Obtención del complejo ciclodextrina-curcumina y su uso como reemplazante de tartrazina

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.