Revista de la Sociedad Química del Perú

2011 Año Internacional de la Química

Sensors based on Ag-doped α-Fe2 O3 for the detection of hydrogen sulfide

En este trabajo se han estudiado sensores basados en nanopartículas de α-Fe2O3, puros y dopados con Ag (con cargas del 0,5 al 5% Wt), preparados por el método de co-precipitación para la detección de sulfuro de hidrógeno. Se usó alúmina como material soporte de los sensores y formvar (poliviniloformal) como material ligante. Los difractogramas XRD revelaron la presencia mayoritaria de la fase α-hematita en todos los sensores. El tamaρo promedio de las nanopartνculas, determinado mediante micrografνas TEM, estuvo entre 30 y 50 nm con presencia de aglomeraciones de diversos tamaρos. Las isotermas BET mostraron que los sensores presentaban una superficie mesoporosa con un área promedio entre 66 y 88 m2/g. En los ensayos, se observó que los sensores dopados con plata presentaban mayor sensibilidad que las muestras no dopadas, revelando el efecto catalítico de la plata en la reacción superficial. Para encontrar las condiciones óptimas de trabajo (temperatura y concentración), para cada sensor se realizaron dos grupos de ensayos: un grupo, realizado en un intervalo de temperatura de 159°C a 388°C a un nivel medio de concentración de 90 ppm, y otro grupo, en un intervalo de concentraciones de 30 a 90 ppm a temperaturas medias de 159, 205 y 251ºC. La muestra dopada con 0,5% de Ag presentó la mayor sensibilidad a las temperaturas de operación de este trabajo y a una concentración de 90 ppm de sulfuro de hidrógeno, atribuyéndose estos resultados a la presencia de la estructura α-hematita y a la estabilidad tιrmica del sensor.

In this work, sensors based on undoped α-Fe2O3 and doped with Ag (metal loading ranging from 0,5 to 5% Wt) prepared by coprecipitation method for the detection of H2S have been studied. Alumina has been used as material support of sensors and formvar (polyvinyl formal) as binder material. XRD patterns of all samples showed typical peaks of α-hematite. Mean particle size of nanoparticles evaluated by TEM was between 30 and 50 nm. BET isotherms showed that sensors presented mesoporous surface with mean surface area between 66 and 88 m2 /g. Sample tests of doped sensors with Ag showed higher sensibility than their undoped counterparts revealing catalytic effect of Ag on the surface reaction. In order to find optimal operating conditions (temperature and concentration), two groups of tests have been performed: first one were at constant propane concentration of 90 ppm in a temperature range from 159 °C to 388 °C and the second one were at constant temperatures of 159, 205 and 251 ºC in a concentration range of 30 to 90 ppm. Doped sensor with 0,5 % Ag presented higher sensibility at all operating temperatures and 90 ppm as hydrogen sulfide concentration and this behavior was attribuible to the presence of α-hematite morphology and higher thermal stability of sensor.

**Some kinetic properties of a L-amino acid oxidase isolated from Bothrops atrox peruvian snake venom "Jergón"**

Se han determinado las principales propiedades cinéticas de una L-aminoácido oxidasa (L- AO) purificada del veneno de B. atrox, usando diferentes aminoácidos como sustratos, tales como: L-leucina, L-fenilalanina, L-metionina y L-arginina. Previamente se establecieron las curvas de pH óptimo para L-AO en función de cada aminoácido y luego se calcularon los valores de Km, Vmax, Kcat y Kcat/Km a pH 7,5 y 8,5. Asimismo, se determinaron los valores de Ki al emplearse inhibidores específicos tales como: ácido antranílico, ácido benzoico, ácido sulfanílico y ácido salicílico. Entre los sustratos ensayados a pH 8,5, la L-AO presentó mayor actividad específica sobre L-fenilalanina, y luego sobre L-leucina, L-metionina y L-arginina, siendo los valores de pH óptimo de 8,1 con L-metionina; 8,9 con L-arginina, y 8,2 con L- fenilalanina. De acuerdo a la eficiencia catalítica, la L-leucina fue el mejor sustrato a 7,5 (Kcat/k m = 40,90 x 10(4) s-1 M-1) y pH 8,5 (Km y Vmax (Kcat/k m = 71,21 x 10(4) s-1 M-1). Asimismo, en los estudios de inhibición enzimática se encontró que el ácido antranílico tuvo el menor valor de Ki (0,008 mM), ajustándose al modelo de inhibición no competitiva, en tanto que el ácido benzoico fue considerado un inhibidor competitivo y los ácidos salicílico y sulfanílico se comportaron como inhibidores de tipo mixto.

