Revista de la Sociedad Química del Perú

La Sociedad Química del Perú: 80 años y más

Catalytic oxidation of albendazole using molybdenum supported on carbon nanotubes as catalyst

Se estudió la reacción de oxidación catalítica del grupo tioéter (-S-) en la estructura del fármaco albendazol (C12H15N3O2S) para obtener la molécula farmacológicamente activa conocida como albendazol sulfóxido. Para tal fin se preparó tres catalizadores heterogéneos empleando molibdeno (Mo) y nanotubos de carbono de múltiple capa como soporte catalítico. La incorporación de la fase activa se realizó mediante impregnación húmeda, con posterior calcinación durante 4 horas a la temperatura de 400°C. Para la reacción de oxidación catalítica se empleó úrea-peróxido de hidrógeno (H2NCONH2·H2O2) como agente oxidante y metanol (CH3OH) como medio de reacción. La caracterización textural y morfológica de las nanopartículas de carbono y de los catalizadores preparados se realizó utilizando la técnica de adsorción-desorción de N2(BET) y microscopía electrónica de barrido (SEM). La identificación y cuantificación de productos de reacción se realizó mediante espectroscopía infrarroja (FTIR) y cromatografía líquida de alta performance (HPLC), respectivamente. Se obtuvo albendazol sulfóxido como producto mayoritario de la reacción de oxidación, con valores de rendimiento, selectividad y conversión mayores al 90% después de 60 minutos de reacción.

The catalytic oxidation reaction of the thioether group (-S-) in the structure to the drug albendazole (C12H15N3O2S) was studied in order to obtain a pharmacologically active molecule known as albendazole sulfoxide. With this purpose, three heterogeneous catalysts were prepared using molybdenum (Mo) as active phase and carbon nanotubes as a multiple-layer catalyst support. The incorporation of the active phase was performed by wet impregnation, with subsequent calcination for 4 hours at 400°C. For the catalytic oxidation reaction was employed hydrogen peroxide-urea (H2NCONH2·H2O2) as oxidizing agent and methanol (CH3OH) as reaction medium. The textural and morphology characterization of carbon nanoparticles and catalysts was carried out by adsorption-desorption of N2 (BET) and scanning electron microscopy (SEM). The identification and quantification of the reaction products were followed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and high performance liquid chromatography (HPLC), respectively. With the yield, selectivity and conversion higher than 90% after 60 minutes of reaction, albendazole sulphoxide was obtained as major product of oxidation reaction.

Study of the biosorption of chromium (VI) on crosslinked-quaternary chitosan for their application on the bioremediation of waster waters

Se investigó el uso de quitosano cuaternario entrecruzado, QC2, en la remoción de ion cromo (VI) a partir de soluciones acuosas a temperatura ambiente, mediante experimentos de adsorción discontinuos. Los parámetros que se ha evaluado en la capacidad de adsorción del ion mencionado, el adsorbente, fueron efecto de: pH, masa de adsorbente, concentración del ion, cinética de adsorción y fuerza iónica, apoyados por los análisis FTIR, SEM, TGA. Los resultados se han analizado usando los modelos matemáticos de Langmuir y Freundlich; los resultados muestran que la adsorción se da mediante un mecanismo mixto. Los parámetros calculados demuestran una alta afinidad adsorbente/adsorbato para QC2 con una máxima capacidad de adsorción de 208,3 mg g-1, elucidando el potencial uso de este adsorbente para la remoción de ion cromo (VI) en soluciones acuosas, mediante una cinética de seudo segundo orden con una constante de velocidad de 0,289 g mg-1 min-1. La desorción es eficiente en una mezcla NaCl / NaOH (1,0 M) con 99,78 % de remoción a pH 4,5. Altas concentraciones de fuerza iónica afectan la capacidad de adsorción de cromo (VI).

