Revista Cubana de Química

Origen de la carrera Licenciatura en Química en la Universidad de Oriente, a partir de un proyecto de investigación

RESUMEN Este trabajo argumenta los orígenes de las investigaciones en ciencias químicas en la Universidad de Oriente y de la primera carrera de Licenciatura en Química en Cuba. Se demuestra la peculiar génesis de la carrera como consecuencia de la orientación de las investigaciones hacia las ciencias básicas, promovida por el Dr. H. Harry Szmant, dentro de la carrera de Ingeniería Química Industrial. Se analiza la creación, los propósitos y la evolución del Centro de Investigaciones Químicas en la Universidad de Oriente. Se fundamenta, que la temprana decisión de organizar en 1964 la Conferencia de Química, primer evento científico de esta ciencia en el país, surge de identificar la necesidad de divulgar los resultados y propiciar el intercambio entre los científicos. Se demuestra que este evento sirvió de plataforma para la creación de la Sociedad Cubana de Química y de la Revista Cubana de Química.

ABSTRACT This paper argues the origins of research in chemical sciences at the University of Orient, and the first chemical degree course in Cuba. The peculiar origin of the career, as a consequence of the orientation to research towards basic science, promoted by Dr. H. Harry Szmant from whiting the career of Industrial Chemical Engineering, is demonstrated. The creation, purposes and evolution of the Chemical Research Center at the Universidad de Oriente are analized. It is argued that the early decision to organize the Chemistry Conference in 1964, the first on the country, arose from identifying the need to divulgate the results and promote exchange among scientists, It is shown that this event served as platform for the creation of the Cuban Society of Chemistry and the Cuban Journal of Chemistry

Diseño relacional de fármacos contra la enfermedad de Alzheimer: estudios QSAR y de acoplamiento molecular

RESUMEN La enfermedad de Alzheimer (EA) es un trastorno neurológico caracterizado por la pérdida progresiva de la memoria, debido a procesos bioquímicos de origen multifactorial. Esto conduce a la disrupción de la sinapsis neuronal, y como consecuencia, a la demencia. En el presente trabajo se realizaron estudios de relación estructura-actividad y de acoplamiento molecular para dos series de compuestos con actividad biológica in vitro frente a dos blancos terapéuticos para la EA: con efecto antiagregante del péptido β-amiloide y con actividad inhibidora de la enzima acetilcolinesterasa. Se obtuvo un modelo significativo y predictivo de dependencia de la actividad inhibitoria al 50 % (IC50) para cada serie. Los resultados de acoplamiento molecular predicen un posible modo de interacción de los compuestos con cada blanco terapéutico estudiado.

ABSTRACT Alzheimer's disease (AD) is a neurological disorder characterized by progressive memory loss due to biochemical processes of multifactorial origin. This leads to the disruption of neuronal synapses and, as a consequence, to dementia. In the present work, structure-activity relationship and molecular docking studies were performed on two series of compounds with activity against two therapeutic targets for AD: with anti-β-amyloid peptide aggregation effect and with inhibitory activity of the enzyme acetylcholinesterase. A significant and predictive model of 50 % inhibitory activity dependence (IC50) was obtained for each series. The molecular docking results predicted the form and mode of interaction of the compounds with each of the targets studied.

Control del agua purificada suministrada a la vacuna ABDALA

RESUMEN El control de parámetros y atributos de calidad en los sistemas de agua es un objetivo permanente para garantizar la calidad de productos farmacéuticos, como las vacunas. El objetivo del trabajo es controlar la calidad del agua purificada que se suministra a la producción del ingrediente farmacéutico activo de la vacuna Abdala contra el virus SARS-CoV-2 causante de la Covid 19. La metodología se estructuró en: establecimiento de puntos de muestreo, ejecución de ensayos; procesamiento de datos y evaluación de tendencias en el cumplimiento de las especificaciones de calidad. Los resultados de conductividad estuvieron por debajo de 1,3 µS/cm, los de carbono orgánico total entre 8,16 y 200 µg/L, y el conteo de aerobios mesófilos se mantuvo entre 0 y 20 ufc/mL, con demostrada ausencia de microorganismos patógenos; que permitió asegurar que el sistema que suministra agua purificada a la producción de Abdala permanece en estado de control durante el tiempo monitoreado.

