Determinación espectrofotométrica de aldehídos furánicos previa formación de tiosemicarbazonas. I. – Estudio del furfural

ARS PHARMACEUTICA REVISTA DE LA FACULTAD DE FARMACIA UNIVERSIDAD DE GRANADA Tomo XXIV -Núm. 4 Director: Prof. Dr. D. Jesús Cabo Torres Director Ejecutivo: Prof. Dr. D. José Luis Valverde Secretarios de Redacción: Prof. Dr. D. José Jiménez Martin Prof. Dr. D. Luis Bravo Díaz Redacción y Administración: Facultad de Farmacia. Granada -Espafia. Dep. Legal. GR: núm. 17-1960 ISSN 0004 -2927 Imprime: Gráficas del Sur, S. A. Boquerón, 6 Granada 1983 1983 TRABAJOS ORI,GINALES DE LA FACULTAD • Determinación espectrofotométrica de aldehidos furánicos previa for mación de tiosemicarbazonas. 1. Estudio del furfural, por J. Mon tilla Gómez, M.a F. Olea Serrano y PAG. R. García-Villanova 277 • Determinación espectrofotométrica de aldehidos furánicos previa for mación de tiosemicarbazonas. 11. Estudio del 5-hidroximetil furfural, por J. Montilla Gómez, M.a F. Olea Serrano y R. García-Villanova 287 • Determinación espectrofotométrica de aldehidos furánicos previa for mación de tiosemicarbazonas. 111. Estudio del 5-metilfurfural, por J. Montilla Gómez, M.a R. Fátima Olea y R. García-Villanova 295 • El parámetro de solubilidad y sus aplicaciones en Farmacia, por P. Bustamante, A. Parera y S. Sellés. 303 • Efecto de diferentes técnicas de hemolisis sobre la actividad acetil colinesterasa, por M. C. López-lópez, R. Hermoso y M. Monteoliva. 317 • Estudio de los principales manan tiales minero-medicinales de la pro vincia de Jaén. II.-Manantiales con mineralización inferior a 1.500 mg/ litro, por C. López Romero, 1. Saura Vílchez y M. Delgado Rodríguez. 323 • Registro de pesticidas y empresas de material fitosanitario, por J. L. Valverde, F. Sánchez y L. de Vi nuesa ... • Crítica de libros 345 365 TRABAJOS ORIGINALES DE LA FACULTAD DEPARTAMENTO DE BROMATOLOGIA, TOXICOLOGIA y ANALISIS QUIMICO APLICADO FACULTAD DE FARMACIA. GRANADA «DETERMINACION ESPECTROFOTOMETRICA DE ALDEHIDOS FURANICOS PREVIA FORMACION DE TIOSEMICARBAZONAS 1. -ESTUDIO DEL FURFURAL» J. MONTILLA GOMEZ, M.a F. OLEA SERRANO Y R. GARCIA-VILLANOVA RESUMEN Se ha realizado un estudio espectrofotométrico en la región U.V. del furfural tiosemicarbazona. La disolución presenta un solo máximo a 316 nm y estable des pués de 7 días de su preparación. No presenta modificaciones en la absorbancia en un rango de pH comprendido entre 2 y 10. Cumple la Ley de Lambert-Beer para concentraciones de furfural 1.1O-sM y 5.1O-sM. La absortividad molar es E316= 29500 M-1 L cm-l. SUMMARY A U.V. spectrophotometric study of furan-2-carboxaldehyde tiosemicarba zone was performed. It has an only maximum at 316 nm and is stable for secen days. Absorbance doesn't vary in a range of pH from 2 to 10. Lambert-Beer's law is obyed for furfural concentrations between 1.1O-sM and 5.1O-sM. Molar absortivity is E3l6=29500 M-l L cm-l. INTRODUCCION Los hidratos de carbono sufren diversas reacciones qUlmlcas que en muchos casos son necesarias para la obtención de determi nadas propiedades organolépticas. Ars Pharmaceutica. Tomo XXIV. Núm. 4, 1983. 