In this work, the stoichiometric amounts of the amino-quaternaries and cross-linker were studied to produce the most stable cross-linked quaternary Chitosan (QC2). Preliminary assays were carried out to test the improvement in their mechanical and chemical properties (extreme conditions, surface area and thermogravimetry). Then, the adsorption of chromium (VI) on the QC2 was studied at changing experimental conditions like: pH, adsorbent dose, initial chromium concentration and ionic strength. Moreover, the kinetics of the process was also evaluated as well as the optimization, the desorption of chromium (VI) from the adsorbent for metal recovery and adsorbent recycling. Finally, was characterized by using instrumental techniques such as FTIR, SEM. These tools allowed us to investigate the adsorption mechanism. The calculated parameters indicate a high adsorbent/adsorbato affinity for QC2 with a maximum adsorption capacity of 208 mg g-1 for Cr (VI), elucidating its potential use for the removal of chromium from aqueous solutions. Also showed a pseudosecond order adsorption kinetics with a velocity constant of 0.289 g.mg-1.min-1. Desorption of chromium was efficiently accomplish with a mixture of 1M of NaCl and NaOH, reaching a recovery up to 99.78% of the initial metal concentration at pH 4.5. Finally, high ionic strength shows an effect on the adsorption of chromium (VI) onto the studied adsorbents.

**Variation of vitamina c and antocianins in Myrciaria dubia "camu camu"**

Myrciaria dubia es un arbusto amazónico que produce varios compuestos nutritivos y bioactivos. Esta investigación se realizó para ampliar el conocimiento relacionado a la vitamina C y antocianinas. Las muestras fueron obtenidas de la Colección de Germoplasma del INIA. La vitamina C y las antocianinas se analizaron con técnicas estándares. El contenido de vitamina C mostró una amplia variación y gradientes de concentración con diferencias significativas en frutos verdes (F = 36, gl = 3, p < 0,001) y maduros (F = 42, gl = 3, p < 0,001). También, las antocianinas totales presentaron una amplia variación y gradientes de concentración muy marcadas en los frutos maduros (F = 34, gl = 3, p < 0,001). Estas diferencias se debieron primariamente entre el contenido de vitamina C y antocianinas de la cáscara y las demás partes del fruto (p < 0,01). Asimismo, se registró correlaciones positivas en el contenido de vitamina C y antocianinas. Adicionalmente, ambos compuestos se detectaron en diferentes tejidos en los procesos de germinación y crecimiento inicial. En conclusión, M. dubia presenta una amplia variación en el contenido de vitamina C y antocianinas en sus frutos, principalmente por la influencia de factores genéticos. También, ambos compuestos tienen gradientes de concentración desde la cáscara hasta el centro de frutos verdes (excepto las antocianinas) y maduros. Además, en los frutos maduros existe correlación positiva entre el contenido de vitamina C y antocianinas de la cáscara y la pulpa en contacto con ésta. Adicionalmente, la vitamina C y las antocianinas, particularmente la cianidina-3-glucósido, son sintetizadas en el proceso de germinación y crecimiento inicial.

Myrciaria dubia is an Amazonian shrub that produces various nutritional and bioactive compounds. This research was conducted to expand our knowledge about vitamin C and anthocyanins. Samples were obtained from the INIA Germplasm Collection and analyzed using standard techniques. The vitamin C content showed a wide variation and concentration gradients were significant in unripe (F = 36, df = 3, p < 0.001) and ripe fruits (F = 42, df = 3, p < 0.001). Also, total anthocyanins showed extensive variation and very marked concentration gradients in ripe fruits (F = 34, df = 3, p < 0.001). These differences were primarily among vitamin C and anthocyanins in the peel and other fruit parts (p <0.01). We also found positive correlations in vitamin C and anthocyanin content. In addition, both compounds were detected in different tissues in the germination and early growth processes. In conclusion, M. dubia has a wide variation in vitamin C and anthocyanins content in fruits, mainly due to the influence of genetic factors. Also, both compounds have concentration gradients from the peel to the center of unripe (except anthocyanins) and ripe fruits. Additionally, there was positive correlation in ripe fruits between vitamin C and anthocyanins content in the peel and pulp in contact with it. Additionally, vitamin C and anthocyanins, especially cyanidin-3-glucoside, are synthesized in germination and early growth processes.