ABSTRACT The control of parameters and quality attributes in water systems is a permanent objective to guarantee the quality of pharmaceutical products, such as vaccines. The objective of this work is to control the quality of purified water supplied to the production of the Active Pharmaceutical Ingredient of the Abdala vaccine against the SARS-CoV-2 virus causing Covid 19. The methodology was structured as follows: establishment of sampling points, execution of tests, data processing and evaluation of trends in compliance with quality specifications. The conductivity results were below 1,3 µS/cm, the Total Organic Carbon between 8,16 and 200 µg/L, and the mesophilic aerobic count remained between 0 and 20 cfu/mL, with the absence demonstrated of pathogenic microorganisms, which allowed to ensure that the Purified Water System the supply to Abdala's production, remain with a state of control during monitoring time .

Determinación de cobre y zinc por fluorescencia de rayos-X de dispersión de energías en zeolita natural modificada

ABSTRACT A procedure for the determination of Cu and Zn by Energy Dispersive X-Ray Fluorescence in naturals modified zeolites with these elements is presented. Reference samples of these materials were prepared and used for the procedure validation. The validation included the estimation of the following performance characteristics: scope, precision, bias and combined measurement uncertainty. The last tree characteristics were estimated at five levels of concentration defined by the reference samples. The precision was obtained in repeatability conditions and intermediate conditions, different analyst, different time and different time-analyst. The results obtained with the proposed procedure in the reference samples were compared with the results obtained in the same samples with the Flame Atomic Absorption Spectrometry. The comparison was carried out by linear regression using the iterative reweighted least squared method. No statistical significant differences were found between results.

RESUMEN Se presenta un procedimiento para determinar el contenido de Cu y Zn por fluorescencia de rayos-X de dispersión de energías en zeolitas naturales modificadas con estos metales. Se prepararon materiales de referencia que fueron utilizados para validar el procedimiento. La validación contempló la estimación de los principales parámetros de desempeño del procedimiento: alcance, precisión, sesgo e incertidumbre combinada de la medición. Los tres últimos parámetros se estimaron a cinco niveles de concentración definidos por las muestras de referencia. La precisión se obtuvo en condiciones de repetibilidad y condiciones intermedias, diferente analista, diferente tiempo y diferente tiempo-analista. Los resultados obtenidos con el procedimiento propuesto en las muestras de referencia se comparan con los obtenidos para estas muestras por Espectrometría de Absorción Atómica. La comparación se llevó a cabo por regresión lineal, usando los mínimos cuadrados iterativamente reponderados. No se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre los resultados.

Producción simultánea de ramnolípidos y polihidroxialcanoatos por Pseudomonas aeruginosa ORA9

RESUMEN En este trabajo se estudió la cinética de la producción simultánea de ramnolípidos y polihidroxialcanoatos a partir de Pseudomonas aeruginosa ORA9. Se determinaron los parámetros cinéticos, velocidad específica de crecimiento celular (µx), velocidad volumétrica (rp) y específica de formación de producto (qP), y el rendimiento del producto respeto a la biomasa formada (YP/X). Los resultados mostraron que la producción de polihidroxialcanoatos tuvo una acumulación máxima de 22 % (1,14 g L-1) en la biomasa, durante la fase exponencial del crecimiento microbiano. Por el contrario, el mayor rendimiento de ramnolípidos se logra al finalizar el cultivo (YP/X = 1,024) con un incremento de las variables cinéticas evaluadas a partir de las 18 h, coincidiendo con el inicio de la fase estacionaria del crecimiento microbiano. Se comprobó que, en las condiciones ensayadas, el tiempo de cultivo es un factor importante que debe optimizarse para obtener concentraciones adecuadas de ambos productos.

ABSTRACT In this work, the kinetics of the simultaneous production of rhamnolipids and polyhydroxyalkanoates from Pseudomonas aeruginosa ORA9 was studied. The kinetic parameters specific cell growth rate (µx), volumetric rate (rp) and specific rate of product formation (qP), and the yield of the product with respect to the biomass formed (YP/X) were determined. The results showed that polyhydroxyalkanoates production had a maximum accumulation of 22 % (1,14 g L-1) in the biomass, during the exponential phase of microbial growth. On the contrary, the highest yield of rhamnolipids is achieved at the end of the culture (YP/X = 1,024) with an increase in the kinetic variables evaluated after 18 hours, coinciding with the beginning of the stationary phase of microbial growth. It was found that, under the conditions tested, the culture time is an important factor that must be optimized to obtain adequate concentrations of both products.at the end of culture.