We have determined main kinetic properties of a L-amino acid oxidase (L-AO) purified from Bothrops atrox venom, on different aminoacids as L-leucine, L-phenylalanine, L-methionine and L-arginine. Previously optima pH curves were establish for each aminoacid and then Km, Vmax, Kcat y Kcat/Km values at pH 7,5 and 8,5 were calculated. Furthermore Ki values using anthranilic, benzoic, sulphanylic and salycilic acids were obtained. Between substrates assayed at pH 8,5, L-AO showed higher specific activity on L-phenilalanine, followed by L- leucine, L-methionine and L-arginine, being optimum values of 8,1 for L-metionine, 8,9 for L-arginine, and 8,2 for L-fenilalanine. According to catalytic efficiency, L-leucine was the best substrate at pH 7,5 (Kcat/k m = 40,90 x 10(4) s-1 M-1) and 8,5 (Kcat/k m = 71,21 x 10(4) s-1 M-1). On the other hand, enzymatic inhibition assays showed that anthranilic acid had the lowest Ki value (0,008 mM), fitting it to a non-competitive model. Benzoic acid was considered a competitive inhibitor, while salicylic and sulphanylic acid showed mixed-type inhibition.

[BMIM][BF₄] ionic liquid assistance effect on the crystallinity and morphology of Sb₂S₃ nanostructures synthesized by ultrasound

Se logró sintetizar nanoestructuras cristalinas unidimensionales de Sb2S3 por medio de irradiación de ultrasonido asistido por el líquido iónico (LI) tetrafluoroborato de 1-n-butil-3- metilimidazolio [BMIM][BF4]. Los reactivos utilizados fueron SbCl3, tioacetamida, etanol absoluto (ETA); el líquido iónico utilizado fue [BMIM][BF4]. Los materiales resultantes fueron sometidos a tratamientos térmicos posteriores en condiciones controladas de vacío a 155 y 200 ºC. Los experimentos mostraron que el LI jugó un papel clave en la cristalinidad y morfología de los productos obtenidos. Los productos fueron caracterizados por difracción de rayos X en polvos (DRX), microscopía electrónica de barrido (MEB), y espectroscopía de rayos X dispersados (EDS).

Unidimensional crystalline Sb2S3 nanostructures were successfully synthesized by ultrasound irradiation assisted with the ionic liquid 1-n-butyl-3-metilimidazolium tetrafluoroborate [BMIM][BF4]. The starting reagents were SbCl3, thioacetamide, absolute ethanol (AET), and the used ionic liquid was [BMIM][BF4]. The resultant materials were thermally annealed at 155 and 200 ºC under controlled vacuum conditions. The experiments showed that IL assistance played a key role in the crystallinity and morphology of the obtained products. The resultant materials were characterized by powder X-ray diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), and Energy Dispersive X-ray analysis (EDX).

**Evaluation of the content of phytosterols, phenolic compounds and chemical methods to determine antioxidant activity in sacha inchi`s seed (Plukenetia volubilis L.)**

En el presente estudio se realizó la cuantificación de compuestos fenólicos por HPLC según condiciones cromatográficas descritas por Muñoz et al. La torta de sacha presentaron ácidos fenólicos tales como ácido cafeico 3,51 mg/kg, y ferúlico 1,68 mg/kg. Asimismo, se encontraron flavonoides: 42,93 mg/kg de rutina, 28,46 mg/kg de hesperidina y 53,24 mg/kg de morina. Se identificaron en torta y aceite por el método descrito por Fierro et al., usando TLC la presencia de fitoesteroles en sacha inchi. Inmediatamente se cuantificaron fitoesteroles por HPLC en aceite donde se realizó el tratamiento de la muestra mediante extracción por saponificación según CEE 2568-91. Los resultados mostraron un contenido promedio de 75,49 mg/100g para estigmasterol y 74,56 mg/100g de β-sitosterol. La actividad antioxidante se realizσ mediante los métodos ABTS según Van Overveld et al., y DPPH según Brand-Williams et al. Los resultados mostraron que el extracto lipofílico del aceite presentaba mayor actividad antioxidante y mayor capacidad inhibitoria con el método DPPH; sin embargo, el extracto hidrofílico del aceite mostró mayor actividad con el método ABTS.