Influence of synthesis experimental parameters on the formation of nanoparticles of magnetite prepared by thermal decomposition method

En este trabajo, se ha preparado nanopartículas de magnetita (Fe3O4) por el método descomposición térmica en síntesis controlada utilizando trietilenglicol (TREG). Se preparó muestras a partir de soluciones nitrato y acetilacetonato de Fe. Las nanopartículas obtenidas fueron caracterizadas mediante Difracción de Rayos X (XRD), adsorción-desorción de N2 (técnica BET), Microscopía Electrónica de Barrido (SEM), Análisis termogravimétrico (TGA), Magnetometría de Muestra Vibrante (VSM) y Espectroscopía Mössbauer (EM). Los resultados de XRD revelaron la presencia mayoritaria de la fase espinela de magnetita en las muestras. Las micrografías SEM mostraron diferencias morfológicas; las preparadas a partir de precursor acetilacetonato presentaron buena dispersión, mientras que las de nitrato, pequeñas aglomeraciones. Las isotermas de adsorción de N2 revelaron presencia mayoritaria de superficie mesoporosa en todas las muestras con un perfil tipo IV. El análisis TGApermitió observar la formación de 2 zonas que correspondieron a la volatilización de las fracciones ligeras y del TREG. Según el análisis VSM, no se ha observado campo coercitivo, sugiriendo un comportamiento superparamagnético. El espectro Mössbauer detectó la presencia de 4 subespectros del tipo doblete que corresponderían a 4 sitios ocupados por Fe en estado paramagnético o superparamagnético.

In this work, nanoparticles based on magnetite have been synthesized by thermal decomposition via solvent-controlled synthesis in polyols, using triethylene glycol (TREG). The starting precursor were solutions of nitrate and acetatylacetonate of Fe. The samples have been characterized by X-ray diffraction technique (XRD), adsorptiondesorption of N2 (BET equation model), scanning electronic microscopy (SEM), thermogravimetric analysis (TGA), vibration sample magnetometry (VSM) and Mössbauer spectroscopy. XRD difractogramms revealed the majority presence of spinel-like structural phases of magnetite in all samples. SEM micrographs showed morphological differences; the samples prepared from acetatylacetonate presented good dispersion of particles whereas the ones prepared from nitrate - small agglomerations. BET isotherms of samples depicted a mesoporous profile which corresponded to IV type. TGAthermogramms showed two defined regions which corresponded to vaporization of polyol light fractions and TREG. Zero coercivity on the magnetization curve of acetatylacetonate precursor samples have been observed by VSM, which indicates superparamagnetic behavior. Mössbauer spectra of samples detected the presence of 4 doublet-like subspectra due to the presence of 4 sites occupied by Fe in paramagnetic or superparamagnetic state.

Purification and some properties of a hyaluronidase from bothrops brazili snake venom

En el veneno de la serpiente Bothrops brazili se ha encontrado una proteína con actividad hialuronidasa. La purificación se realizó en dos pasos cromatográficos utilizando columnas de Sephadex G-75 y DEAE Sephadex A-50 equilibradas con buffer acetato de amonio 0,1 M, pH 5. Se obtuvo una purificación de 33 veces con un rendimiento de 54,5 % y una recuperación de proteína activa equivalente a 1,66 %. Esta enzima es una proteína básica con un peso molecular de 110 kDa y un pH óptimo de 5,5. La actividad enzimática a 20 °C se mantuvo en un 50% después de 72 horas y fue completamente inactivada a las 192 horas. Asimismo, la actividad enzimática se incrementó un 38,9 % por la adición de iones magnesio (150 mM). La capacidad difusora de esta proteína se demostró mediante el incremento de la actividad hemorrágica causada en ratones al adicionarse la enzima purificada. Los ensayos de toxicidad en ratones y las pruebas enzima -antivenenos, indicaron que la hialuronidasa carece de toxicidad y es inhibida totalmente por los antivenenos botrópico y lachésico (INS-Perú).