Determinación de cianuro en harina y almidón de yuca (Manihot esculenta) de la variedad censa 64-7329

RESUMEN El creciente empleo de la yuca (Manihot esculenta) y sus derivados en la industria alimentaria hace necesario conocer la cantidad de cianuro que este vegetal puede aportar a los alimentos conformados. Se preparó harina y almidón de yuca de la variedad CENSA 64-7329, apta para el consumo humano. En la yuca fresca, harina y almidón se determinó el contenido de humedad para conocer la cantidad de agua que se elimina después del procesamiento, en la que puede lixiviarse el cianuro. El contenido de proteínas se determinó por el método Kjeldahl, y permitió elegir el método de cuantificación de cianuro sin la interferencia de otros compuestos nitrogenados. La cuantificación de cianuro se realizó por dos procedimientos: método de titulación alcalina con AgNO3 y el método espectrofotométrico, empleando ninhidrina como desarrollador de color. La cantidad de cianuro detectada por ambos métodos está por debajo de los límites establecidos por la FAO-OMS.

ABSTRACT The growing use of cassava (Manihot esculenta) and its derivatives in the food industry makes it necessary to know the amount of cyanide that this vegetable can contribute to shaped foods. Cassava flour and starch of the CENSA 64-7329 variety, suitable for human consumption, were prepared. In fresh cassava, flour and starch, the moisture content was determined to know the amount of water that is eliminated after processing, in which cyanide can be leached. The protein content was determined by the Kjeldahl method and allowed choosing the cyanide quantification method without the interference of other nitrogenous compounds. Cyanide quantification was performed by two procedures: alkaline titration method with AgNO3 and the spectrophotometric method using ninhydrin as color developer. The amount of cyanide detected by both methods is below the limits established by the FAO-WHO.

Determinación de los coeficientes de fitorremediación de cadmio y plomo en el Romerillo americano

RESUMEN En la investigación se determinaron los coeficientes de remediación de cadmio y plomo del Romerillo americano en suelos contaminados. Se realizó el análisis de los metales pesados en dos suelos, el pardo con carbonato y el oscuro plástico gleysoso, y en diferentes órganos de la planta, mediante espectroscopia de absorción atómica. Los experimentos fueron realizados a nivel de laboratorio mediante sistemas fitorremediadores experimentales, con condiciones más controladas y en el sitio contaminado, donde solo se analizó el suelo pardo. Los coeficientes biológicos de fitorremediación obtenidos, tanto para los sistemas experimentales como en los experimentos realizados in situ, fueron superiores a uno, excepto en el coeficiente de absorción biológica en la raíz para el plomo. Este resultado está en correspondencia con las mayores concentraciones de plomo obtenidas en las hojas con respecto a la raíz. Los coeficientes de remediación obtenidos muestran que el Romerillo americano presenta capacidad de bioacumular el cadmio y el plomo existente en ambos suelos.

ABSTRACT In the present research, was to determine the remediation coefficients of cadmium and lead of American Romerillo in soils contaminated. The analysis of heavy metals in two soils, the brown soil with carbonate and the dark plastic gleyseous, and in the different organs of the plant, was carried out by atomic absorption spectroscopy. The experiments were conducted at the laboratory level using experimental phytoremediation systems, with more controlled conditions and at the contaminated site, where only the brown soil was analyzed. The biological phytoremediation coefficients obtained, both for the experimental systems and in the in-situ experiments, were greater than one, except for the root biological uptake coefficient for lead. This result is in correspondence with the higher lead concentrations obtained in the leaves with respect to the root, showing the plant's capacity to assimilate this metal. The remediation coefficients obtained show that the American Romerillo has the capacity to bioaccumulate cadmium and lead in both soils.

Integración de conocimientos en la química orgánica: un aporte en la formación del profesional farmacéutico

RESUMEN El trabajo que se presenta tiene como objetivo la implementación de un sistema de ejercicios y seminarios que contribuyan a la integración de conocimientos en la Química Orgánica Farmacéutica para estudiantes del primer y segundo años de la carrera de Ciencias Farmacéuticas de la Universidad de Oriente, que les permita familiarizarse con la resolución de problemas relacionados con su profesión. En la investigación se aplicaron métodos teóricos y empíricos. El estudio se realizó desde el curso 2019-2020 hasta 2021-2022. Los resultados obtenidos demostraron la necesidad de continuar con la sistematización de actividades docentes de este tipo, no solo para lograr una mayor adquisición de conocimientos, sino también de integración y motivación por parte de los estudiantes. La ejecución de este sistema de acciones aportó a la integración de conocimientos dentro de la propia disciplina Química Orgánica y que tributan a asignaturas que posteriormente los estudiantes recibirán en la carrera.