The present research was the quantification of phenolic compounds by HPLC chromatographic conditions as described by Muñoz etal., in the sacha inchi`s cake that quantified phenolic acids found an average of 3,51 mg/kg of caffeic and 1,68 mg/kg of ferulic. Also flavonoids are found an average of 42,93 mg/kg routinely 28,46 mg/kg of hesperidin and 53,24 mg/kg of morin. Was identified by the method described by Fierro et al., using TLC where they detected the presence of phytosterols in sacha inchi. Content were quantified by HPLC phytosterols in oil which was extracted by saponification according to EEC 2568-91. Results were average content of 75,49 mg/100g for stigmasterol, while the content of β-sitosterol was 74,56 mg/100g. Antioxidant activity was determined by ABTS methods according to Van Overveld et al., And DPPH as Brand-Williams et al. The results showed that the lipophilic extract oil had higher antioxidant activity showed a greater inhibitory capacity with DPPH method, however, the hydrophilic extract of the oil showed greater activity with the ABTS method.

**UV and FTIR spectroscopic analyses of aqueous and spirits washings of Aloe vera L. and Aloe barbadensis Miller, interaction with inorganic salts**

Los heterósidos antraquinónicos de Aloe vera L. y Aloe barbadensis Miller (sábila) son utilizados como purgantes y están incluidos en las principales farmacopeas, en las cuales también se incluyen algunas sales inorgánicas -CuSO4.5H2O, Bi(NO3)3, AgNO3.- por sus beneficiosas propiedades terapéuticas. Se propone investigar si estas sales y FeCl3 utilizado como reactivo para cuantificar antraquinonas naturales interaccionan con los macerados acuosos y alcohólicos de hojas de Aloe vera L. y Aloe barbadensis Miller (sábila) cuando se guardan herméticamente cerrados en frascos ámbar y bajo refrigeración durante doce meses. Se utilizó la espectroscopía FTIR para determinar la presencia de antraquinonas naturales en diez sólidos residuales de las sales mencionadas, obtenidos por filtración, luego de interacción durante siete días con los macerados mencionados; los líquidos filtrados se guardaron nuevamente bajo refrigeración (siete preparados con pequeñas cantidades de sal disuelta), y se analizaron por UV y FTIR después de doce meses. Para comparar resultados, también se obtuvieron los espectros UV y FTIR de los macerados acuosos y alcohólicos de ambos aloes -sin adición de sales inorgánicas y guardados bajo refrigeración- , con lecturas a los 03, 06 días, 12 y 24 meses; asimismo, se obtuvieron espectros recientes -03 días- de infusiones de Rheum palmatum (ruibarbo) y Cassia senna L (Sen). Los espectros UV presentan máximos de absorción característicos para los derivados antraquinónicos, la mayoría con desplazamiento hipsocrómico. Todos los espectros FTIR presentan con claridad el máximo que corresponde al grupo funcional carbonilo (C=O), dentro del rango esperado; entre 1590,56 cm-1 y 1644,23 cm-1 para las muestras sólidas; 1593,76 cm-1 y 1641,19 cm-1 para los preparados acuosos (incluyendo sen y ruibarbo), y 1601,28 cm-1 y 1,709,74 cm-1 para los preparados alcohólicos. Los residuos sólidos de las sales de hierro provenientes de los macerados acuosos y alcohólicos y el residuo de la sal de cobre del preparado acuoso, son los más significativos por su cristalización, y la transmitancia de los correspondientes espectros FTIR indican, de manera relativa, incremento de derivados antracénicos libres respecto al lavado que le dio origen. El desplazamiento del máximo FTIR del residuo sólido de la sal de cobre hacia zona de menor longitud de onda indica la formación de quelato de cobre.