In the venom of the snake Bothrops brazili was found a protein with hyaluronidase activity. The purification was performed by two chromatographic steps using SephadexG-75 and DEAE SephadexA-50 columns equilibrated with ammonium acetate buffer 0.1M, pH 5. The purification obtained was 33 fold with 54.5% of yield and a recovery of active protein was equivalent to 1.66%. This enzyme was a basic protein with a molecular weight of 110kDa and an optimum pH of 5,5. The enzymatic activity at 20 °C was maintained at 50% after 72 hours and was completely inactivated at 192 hours. Furthermore, the enzymatic activity was increased by 38.9% by the addition of magnesium ions (150mM). The diffusing capacity of the protein was demonstrated by increased hemorrhagic activity caused in mice when added to the purified enzyme. Toxicity assays in mice and enzyme- antivenoms assays indicated that hyaluronidase was not toxic and was completely inhibited by both polyvalent bothropic as monovalent lachesic antivenoms (INS-Perú).

**Structured lipids from binary blends of chestnut (Bertholletia excelsa) and sacha inchi (Plukenetia vulubilis L.) oils**

Se presenta en este estudio las características físicas y químicas de mezclas binarias del aceite de castaña y sacha inchi, dos productos obtenidos de especies originarias y cultivadas en la amazonía peruana, y cuyo uso potencial estaría en la línea de alimentos funcionales, obteniéndose productos con alta concentración de ácidos grasosos esenciales (omega-3 y omega-6), los mismo que están asociados a la prevención o tratamiento de diversas patologías. Se estableció un diseño experimental con mezclas puras de aceites de castaña (C-1) y sacha inchi (S-1), en proporciones de más a menos de aceite de castaña en fracciones de (C -2/3), (C -1/2) y (C -1/3). Las mezclas fueron sometidas a una reacción de interesterificación utilizando como catalizador metóxido de sodio, y sobre éstas antes y después de la interesterificación se realizó análisis físicos y químicos. Los ácidos grasos fueron cuantificados por cromatografía gaseosa, en la que se observa que la concentración de ácidos grasos insaturados en la mezcla binaria (C -1/3) varió de 93,588 a 99,370% y las concentraciones de ácidos linolénico ( ω-3) en las mezclas (C -2/3), (C - 1/2) y (C -1/3), sin esterificar fueron de 28,081; 35,095 y 36,644%, y en estas mismas muestras interesterificadas se obtuvo 24,797; 21,959 y 37,490%, respectivamente. Se observó que existió un ligero incremento del punto de fusión de las mezclas siendo de 4,07 a 6,00 ºC antes de la intersterificación, y después de ser interesterificadas varían de 5,07 a 7,00 ºC. La mayor variación fue en el índice de saponificación que varió de 54,31-56,20 mg KOH/g de aceite a 155,43 - 163,13 mg KOH/g de aceite.

It is presented in this study the physical and chemical characteristics of the binary blends of the oil of chestnut and sacha inchi, two native products obtained of species cultivated in the Peruvian Amazon, and whose potential use would be in the line of functional food (omega-3 and omega 6), which are directly associates to the prevention or processing of some illnesses. An experimental design with pure mixtures of oil of chestnut (C-1 was established) and sacha inchi (S-1), and mixtures in proportions of higher to less in chestnut oil in fractions of (C -2/3), (C -1/2) and (C -1/3). The mixtures were submitted to a reaction of intersterification utilizing sodium metoxide, like catalyst and on these; before and after the interesterification they were carried out chemical and physical analysis. The fatty acids were quantified by gas chromatography. It was observed that the insaturated acids at the blends (C -1/3) were of 93.588 to 99.370% and the linolenic acid (ω-3), in the mixtures (C -2/3), (C - 1/2) and (C -1/3), were 28.081, 23.095 and 36.644 and in this same mixtures but intersterified were 24.797, 21.959 and 37.490%, respectively. It was observed a light increment of the melting point of the blends: These were of 4.07 to 6.00ºC before the interestification and 5.07 to 7.00 after of this reaction. The higher variation was in the saponification index, which variation was from 54.31-56.20 mg KOH/g to 155.43 - 163.13 mg KOH/g.

Preparation of catalysts based on Ce-Mn mixed oxide by coprecipitation for combustion of n-hexane

Se ha preparado catalizadores basados en óxidos mixtos de Ce-Mn para la combustión de nhexano, con una composición molar Ce/Mn entre 0,5 a 2,0 mediante coprecipitación a pH constante y con tiempos de envejecimiento de 4, 18 y 24 h. Los difractogramas XRD de los óxidos mixtos mostraron la presencia mayoritaria de la fase fluorita. La superficie BET en los óxidos mixtos fue mayor que los óxidos simples de Ce y Mn; la isoterma de adsorción mostró una superficie mesoporosa tipo IV. Los termogramas TPR confirmaron la presencia de la fase mixta, cuyos perfiles se orientaron hacia menores temperaturas con el incremento de cerio. Los ensayos catalíticos se realizaron para una concentración inicial de 2000 ppm de n-hexano y una velocidad espacial másica (WHSV) de 80 h-1, en un reactor de lecho fijo. En todos los casos, para una conversión total se obtuvo sólo CO2 y H2O y no se observó productos de combustión parcial. Los óxidos mixtos de Ce/Mn resultaron más activos y con mayor estabilidad térmica que los óxidos simples, independientemente del tiempo de envejecimiento. Los óxidos mixtos Ce/Mn con relación molar 2 resultaron ser los más activos debido probablemente a su mayor superficie específica y mejor grado de reducibilidad de la fase mixta.

Catalysts based on Ce-Mn mixed with different Ce/Mn molar ratios ranging from 0,5 to 2 have been prepared by coprecipitation at pH constant with ageing times of 4, 18 and 24 h for combustion of n-hexane. XRD patterns of the mixed oxides showed the majority presence of fluorite phase. Specific BET surface areas of mixed oxides were always higher than their single counterparts and their adsorption isotherm depicted a mesoporous surface of Type IV. TPR thermograms confirmed the presence of mixed oxide phase, whose profile shifted to smaller temperatures with increasing content of ceria. Catalytic tests were performed with 2000 ppm of n-hexane and WHSV of 80 h-1 in a fixed-bed reactor. For all samples, only CO2 and water were observed at total conversion and no partial combustion products were obtained. Ce-Mn mixed oxides were more active than simple oxide samples no matter the aging time. Mixed samples presented thermal stability in contrast with simple ones. Mixed sample with Ce/Mn molar ratio of 2 depicted the highest activity probably due to higher surface area and better reducibility ability of mixed phase.

Comparison of three methods to determine the percentage of tannins with the method of the ASTM D6401 norm for "tara", "quinual", "mimosa" and "pino"