278 ARS PHARMACEUTICA El grupo aldehido O ce tona presenta las reacciones caracte rísticas del grupo carbonilo. Intervienen de este modo en las reac ciones de pardeamiento no enzimático como la Reacción de Maillard. Las sustancias furánicas, debido a las reacciones de pardea miento tienen importancia en la industria alimentaria. Además de producir olores deseables o indeseables intervienen en reacciones de polimerización con formación de pigmentos oscuros. La presencia del furfural en los vinos y en distintas bebidas alcohólicas está limitada por las disposiciones legales de los diver sos países. Así, la legislación española indica que el brandy no de biera contener más de 10 mg por 100 mI de alcohol absoluto, el ron no más de 1 mg para igual volumen de alcohol, para el whisky el contenido en furfural estará comprendido entre O y 4 mg por 100 mI de alcohol absoluto. En la miel el furfural e hidroximetil furfural están presentes en el orden de unos mg originados por calentamiento de este ali mento. En este trabajo hemos realizado un estudio del comportamiento espectrofotométrico en el U.V. del furfural condensado con tiose micarbacida. La finalidad es poder aplicar estos resultados al aná lisis cuantitativo de dicha sustancia presente en los alimentos. Existen numerosos trabajos publicados sobre el furfural y sus derivados. KIM y col. (1) han realizado la síntesis de las oximas del furfural y algunos 5 sustituidos y SCHUZ y col. (2) han puesto de manifiesto la presencia del furfural en la cerveza como conse cuencia de la contaminación del tapón de los envases. SA VEL y col. (3) consideran asimismo al furfural como un indicador del tiem po de almacenamiento de la cerveza. Se han publicado técnicas analíticas encaminadas a determinar el furfural y sus derivados. MUSTAFOV (4) propone una modifi cación para un método colorimétrico de determinación de furfural en hidroxilados de madera y SHVETS y col. (5) determinan espec trofotométricamente furfural en alcoholes. STINKIM y col. (6) for man las hidrazonas correspondientes y por técnicas polarográficas 10 determinan en brandy mediante técnicas cromatográficas Gas Líquido de alta presión y JEURING y col. (7) determinan furfural e hidroximetil furfural en licores y miel. ARS PHARMACEUTICA 279 PARTE EXPERIMENTAL Material Radiometer, pH-Meter 26 Espectrofotómetro U.v. Hitachi-Perkin-Elmer, modo 124, re gistro gráfico 165. Material de vidrio fungible . . Reactivos Furfural, Merck Tiosemicarbacida, Merck Etanol 96° Acido clorhídrico. Probus Hidróxido sódico. Panreac Disoluciones Disolución de tiosemicarbacida lO-2M. -0,22785 g de tio semicarbacida disueltos en agua destilada con la ayuda de unas gotas de disolución de ácido clorhídrico llevados a un volumen final de 250 mI. Disolución alcohólica de furfural lO-2M. -0,0961 g de fur fural disueltos en alcohol etílico de 96° y llevados a un vo lumen final de 100 mI. Disolución alcohólica de furfural lO-3M. -10 mI de la di solución anterior se diluyen con etanol 96° hasta volumen final de 100 mI. Formación del furfural tiosemicarbazona 2 mI de disolución lO-2M de clorhidrato de tiosemicarbacida y 1 mi de disolución alcohólica lO-3M de furfural se llevan a reflujo en baño maría hirviente durante 10, 20 y 30 minutos. Después de e�friar se enrasa a 50 mI con agua destilada. El espectro U.V. presenta un máximo de absorción a 316 nm como se observa en la gráfica de la figura 1. La absorbancia no presenta variación en un tiempo de con densación comprendido entre 10-20 minutos, por lo cual se consi- 280 ARS PHARMACEUTICA deró para los restantes ensayos un tiempo óptimo de 15 minutos para la formación del compuesto . ...: a VI .