Natural anthraquinones - anthraquinone heteroside - Aloe vera L. and Aloe barbadensis Miller (aloe) is used as a purgative and is included in the main pharmacopoeias; on the other hand, some inorganic salts -CuSO4.5H2O, Bi(NO3)3, AgNO3 - also included in the pharmacopoeias for its beneficial therapeutic properties. In this sense, there is the initiative to find out if these salts and FeCl3 used as reagents to quantify natural anthraquinones when mixed with aqueous and alcoholic washings of leaves of Aloe vera L. and Aloe barbadensis Miller (Aloe), interact with each other, when stored in airtight amber bottles and refrigerated for twelve months. FTIR spectroscopy was used to determine the presence of natural anthraquinones in ten solid waste - the salts specified - obtained by filtration after seven days of interaction with the washing mentioned, the filtrates were stored under refrigeration again (seven preparations with small amounts of dissolved salts), and analyzed by UV and FTIR after twelve months. To compare results, it was also obtained UV and FTIR spectra of aqueous and alcoholic washings of both aloes - without addition of inorganic salts and stored under refrigeration - with readings of 03, 06 days; 12 and 24 months; also were recent spectra obtained - 03 days - i n f u s i o n s o f R h e u m p a l m a t u m ( r h u b a r b ) a n d C a s s i a s e n n a L ( S e n ) . All UV spectra show characteristic absorption peaks for anthraquinone derivatives, most hipsocromic displacement; however, the FTIR spectra of all samples - solid and liquid - clearly show the maximum that corresponds to the functional group carbonyl (C = O ) within the expected range. Solid waste from the iron salts from aqueous and alcoholic preparations and the residue of the copper salt of aqueous preparation are the most significant for its crystallization. The transmittance of the corresponding FTIR spectra relatively indicate, increased of free anthracene derivatives - according to the washing which it was originated - and for copper by displacement of the maximum towards to shorter wavelength, perhaps to form copper chelates.

Barnetobin

Se ha aislado una enzima similar a trombina, barnetobina, del veneno de la serpiente peruana Bothrops barnetti, mediante dos pasos cromatográficos sobre CM Sephadex C-50 y Sephadex G-100, en ambos casos utilizando acetato de amonio 0,05 M a pH 5,0. La enzima fue purificada 45 veces con un rendimiento de 14% y por PAGE-SDS se obtuvo una sola banda proteica de 52 kDa en condiciones reductoras con 2β-mercaptoetanol y de 48 kDa en condiciones no reductoras, determinαndose que la enzima consta de una sola cadena polipeptνdica con al menos un enlace disulfuro. El tratamiento con N- glicosidasa (PNGasa F) determinσ que es una glicoproteνna, con un 45% de contenido total de carbohidratos. La enzima mostró tener actividad coagulante sobre plasma citratado y fibrinógeno. También mostró actividad amidásica sobre BApNA y Chromozym TH. La potencia coagulante sobre fibrinógeno bovino fue equivalente a 131 unidades NIH de trombina/mg. La enzima es inhibida por PMSF y por el inhibidor de tripsina de soya calificándola como una serinoproteasa; el pH óptimo para la actividad amidolítica fue de 8,0 y es estable hasta los 40°C. Se demostró mediante inmunoelectroforesis e inmunodifusión la antigenicidad de la enzima frente al suero antibotrópico polivalente, así como su neutralización probada sobre plasma citratado (Dosis eficaz: 250 µl de antiveneno/ mg de enzima).

A thrombin- like enzyme, barnetobin, was purified from Bothrops barnetti, peruvian snake venom using CM Sephadex C-50 followed by Sephadex G-100, in both two cases with 0,05 M amonium acetate buffer pH 5,0. The enzyme was purified 45 fold with 14% of yield and the PAGE-SDS showed only protein band of 52 kDa under reducing condition with 2β- mercaptoetanol and 48 kDa under non reducing condition indicating that the enzyme has a single polypeptide chain with disulfide bond. The PNGase treatment showed that it is a basic glycoprotein containing 45% total carbohydrates. The enzyme has coagulant activity on fibrinogen and citrated plasma and amidolytic activity on BApNA and Chromozym TH. The coagulant potency was equivalent to 131 NIH thrombin Units/ mg. In addition the enzyme is inhibited by PMSF and soybean trypsin inhibitor suggesting that is a serine proteinase. The enzyme had optimal amidolytic activity pH was 8,0 and is stable until 40 ºC. The antigenicity and neutralization of enzyme was demonstrated by inmunodiffusion and inmunoelectrophoresis with the polyvalent antibothropic serum on citrated plasma (Effective Doses: 250 µl of antivenom/ mg of enzyme).