ABSTRACT The objective of the work presented is the implementation of a system of exercises and seminars that contribute to the integration of knowledge in Organic Pharmaceutical Chemistry for students of the first and second years of the Pharmaceutical Sciences career of the Universidad de Oriente, which allows them to become familiar with the resolution of problems related to their profession. Theoretical and empirical methods were applied in the research. The study was carried out from the 2019-2020 to 2021-2022 academic year. The results obtained demonstrated the need to continue with the systematization of this type of teaching activities, not only to achieve a greater acquisition of knowledge, but also integration and motivation on the part of the students. The implementation of this system of actions contributed to the integration of knowledge within the Organic Chemistry discipline itself and that contribute to subjects that the students will later receive in the career.

Simulación de las transformaciones de fases de la aleación termorresistente HK 40 modificada

RESUMEN En este trabajo se realiza la simulación del diagrama de fases de la aleación termorresistente ACI HK 40, modificada con la adición de diferentes contenidos de aluminio y boro, utilizando el software Thermo-Calc. La aplicación del mismo permitió obtener el diagrama de fases, y evaluar la evolución de las fracciones de fases sólidas, durante la solidificación en condiciones de equilibrio, en los rangos de temperatura y composición pertenecientes a las zonas de precipitación de las fases obtenidas, en correspondencia con las propiedades mecánicas estimadas. Además, se pronosticó la evolución de la microestructura del acero al someterlo a elevadas temperaturas; se previó la precipitación de fases secundarias indeseadas como las fases sigma (σ), y se predijo la viabilidad de aplicar tratamientos térmicos para inducir la precipitación de dichas fases secundarias, que podrían incrementar la termo-resistencia de la aleación.

ABSTRACT In this work, the simulation of the phase diagram of the heat-resistant alloy ACI HK 40 modified with the addition of different contents of elements such as aluminum and boron is carried out, using the Thermo-Calc Software. Its application allowed obtaining the phase diagram and evaluating the evolution of the fractions of solid phases, during solidification, under equilibrium conditions in the temperature and composition ranges corresponding to the precipitation windows of the phases obtained in correspondence with the estimated mechanical properties. As well as, the evolution of the microstructure of the steel when subjected to high temperatures is predicted, prevent the precipitation of unwanted secondary phases such as the sigma phases (σ) and predict the feasibility of applying thermal treatments to induce the precipitation of said secondary phases that could increase the alloy heat resistance.

Predicciones teóricas de estrategias de dopaje para mejorar las propiedades de transporte del Li₂SnO₃

ABSTRACT Nowadays, one of the primary worldwide challenges is the replacement of conventional fossil fuels by different renewable energy sources. The search for suitable solutions is getting more urgent in view of the severe consequences of the climate change the distribution of energy resources. Lithium stannate (Li2SnO3) is one of the battery material used as electrode and inorganic solid electrolyte. In this work, advanced atomistic simulations were performend to disclose the defect energetics behavior and large scale transport properties of pristine and metal doped Li2SnO3. The results of defect energetics computations show that divalent dopants occupies the Li site, leading to Li vacancy formation is a viable incorporation mechanism. In contrast, trivalent dopants have a strong energetic preference for doping at the Sn site, with charge compensation from Li interstitial formation. The results of molecular dynamics simulations disclose improvements of transport properties of Li2SnO3 upon doping strategies are observed.

RESUMEN Actualmente, una de las prioridades globales es el reemplazo del uso de combustibles fósiles por fuentes de energía renovables. La búsqueda de soluciones viables se está convirtiendo en un problema urgente, teniendo en cuenta el cambio climático y la actual distribución de fuentes de energía. El estannato de litio (Li2SnO3) es uno de los materiales usados en baterías de litio como electrodo o electrolito inorgánico. En este trabajo se emplean simulaciones atomísticas avanzadas para estudiar el efecto del dopaje con metales sobre las propiedades de transporte y la formación de defectos. Los resultados muestran que los dopantes divalentes, al ocupar los sitios del Li, crean sitios adiciones de vacancias de Li. Los dopantes trivalentes prefieren ocupar los sitios del Sn, creando ocupación de Li en los intersticios. Los resultados de las simulaciones, empleando dinámica molecular, muestran las estrategias de dopaje para mejorar las propiedades de transporte del Li2SnO3.