-0 n! 0'5 316nm 370nm Figura 1 Estudio de la concentración óptima de tiosemicarbacida Manteniendo constante la concentración en furfural (1 mI de disolución alcohólica lO-3M de furfural) se fué variando la de clor hidrato de tiosemicarbacida. Tal como se indica en la Tabla 1, los valores de la absorbancia, leidos en las condiciones descritas en el apartado anterior, prácticamente no varían cuando las concentra- ARS PHARMACEUTICA 281 ciones de tiosemicarbacida son de 20 a 50 veces superiores a las de furfural. TABLA Tiosemicarbacida Absorbancia lO-2M (mI) 316 nm 0,59 2 0,62 3 0,60 4 0,60 5 0,61 Estabilidad de furfural-tiosemicarbazona. Ef ecto del tiempo y de la concentración de tiosemicarbacida Tal como ya se ha indicado, se condensa 1 mI de disolución alcohólica lO-3M de furfural y 2 mI de disolución lO-2M de clorhi drato de tiosemicarbacida. Las absorbancias de la disolución de furfural tios�micarbazona a 316 nm se miden a intervalos de tiempo determinados. Los resultados se indican en la Tabla 11. TABLA 11 Tiempo Absorbancia horas 316 nm ° 0,60 0,5 0,60 0,60 -. ,2 0,60 !) ".! li' 0,60 ".-24:', . 0,59 . :':, 48 0,59 '. 168 ,; ' .. .:.,i.' 0,59 . � r . ',. Ensayos similares se han realizado con 5 mI de disolución lO-2M de ti.osemicarbacida y no se observaron variaciones en los resultados. 282 ARS PHARMACEUTlCA Ef ectos del pH en el espectro de absorción U. V. del furfural tiosemi carbazona A disoluciones de furfural tiosemicarbazona obtenidas como ya se ha indicado, se ha variado el pH desde 1 a 12 con disoluciones de HCI o NaOH. Tal como se indica en la Tabla III no se presentan variaciones de la absorbancia para valores comprendidos entre 1 y 9. A pH 10 Y 11 hay una disminución de la misma y a pH 12 desaparece el máxi mo a 316-rim. pH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 TABLA 111 Cumplimiento de la Ley de Lambert-Beer Absorbancia 316 nm 0,59 0,60 0,59 0,59 0,59 0,60 0,59 0,59 0,60 0,56 0,45 Cantidades crecientes de la disolución alcohólica de furfural lO-3M se colocaron en matraces de fondo redondo a las que se agre garon 2 mI de disolución acuosa lO-2M de tiosemicarbacida, siguien do la técnica de condensación ya indicada y llevando por último a un volumen de 50 mI con agua destilada, una vez ajustado el pH a 2. Se midieron las absorvancias a 316 nm (Tabla IV). III a::: 2 � 1'5 00 « 0'5 Furfural lO-3M (mI) 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 ARS PHARMACEUTICA TABLA IV Absorvancia 316 nm 0,33 0,62 0,91 1,16 1,45 1,69 1,88 Los resultados se exponen en la gráfica de la figura 2. p.p.m-FURFU�AL Figura 2 283 284 ARS PHARMACEUTICA Intervalo de aplicación de Lambert-Beer. Representación de Ringbom Para conocer el intervalo óptimo de aplicación de la Ley de Lambert-Beer se ha realizado la representación de Ringbom con los datos de la Tabla IV. La gráfica de la figura 3 corresponde a la citada representación. 1-T 0'5 o +-----�r------r------�----_.------�--- 0'9 1'1 1'3 1'5 1'9 lo§. canco Figura 3 Absortividad molar de furfural tiosemicarbazona Con parte de los valores de la absorbancia que han servido para comprobar la Ley de Lambert-Beer se ha determinado la ab sortividad molar, según la expresión: