Revista de la Sociedad Química del Perú

XXVIII Congreso peruano de química "Dr. Gaston Pons Muzzo"

Synthesis of MgO nanoparticles and their incorporation into TiO2 sensibilized solar cells

Se ensamblaron y se caracterizaron celdas solares basadas en TiO2 nanoestructurado modificado con MgO (TiO2-MgO); las cuales fueron sensibilizadas con el colorante N719. La modificación de las películas de TiO2 con MgO se realizó empleando suspensiones de diferentes concentraciones de Mg(OH)2 preparado a partir de una solución acuosa de nitrato de magnesio. Una gota de la suspensión se colocó sobre el recubrimiento del TiO2, y luego todo el sistema se sinterizó a 530 oC durante 30 min. Se obtuvieron celdas sin sellar y celdas selladas, estas últimas alcanzaron una eficiencia de 4,4%, lo que representó un incremento del 69% con relación a la celda sellada sin modificar, que mostró una eficiencia de 2,6%. Además, se realizaron medidas de la eficiencia solar de una celda sellada bajo iluminación y en oscuridad, y se encontró que la eficiencia disminuyó 19% luego de 22 días en oscuridad, y 76% después de 2 días bajo iluminación.

Nanoestructured TiO2 solar cells modified with MgO (TiO2-MgO) were assembled and characterized; they were sensitized with N791 dye. The MgO modification of the TiO2 films was performed using suspensions with different concentrations of Mg(OH)2 prepared from magnesium nitrate in aqueous solution. One drop of the suspension was placed on top of the film and then was sintered at 530 °C during 30 min. Unsealed cells and sealed cells were obtained, the latter achieved an efficiency of 4.4%, representing an increase of 69% compared to the unmodified sealed cells, which showed an efficiency of 2.6%. Solar efficiency measurements were also performed in darkness and under illumination. It was found that the efficiency diminished 19% in darkness after 22 days, but under illumination diminished 76 % in two days.

Bioactive compounds and antioxidant activity from Peruvian quinoa seeds (Chenopodium quinoa W.)

Se investigaron azúcares reductores, compuestos bioactivos y actividad antioxidante de 24 accesiones de quinua de la colección nacional del INIA Perú. Las semillas mostraron fenólicos totales entre 0,783 a 3,437 mg GAE/g, flavonoides totales entre 0,199 y 1,029 mg CE/g muestra, betacianinas y betaxantinas en cantidades no significativas, y azúcares reductores entre 30,973 y 88,278 equivalentes mg de glucosa/g muestra. La actividad antioxidante según DPPH y ABTS mostraron diferencias significativas entre las diferentes semillas de quinua estudiadas

We investigated reducing sugars, bioactive compounds and antioxidant activity of 24 accessions of quinoa of the national collection of INIA Peru. The seeds showed total phenolic between 0,783 to 3,437 mg GAE/g, total flavonoids between 0,199 and 1,029 mg CE/g sample, betacyanins and betaxanthins in amounts not significant and reducing sugars between 30,973 and 88,278 mg of glucose equivalent/g sample. The antioxidant activity by DPPH and ABTS showed significant differences between different quinoa seeds studied

Seric myeloperoxidase association with cardiometabolic variables in two populations: Carhuamayo (4100 M - Junin) and Mala (30 m - Lima)

El objetivo del presente trabajo fue determinar las concentraciones séricas de la mieloperoxidasa (MPO), una enzima considerada como indicadora de inflamación, en una población de las grandes alturas y en otra del nivel del mar y establecer la asociación de esta enzima con los factores de riesgo tendientes a desarrollar una enfermedad cardiometabólica. Se recolectó muestras de sangre de 65 personas oriundas de la ciudad de Carhuamayo (4100 m - Junín) y de 42 personas de Mala (30 m - Lima). Se midió peso, talla y presión arterial. Se determinó hemoglobina (Hb) en sangre total; glucosa, colesterol total, colesterol de lipoproteínas de alta densidad, triglicéridos y MPO se determinaron en suero. Los resultados muestran que a excepción del peso, talla y Hb no hay diferencia significativa por género entre los promedios de las demás variables de ambos grupos. Al comparar ambas poblaciones, se encontró diferencia significativa en peso (< 0,001), IMC (p < 0,001), Hb (p < 0,001), glucosa (< 0,001 ) y MPO (< 0,01). Los niveles de Hb fueron mayores en la población de Carhuamayo, mientras que el peso, IMC, nivel de glucosa y MPO fueron significativamente menores que los del nivel del mar. Se observó correlación significativa directa entre MPO y peso, cintura, IMC y glucosa. Se concluye que la mieloperoxidasa (MPO) no sería un factor de riesgo de enfermedades cardiometabólicas en poblaciones andinas.

The aim of this study was to determine serum myeloperoxidase (MPO) level, an enzyme considered as an inflammation indicator, in a high altitude population and in another at sea level, and establish the association of this enzyme with risk factors apt to develop a cardiometabolic disease. Blood samples were collected from 42 subjects in Mala (30 m - Lima) and from 65 people native to Carhuamayo (Junin 4100 m). Weight, height and blood pressure were measured. Hemoglobin (Hb) was determined in whole blood; glucose, total cholesterol, high density lipoproteins, triglycerides and MPO were determined in serum. The results show that with the exception of weight, height and Hb, no significant gender differences between the averages of other variables in both groups were observed. When comparing both populations, highly significant differences in weight (< 0,001), BMI (< 0,001), Hb (< 0,001), glucose (< 0,001) and MPO (< 0,01) were found. Hb levels were higher in the population of Carhuamayo, while the weight, BMI, glucose and MPO were significantly lower than the sea level means. Positive significant correlation between MPO and weight, waist, BMI and glucose was observed. It was concluded that the myeloperoxidase (MPO) would not be a risk factor for cardiometabolic disease in Andean populations.

In vitro antioxidant capacity of traditional prepared black maca (Lepidium meyenii)

La maca (Lepidium meyenii) es una planta peruana nativa de los Andes centrales a la que se le atribuyen diversas propiedades, como mejorar la función sexual y la espermatogénesis, mejorar el aprendizaje, y la reducción del estrés; las mismas que podrían estar relacionadas con la variedad de este hipocótilo. Sin embargo, estas propiedades no sólo están basadas en el ecotipo o el color sino también en el tipo de prácticas del procesamiento de la maca. Tradicionalmente, la maca es preparada haciéndose hervir en agua. El objetivo del estudio fue medir la capacidad antioxidante in vitro de la maca negra de acuerdo a la forma de preparación tradicional y su efecto hipoglucemiante in vivo. Se hicieron tres preparados de la misma muestra sometidos a diferentes tiempos de cocción: 30, 45 y 60 minutos. A cada uno de los preparados se les determinó la capacidad antioxidante in vitro mediante las técnicas con 1,1-difenil-2-picril-hidrazilo (DPPH) y ácido 2,2'-azino-bis-3-etilbenzotiazolin-6-sulfónico (ABTS). Para el estudio in vivo, se realizó la inducción de diabetes experimental con estreptozotocina y se les suplementó con maca diariamente, se evaluó la evolución glucémica en un periodo de 14 días. La maca a 60 minutos de cocción presentó mayor capacidad antioxidante (6,8 μg/mL y 203,0 μg/mL) mediante los reactivos DPPH y ABTS, respetivamente. La misma que mostró mantener los niveles glucémicos reducidos. La preparación de la maca de forma tradicional con 60 minutos de cocción obtiene un incremento de la capacidad antioxidante in vitro respecto a 30 y 45 minutos de cocción, además este tiene un efecto hipoglucemiante en un modelo de diabetes inducida con estreptozotocina

Maca is a Peruvian plant native to the central Andes attributed with sexual function, spermatogenesis, improve learning, memory and stress properties, which are reflective of the different colored types. However, the properties of maca are not only related to the ecotype or color, but also to its processing practices. Traditionally, maca is prepared by boiling. The objective of this study is to measure the in vitro antioxidant capacity of the black maca compared to the traditional preparation method and the maca hypoglycemic effect. The maca was divided in three groups based on the boiling time (30, 45 and 60 minutes). DPPH (2,2-diphenyl-1- picrylhydrazyl) and ABTS [2,2-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline)- 6-sulfonic acid] assays where performed in each of the maca sample in order to determine the total antioxidant capacity. A group of rats induced with diabetes via a streptozotocin shot and dairy were supplemented with maca, and the glycemic evolution was measured throughout a 14-day period. The maca boiled for 60 minutes presented the highest in vitro antioxidant capacity (6,8 μg/mL y 203,0 μg/mL) using the DPPH and ABTS assay, respectively. Streptozotocin induced diabetic rats supplemented with maca showed reduced glycemic level as well. Maca traditionally prepared for 60 minutes indicated higher in vitro antioxidant capacity compared to 30 and 45 minutes and had in vivo hypoglycemic capacity in a diabetes model induced by streptozotocin

Transfer of arsenic in the water-soil-maize system of Zea Mays L. of cultivated in the quebrada de Camiña, northern Chile

En la quebrada de Camiña, norte de Chile, las aguas naturales usadas para cultivar maíz (Zea mays L.), sobrepasan la concentración de arsénico en cinco veces la legislación chilena NCh1333. Se determinó su capacidad de fitoextracción del elemento, por el factor de bioconcentración (FBC) y si hay riesgo en el consumo de granos y hojas, mediante el cálculo del porcentaje del factor de translocación (PFT) en plantas adultas, obtenidas de seis predios del valle de Camiña, integrando la caracterización de aguas y suelos. Las concentraciones en agua alcanzaron 0,41 ± 0,09 mg/L; los suelos contaminados presentaron diferencias significativas (p < 0,05) entre los sitios, precisando tres niveles: 30, 100 y 300 mg/kg. Los valores en hojas y granos fue variable 3,9 ± 2,0 y 0,10 ± 0,14 mg/kg, respectivamente. No existe relación lineal entre suelo y raíz, ni con las partes aéreas. Las raíces absorben y acumulan arsénico, obteniendo FB de 2,36 ± 1,10 (n=30), sin embargo, no ocurre la transferencia de la raíz a la parte aérea, dado que los PFT obtenidos fueron bastante bajos (entre 1,57 a 5,90 % en hojas y 0,02 a 0,11 % en granos), en consecuencia, no hay riesgo en su consumo.

In the Quebrada de Camiña, northern Chile, the natural waters used to grow maize (Zea mays L.), exceed the arsenic concentration five times the NCh1333. In this work, the capacity of phytoextraction by bioconcentration factor (CBF) and the risk of grain and leaf consumption were determined by calculating percentages translocation factor (PFT) of leaf and grain in adult plants obtained from six sites of the valley of Camiña, integrating the characterization of waters and soils. The concentration in the water was 0.41 ± 0.09 mg/L. The contaminated soils presented significant differences (p <0.05) between the sites, defining three levels: 30, 100 and 300 mg/kg.The values in leaves and grains were variable 3.9 ± 2.0 and 0.10 ± 0.14 mg/kg, respectively. There is no linear relationship between soil and root and aerial parts. The roots absorb and accumulate arsenic, obtaining CBF of 2.36 ± 1.10 (n = 30), however, the transfer of the root to the aerial part does not occur, since the PFT obtained were quite low(between1.57to5.90%inleavesand0.02to0.11%ingrains),consequently,thereisno risk in consumption.

Synthesis of polymeric nanocomposites with graphene and its mechanical characterization

Los nanocompuestos poliméricos con grafeno se obtuvieron por polimerización heterogénea en semicontinuo in situ. Sus propiedades mecánicas se determinaron en las películas formadas con diferentes concentraciones de grafeno. El proceso de obtención de los nanocompuestos consistió en dos etapas: En la primera etapa el grafeno fue sintetizado por el método de Hummer modificado. En la segunda etapa consistió en la dosificación de estireno (St), acrilato de butilo (AB) y metacrilato de alilo (ALMA); a un caudal de 0,5 mL/min, sobre la dispersión de grafeno obtenida en la primera etapa. Se realizó la caracterización de las películas poliméricas por medio de ensayos mecánicos, diámetros promedios de partícula mediante la técnica de dispersión dinámica de luz (DLS) y el análisis cualitativo de grupos funcionales por espectroscopia infrarroja. De acuerdo con los resultados obtenidos, los látexes sintetizados tuvieron una conversión final superior al 87,2%, y con un diámetro promedio de partícula comprendida entre 48,5 y 92,0 nm, cuyos diámetros aumentaron a medida que aumentaba la concentración de grafeno. Se obtuvo un aumento en su módulo de Young y una disminución en el porcentaje de deformación a rotura a medida que aumentaba el contenido de grafeno en el nanocompuesto polimérico. El mayor módulo elástico fue 5,28 MPa para un contenido másico de grafeno de 2%.

Polymeric nanocomposites with graphene were obtained by semicontinuous heterogeneous polymerization in situ. Its mechanical properties were determined in the films formed with different concentrations of graphene. The process of obtaining the nanocomposites consisted of two stages: In the first stage the graphene was synthesized by the modified Hummer method. The second stage consisted of the dosing of styrene (St), butyl acrylate (AB) and allyl methacrylate (ALMA); at a flow rate of 0.5 mL / min, on the graphene dispersion obtained in the first stage. The characterization of the polymer films were done by means of mechanical tests, average particle diameter by dynamic Light Scattering (DLS) technique, and the qualitative analysis of functional groups was carried out by infrared spectroscopy. According to the results obtained, the latexes synthesized had a final conversion greater than 87.2%, and with a particle average diameter between 48.5 and 92.0 nm, whose diameters increased as the graphene concentration increased. An increase in its Young's modulus and decrease in the percentage of the deformation at break were obtained as the graphene content in the polymer nanocomposite was increased. The largest elastic modulus of 5.28 MPa for the nanocomposite containing 2% of graphene

Elaboration of gold nanoparticles in thermosensitives hydrogels

En esta investigación se estudió la factibilidad de elaborar nanopartículas de oro (NP-Au) dentro de hidrogeles termosensitivos hechos a partir de N-isopropilacrilamida (NiPAAm) y macromonómeros (MMH) de 2-oxazolinas. Los hidrogeles (HG) contuvieron grupos ácidos carboxílicos, que fueron transformados en grupos tioles, los cuales posteriormente fueron acomplejados con iones áuricos. Los iones áuricos fueron reducidos in situ y se obtuvieron nanopartículas de oro. En los hidrogeles, con y sin NP-Au, se determinó que la capacidad de absorción de agua del hidrogel se incrementa con el aumento del contenido del macromonómero en su estructura. Asimismo, ambos tipos de hidrogeles mostraron sensibilidad a la temperatura, contrayéndose su volumen al aumentar la misma. Conforme aumenta el contenido de macromonómero en el hidrogel esta contracción se obtuvo a más altas temperaturas y en mayor intensidad. La caracterización por espectroscopia UV-Visible de los HG con NP-Au mostró una absorción a 520 nm, que es característica del plasmón de las nanopartículas de oro. La microscopia de barrido electrónico SEM mostró la presencia de nanopartículas de oro dentro de los hidrogeles en un rango de tamaños de 5 a 200 nm.

In this research was studied the feasibility of making gold nanoparticles within thermosensitive hydrogels which were made from N-isopropylacrylamide and macromonomers of 2-oxazolines. The hydrogels contained carboxylic acid groups, which were transformed into thiol groups which were later complexed with auric ions. The auric ions were reduced and gold nanoparticles (NP-Au) were obtained. In hydrogels, with and without NP-Au, was determined that the water-absorbing capacity of the hydrogel increases with the increase of macromonomer content in its structure. Likewise, both hydrogels showed sensitivity to temperature, contracting its volume as it increased. As the macromonomer content in the hydrogel increases this contraction is obtained at higher temperatures and at higher intensity. The UV/Visible spectroscopy characterization of the Hydrogels with NP-Au showed a absorption at 520 nm, which is characteristic of the plasmon of gold nanoparticles. The SEM electron microscopy scanning showed the presence of gold nanoparticles within the hydrogels in a range of sizes from 5 to 200 nm .

Catalysts based on Ni_xFe_1-xO₄ for the oxidative dehydrogenation of ethane to ethylene

Se prepararon catalizadores basados en óxidos mixtos de Ni xFe1-xO4 (x=0,5 a 0,9) por coprecipitación para la deshidrogenación oxidativa (ODH) del etano y se caracterizaron por difracción de rayos X (XRD), sorción de N (método BET), reducción a temperatura programada (TPR) y espectroscopia láser Raman (LRS). La reacción deshidrogenación oxidativa (ODH) del etano se realizó en un reactor de lecho fijo para una relación constante W/F de 0,48 g.s/mL. La sustitución parcial del Ni+2 por Fe+3 en la red produjo la formación de espinelas, como se observó por el análisis XRD y que condujo a un aumento apreciable de la superficie específica, menor tamaño de poro y de la cristalita, respecto a las muestras simples (NiO y Fe2 O3 ). La selectividad a etileno mejoró sustancialmente en el rango de temperaturas de 250 a 400ºC, considerando que etileno y CO2 fueron los productos finales. La máxima selectividad a etileno fue de 84% que se obtuvo con la muestra Ni0.8 Fe0.2 O4 a 300 ºC como consecuencia de una acción conjunta de la mayor superficie respecto a la correspondiente a los óxidos simples, la tendencia de disminuir su temperatura de reducción al aumentar la composición de Ni en las muestras mixtas y la presencia de especies espinelas en las estructuras cristalinas, cuya detección fue confirmada por los espectros Raman