Los taninos son considerados como un grupo de sustancias complejas de tipo fenólico que están ampliamente distribuidas en el reino vegetal; se encuentran en los tallos, hojas, semillas, corteza, raíces, frutos, etc. En la curtiembre, es muy importante conocer el porcentaje de taninos de la planta, porque según este parámetro, se pueda realizar el curtido. En esta investigación, se realizó el análisis de % taninos y % de no taninos de la "tara" (Caesalpinea spinosa); el "quinual" (Polilepis incana, del Perú); la "mimosa" (Acacia mearnsii, de Brasil) y el "pino" (Pinnus radiata, de Chile), por tres métodos diferentes: el método de permanganato modificado, el método de CIATEC-México y el método de LATU, de Uruguay; estos tres métodos comparados con el método oficial según la norma ASTM D6401. También se ha determinado el porcentaje de sólidos totales y porcentaje de sólidos solubles. Analizando los resultados se observa que el método de CIATEC es un método rápido (máximo de 6 horas de trabajo), con precisión y exactitud aceptable ya que aplicando el método oficial los resultados se obtienen a los tres días.

Tannins are considered as a group of phenolic complex substances that are widely distributed in the plant kingdom and can be found in the stems, leaves, seeds, bark, roots, fruits, etc. In the tanning process is very important to know the percentage of tanning of the plant, because according to these parameters, specific vegetable tanning can be done. In the investigation, it is analyzed the percentage of tannins and non-tannins of the "tara" (Caesalpinea spinosa), and "quinual" (Polilepis incana) of Peru, "mimosa" (Acacia mearnsii) of Brazil, and "pino" (Pinnus radiata) of Chile, by three different methods: the modified permanganate method, the CIATEC-Mexico method and LATU-Uruguay method. These three methods compared with the official method according to ASTM D6401 norm. It is also determined the total percentage solids and percentage of soluble solids. Analyzing the results, it can be observed that the CIATEC method is the faster one (maximum 6 working hours), with acceptable precision and accuracy, since applying the official method the result are obtained in at least 3 days.

Influencia del uso de acomplejantes en el baño de curtido sobre la calidad final del cuero

Es conocido que la industria de curtiembre produce grandes cantidades de lodos residuales que contienen cromo (III), que ocasiona serios impactos al medio ambiente. Las sales de cromo son los químicos más usados en estos procesos; sin embargo, el 60%-80% de estas sales reaccionan con la piel. Aproximadamente el 20%-40% de cromo restante se pierde con el agua residual. El objetivo de este trabajo es reducir la emisión del cromo al ambiente proveniente del proceso de curtido mediante el uso de acomplejantes y alcalinizantes de cromo en este proceso, sin alteración de la calidad del producto final, que cumpla con los requisitos mínimos para el cuero al "wet blue", de acuerdo a la NBR 13525:2005. El análisis de la calidad del cuero se determinó en función al porcentaje en cuero de: óxido de cromo, sustancia dérmica, materias solubles en diclorometano, pH y la prueba de ebullición. Se determinó que el uso de agentes acomplejantes y alcalinizantes incrementan la capacidad de absorción del cromo en el cuero de 58,5 hasta 98,1 %; la calidad del cuero al "wet blue" final cumple con los requisitos solicitados para este material. Asimismo, el uso de estos productos reduce la demanda de sal de cromo de 8 a 5% disminuyendo la concentración de cromo total en el efluente de 2000 hasta 100 mg/L, obteniendo un agua residual que requeriría una menor inversión en el costo de su tratamiento.

The tanning industry discards large amounts of sludge with chromium (III), wich impacts in the environmental. Chromium salts are most commonly used chemicals in tanning; however, approximately 20 to 40% chromium is lost in the sludge. The main objective of this study is to reduce the chrome emission to the environment from tanning process by using basification and complexing of chromium, also obtain a final product that comply with the minimum requirements for wet blue leather NBR 13525:2005. The leather quality was established by the percentage in leather of: chromium oxide, dermal substance, dichloromethane solubility, pH and the boiling test. It was determined that the use of complexing agents and basifying increases the absorption capacity of the chromium in the leather from 58.5 to 98.1%; the quality of final wet blue leather is according to the requirements established for this kind of material. Also, the use of these products reduces the chromium salt requirement from 8 to 5% and decrease the total chromium in the effluent from 2000 to 100 mg/L, which means that the cost to treat the residual water will be much lower.