**Alkaloids content in bark of Uncaria tomentosa (Wild.) DC from different habitats in the region Ucayali - Perú**

Uncaria tomentosa (Wild.) DC (uña de gato), es una especie que aporta cantidades suficientes de alcaloides oxindólicos pentacíclicos y tetracíclicos. En el presente trabajo se exponen los resultados comparativos entre los extractos obtenidos a partir de corteza de cuatro hábitats de esta especie. Se hace un análisis comparativo del comportamiento de la especie en diferentes altitudes y tipo de suelos de IIAP-Pucallpa, Nuevo Ucayali, el Porvenir y Tres de Octubre y se reportan diferencias en la concentración de alcaloides en la corteza de estas localidades. Se evalúa también los métodos ácido y alcalino de extracción de alcaloides.

Uncaria tomentosa (Wild.) DC, (cat´s claw) is one of the most important species whose has been able to exhibit the penthaciclic and tethraciclic alkaloids. In this paper we report the comparative results between different extracts from bark of four different habitats. We have made a comparative study about the behavior of these species in different altitude and kinds of soils in IIAP-Pucallpa, Nuevo Ucayali, El Porvenir, Tres de Octubre and we reported differences in the concentration of alkaloids in bark. Finally we test the extractive method in the isolation of alkaloids in the point of view acid and alkaline. The differences between those methods have been reported too.

**Biosorption kinetic of cadmium (II) and lead (II) ions from aqueous solutions by biomass residual of coffee**

La biomasa residual del café, químicamente modificada, fue utilizada para evaluar la adsorción y la cinética de los iones plomo (II) y cadmio (II) de soluciones acuosas a escala de laboratorio en proceso Batch. Experimentalmente se comprueba que el biosorbente preparado tiene preferencia por el ion plomo (II) frente al ion cadmio (II). El proceso de adsorción está representado por el modelo cinético de pseudo primer orden, Elovich y reversible de primer orden.

Residual biomass of the chemically modified coffee was used to evaluate the adsorption and the kinetics of lead (II) and cadmium (II) ions from aqueous solutions scale of laboratory in process batch. Experimentally it is verified that the adsorbent has preference by the lead (II) ion, in front of cadmium (II) ion. The process of adsorption is represented by the kinetic model of pseudo first order and model of Elovich and reversible of first order.

Paper electrophoretic technique in the study of beryllium(II) / cobalt(II) - proline binary complexes in solution

A method, involving the use of Paper Electrophoretic Technique (PET) is described for the study of binary complex systems in solution. This method is based on the movement of a spot of metal ion in an electric field at various pH of background electrolyte. A graph of pH versus mobility was used to obtain information on the binary complexes and to calculate its stability constants. The stability constant of Be(II) - proline and Co(II) - proline complexes were found to be (7.61 ± 0.11, 5.81 ± 0.07) and (4.97 ± 0.03, 3.69 ± 0.13) (logarithm stability constant values), respectively at ionic strength 0.1 Mol L-1 and a temperature of 35º C.

Carlos Chirinos Villanueva: Un impulsor de la Ciencia y Tecnología en el Perú

Revista de la Sociedad Química del Perú

2011 Año Internacional de la Química

Sensors based on Ag-doped α-Fe2 O3 for the detection of hydrogen sulfide

Some kinetic properties of a L-amino acid oxidase isolated from Bothrops atrox peruvian snake venom "Jergón"

[BMIM][BF4] ionic liquid assistance effect on the crystallinity and morphology of Sb2S3 nanostructures synthesized by ultrasound

Evaluation of the content of phytosterols, phenolic compounds and chemical methods to determine antioxidant activity in sacha inchi`s seed (Plukenetia volubilis L.)

UV and FTIR spectroscopic analyses of aqueous and spirits washings of Aloe vera L. and Aloe barbadensis Miller, interaction with inorganic salts