ciclodextrina (β-CD) reacciona con curcumina para formar un complejo anfitrión-huésped 1:1 con una constante de formación aparente de 5,00x102 mol/L. La γ-ciclodextrina (γ-CD) reacciona con curcumina para formar un complejo anfitrión-huésped 1:1 con una constante de formación aparente de 7,51x103 mol/L. Por su parte, la obtención del complejo se presenta a nivel de laboratorio con mejores resultados utilizando el método de coprecipitación, con rendimientos de 85% para la γ-CD, y 69% para β-CD, indicando que la ciclodextrina más apropiada es la γ CD. Conclusiones. Se encontró que la curcumina forma complejos de inclusión con βCD y γCD en solución. La solubilidad de la curcumina en presencia de βCD y γCD, ha mostrado ser más efectiva en la segunda. La asociación de ambas ciclodextrinas es de 1:1, indicando que es más fuerte con γCD, debido a su estructura (8 unidades de glucosa). El análisis de DSC muestra que los complejos de inclusión por mezcla física y coprecipitación se formaron. Sin embargo, para efectos de solubilidad, es más recomendable utilizar el método de coprecipitación, dado que hay una prehidratación. | |
| dc.description.resumo | Introdução. A curcumina é o principal corante presente no rizoma da planta Curcuma longa, e está acompanhado por pequenas quantidades de outros compostos, sendo todos insolúveis em água, razão pela qual não é ideal seu uso em forma pura. Emprega-se principalmente dissolvida com uma mistura de solventes de grau alimentícios que permite sua emulsificação, desta forma o produto possui cerca de 4 – 10% de curcumina, misturável em água.Também são conhecidas outras formas de comercialização, que incluem a suspensão em azeite vegetal e dispersão deste corante em goma. Por sua vez, estudos mostraram que a cilodextrina (CD) pode ser usada como agente solúvel para azeites voláteis hidrofóbicos. Está formada por uma superfície exterior hidrofílica, e uma cavidade interna hidrófoba, a qual lhe proporciona a capacidade de formar complexos de inclusão com uma variedade de hóspedes. Estas características sugerem que a CD pode ser usada para aumentá-la solubilidade em água de a curcumina, hidrofóbica e insolúvel em água, adicionalmente, a micro-encapsulação protege a curcumina de mudanças destrutivas, e lhe permite um fluxo livre em pó. Neste estudo, a βCD e γ CD foram avaliadas como agentes encapsulantes para a curcumina. Objetivo. Obter o complexo ciclodextrina-curcumina como substituto de tartrazina. Materiais e métodos. Para o desenvolvimento desta investigação se levaram a cabo 3 experimentos: no experimento 1 se estudou o efeito da concentração e tipo de solvente sobre a absorção da curcumina, em diferentes solventes: água, etanol, acetona, hexano, propilenglicol, lactato de etilo e etilenglicol. Prepararam-se soluções aquosas em %v/v ao 20%, 50%, 80%, 90% para cada um dos solventes mencionados. Levou-se a concentração final do corante curcumina a 0.005%. No experimento 2 se determinou a associação e relação estequiométrica entre a curcumina e duas ciclodextrinas: β-ciclodextrina (β-CD) e γ-ciclodextrina (γ-CD); para isso se utilizaram soluções de ciclodextrinas na casta 0 – 0.02M, e uma concentração constante de curcumina de 0.001M, mediante agitação e aquecimento a 50°C por 48 horas. No experimento 3, prepararam-se soluções independentes de ambas ciclodextrinas em presença de curcumina, e se utilizaram os mé- todos de mistura física e co-precipitação para obter o complexo curcumina-ciclodextrina, e posterior análise de Calorimetria Diferencial de Varrido (DSC) para corroborar a formação do complexo. Resultados. Os resultados mostram que a máxima absorbância da curcumina se apresenta a uma longitude de onda de 425nm em presença de uma solução de etanol: água ao 20% (v/v). De outro lado, a β-ciclodextrina (β-CD) reage com curcumina para formar um complexo anfitrião-hóspede 1:1 com uma constante de formação aparente de 5,00x102 mol/L. A γ-ciclodextrina (γ-CD) reage com curcumina para formar um complexo anfitrião-hóspede 1:1 com uma constante de formação aparente de 7,51x103 mol/L. Por sua vez, a obtenção do complexo se apresenta em nível de laboratório com melhores resultados utilizando o método de co-precipitação, com rendimentos de 85% para a γ-CD, e 69% para β-CD, indicando que a ciclodextrina mais apropriada é a γ CD. Conclusões. Encontrou-se que a curcumina forma complexos de inclusão com βCD e γCD em solução. A solubilidade da curcumina em presença de βCD e γCD, mostrou ser mais efetiva na segunda. A associação de ambas ciclodextrinas é de 1:1, indicando que é mais forte com γCD, devido a sua estrutura (8 unidades de glucosa).Aanálise de DSC mostra que os complexos de inclusão por mistura física e co-precipitação se formaram. No entanto, para efeitos de solubilidade, é mais recomendável utilizar o método de co-precipitação, dado que há uma pré-hidratação. | |
| dc.identifier.issn | 1794-4449 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10567/962 | |
| dc.language.iso | es | en_US |
| dc.publisher | Corporación Universitaria Lasallista | |
| dc.relation.ispartofseries | Revista Lasallista de Investigación;Vol. 9 No. 2 - 2012 | |
| dc.subject | Corporación Universitaria Lasallista | en_US |
| dc.subject | Curcumina | |
| dc.subject | Tartrazina | |
| dc.subject | Colorantes en los alimentos | |
| dc.subject | Industria alimenticia | |
| dc.subject | Ciclodextrina | |
| dc.subject | Alimentos | |
| dc.title | Obtención del complejo ciclodextrina-curcumina y su uso como reemplazante de tartrazina | en_US |
| dc.title.alternative | Obtaining the cyclodextrin-curcumin complex and its use as a substitute of tartrazine | en_US |
| dc.title.alternative | Obtenção do complexo ciclodextrina-curcumina e seu uso como substituto de tartrazina | en_US |
| dc.type | Article | en_US |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/article |