Catalysts based on mixed oxide of type NixFe1-x O4 (x=0,5 a 0,9) were prepared by coprecipitation for oxidative dehydrogenation (ODH) of ethane and were characterized by X-ray diffraction (XRD), sorption of N (BETs method), temperature programmed reduction (TPR) and laser Raman spectroscopy (LRS). The ODH of ethane has been performed in a fixed bed reactor for a constant W/F ratio of 0.48 g.s/mL. The substitution of introduction of Ni+2 by Fe+3 into NiO framework allowed the formation of spinels detected by XRD analysis, dealing to a substantial increasing of specific surface, lesser pore and cristallite size compared with the values corresponding to simples samples (NiO y Fe2 O3 ). The selectivity improved drastically at temperatures ranging from 250 to 400°C, taking into count that CO and ethylene were the final products. The maximum selectivity to ethylene was 84% which was obtained with samples Ni Fe O at 300 ºC as a consequence of multifactor contribution of higher surface area in relation to simple samples, major tendency to decrease the reduction temperature with the enrichment of Ni in the mixed composition and the presence of spinel species in crystal structures which were detected by Raman spectra

Characterization, by high resolution MALDI/FTICR mass spectrometry, of tara (Caesalpinia spinosa) hydrolysable tannins

Estudiamos y caracterizamos la estructura de taninos hidrolizables de tara comercial en polvo, mediante espectrometría de masas de ultra-alta resolución (MALDI/FT-ICR) sin empleo de técnicas de separación. Nuestros resultados experimentales, fundamentados por cálculos computacionales al nivel DFT/M05-2X, muestran que las especies identificadas son básicamente estructuras oligoméricas de ácidos poligaloquínicos del tipo (C7H4O4)n(C7H12O6) formados por una cadena de residuos de ésteres gálicos (dépsido) unida, vía enlace de éster, a un ácido quínico.

We have studied and characterized the structure of hydrolysable tannins of commercial powder tara, performed by means ultra-high-resolution mass spectrometry (MALDI/FT-ICR) without using separation techniques. Our experimental results, supported by computational calculations at DFT/ M05-2X level of theory, show that the identified species are basically oligomeric structures of polygalloyquinic acids, of the (C7H4O4)n(C7H12O6) type, composed by a chain of polygallic esters (depside) linked, via ester bond, to one quinic acid.

Liberación de antocianinas a partir de películas de quitosano entrecruzadas con tripolifosfato de sodio

Chitosan and depolymerized chitosan films cross-linked with sodium tripolyphosphate were prepared and loaded with anthocyanin extracted from purple corn. The effect of sodium tripolyphosphate concentration, cross-linking time, thickness and molar mass of chitosan on the delivery of anthocyanin were studied. The results showed a lower percentage of available anthocyanin (from 29 % to 10 %) in the films more cross-linked, it staying the remaining anthocyanin in the film. This percentage was influenced by the other factors mentioned above. The release kinetics has been studied to elucidate the drug release mechanism. All films was controlled by Ficks law when fitted to the Higuchi model. For the determination of the diffusion exponent, the results were fitted to the Korsmeyer-Peppas model. The films showed different mechanisms of release, including a Fickian and a non-Fickian diffusion process

Fueron preparadas películas de quitosano y quitosano despolimerizado entrecruzados con tripolifosfato de sodio y cargados con antocianinas extraídas de maíz morado. Fue estudiado el efecto de la concentración de tripolifosfato de sodio, tiempo de reticulación, espesor y masa molar de quitosano en la liberación de antocianinas. Los resultados mostraron un bajo porcentaje de antocianinas disponibles (de 29% a 10%) en las matrices más entrecruzadas, manteniendo el resto en las películas. Este porcentaje fue influenciado por los otros factores anteriormente mencionados. La cinética de liberación ha sido estudiada para dilucidar el mecanismo de liberación de los fármacos. Todas las películas fueron controladas por la ley de Fick cuando se ajustaron al modelo de Higuchi. Para la determinación del exponente de difusión, los resultados fueron ajustados al modelo de Korsmeyer Peppas. Las películas mostraron diferentes mecanismos de liberación, incluyendo procesos de difusión Fickianos y no Fickianos