Revista Cubana de Química

Strontium stannate as an alternative anode for alkali-ion batteries

ABSTRACT In this work, the structural, electronic and transport properties of SrSnO3 are explored using density functional theory and forcefield-based simulations. The results of structural and electronic properties are in line with the experiments. Results on alkali ion transport properties reveal lower diffusion activation energies of 0,25; 0,28 and 0,44 eV and diffusion coefficient at ambient temperature of 9,6 × 10-11; 2,9 × 10-11 and 4,8 × 10-13 cm2s-1 for Li-, Na- and K-doped samples, respectively. These predicted properties provides new evidence to consider SrSnO3 for use as an alternative anode, in particular for both Na- and K-ion batteries.

RESUMEN En este trabajo se estudiaron las propiedades estructurales, electrónicas y de transporte del SrSnO3, utilizando simulaciones basadas en la teoría de funcionales de densidad y de campo de fuerzas. Los resultados de las propiedades estructurales y electrónicas están acordes con lo reportado experimentalmente. El estudio de las propiedades de transporte de los iones alcalinos revela la presencia de valores de energía de activación para la difusión de 0,25; 0,28 y 0,44 eV, y coeficiente de difusión a temperatura ambiente de 9,6 × 10-11; 2,9 × 10-11 y 4,8 × 10-13 cm2s-1 para las muestras de SrSnO3 dopadas con Li, Na y K, respectivamente. Estas propiedades revelan nuevas evidencias para considerar al SrSnO3 como ánodo en baterías de Li, Na y K.

Uncertainty estimation in the measurement of furvina content in Vitrofural^®

RESUMEN Los resultados de las mediciones analíticas llevan implícito un grado de incertidumbre, el cual está relacionado con los pasos llevados a cabo y los materiales y/o equipos que se utilizaron en el método. El objetivo de este trabajo fue estimar la incertidumbre en la medición del contenido de furvina en el Vitrofural por espectrofotometría ultravioleta-visible, a través del enfoque GUM. Se obtuvo el modelo matemático y se identificaron las fuentes de incertidumbre con un diagrama causa-efecto. Se evaluaron los componentes de la incertidumbre, y se obtuvo el valor de la incertidumbre combinada (0,06 %). Las mayores contribuciones a la incertidumbre corresponden a la cristalería utilizada. Se calculó la incertidumbre expandida (0,12 %) y se determinó el contenido de furvina en un lote de Vitrofural: el resultado final fue 30,21 ± 0,12 %, k = 2.

ABSTRACT All results of analytical measurements have a degree of uncertainty, which is related to the steps carried out and the materials and/or equipment used in the method. The objective of this work was to estimate the uncertainty in the measurement of the Furvina content in Vitrofural by ultraviolet - visible spectrophotometry, through the GUM approach. The mathematical model was obtained and the sources of uncertainty were identified with a cause-effect diagram. Uncertainty components were evaluated and the combined uncertainty value (0,06 %) was obtained. The greatest contributions to uncertainty correspond to glassware used. The expanded uncertainty (0,12 %) was calculated and the Furvina content was determined in a batch of Vitrofural: the final result was 30,21 % ± 0,12 %, k = 2.

Gd₂O₃ nanoparticles grafted to Amylovis^®-204, with potential affinity for β-amyloid plaques. Part II

RESUMEN Para la visualización por Resonancia Magnética de Imágenes (RMI) de los marcadores moleculares —péptido β-amiloide (βA)— de la enfermedad de Alzheimer, es necesario el empleo de agentes de contrastes (ACs). En la práctica clínica, la obtención de nanopartículas de óxido de gadolinio(III) (Gd2O3NPs) como ACs es un campo de investigación muy activo. En este trabajo se conjugó a Gd2O3NPs uno de los compuestos Amylovis®, derivados del naftaleno, obtenidos en CNEURO, con gran afinidad por el βA. Las Gd2O3NPs se caracterizaron por FT-IR, TEM, TGA, DLS y Potencial ζ. Por FT-IR y TEM, respectivamente. Se corroboró la funcionalización con grupos carboxilos y el tamaño de las Gd2O3NPs (< 10 nm). Si bien la cantidad de Amylovis®-204 que se conjuga pude disminuir la estabilidad coloidal de las Gd2O3NPs, los valores de diámetros hidrodinámicos (< 200 nm) y relaxitividad longitudinal de las Gd2O3NPs, justifican su empleo potencial como AC para el fin propuesto.

ABSTRACT For Magnetic Resonance Imaging (MRI) visualization of molecular markers —β-amyloid peptide (βA)— of Alzheimer's disease, the use of contrast agents (CAs) is necessary. In clinical practice, obtaining gadolinium(III) oxide nanoparticles (Gd2O3NPs) as ACs is a very active field of research. In this work, one of the Amylovis® compounds, naphthalene derivatives obtained at CNEURO with high affinity for βA, was conjugated to Gd2O3NPs. The Gd2O3NPs were characterized by FT-IR, TEM, TGA, DLS and ζ-potential. By FT-IR and TEM, respectively, the functionalization with carboxyl groups and the size of the Gd2O3NPs (< 10 nm) were corroborated. Although the amount of Amylovis®-204 conjugated could decrease the colloidal stability of Gd2O3NPs, the values of hydrodynamic diameters (< 200 nm) and longitudinal relaxivity of Gd2O3NPs justify their potential use as AC for the proposed purpose.

Alginate and their oligosaccharides from drifting brown algae: preparation and agricultural bioactivity. A review

RESUMEN Las algas de arribazón constituyen fuente de materia prima para la obtención de harinas, extractos líquidos con moléculas bioactivas, y polisacáridos. Dentro de este último se encuentran los alginatos, que se extraen a partir de las algas pardas, con amplia aplicación en diversas industrias. En la agricultura, este polímero natural se utiliza con frecuencia en forma de oligosacáridos de alginato (productos de degradación). En este trabajo, se hace una revisión de los principales métodos de extracción de alginato y de obtención de sus oligosacáridos, así como un breve resumen de su bioactividad en la agricultura. Disponer de un protocolo simple, eficaz y eficiente para la obtención de oligosacáridos de alginato, contribuiría a reducir importaciones de insumos agropecuarios, la sustitución y/o reducción de agroquímicos y el reciclaje de residuos marinos, potenciando la producción de alimentos y la preservación del medioambiente.

ABSTRACT Algae drifts are a source of raw material for obtaining flours, liquid extracts with bioactive molecules, and polysaccharides. In the last group, are found the alginates, which extracted from brown algae, with wide application in various industries. In agricultural industry, this natural polymer is frequency use in the form of his degradation products, indeed like alginate oligosaccharides. This review focuses in the principal methods for alginate extraction, and preparation of its oligosaccharides, besides a briefly summary of oligosaccharides bioactivity in agriculture. A protocol simple and efficient for obtaining oligosaccharide would contribute to the reduction of importations, the substitution and/or reduction of agrochemicals in agriculture and the recycling of marine waste, promoting food production and the preservation of the environment.

Biochemistry and Molecular Biology degree: a strategy for contributing to cuban local development

RESUMEN La educación superior desempeña un papel relevante en la atención a los procesos de desarrollo territorial y local. La carrera de Licenciatura en Bioquímica y Biología Molecular (BBM) coordinada por la Universidad de La Habana, es una carrera nacional, y sus egresados cumplen una significativa labor en sus territorios de origen. Sin embargo, gran parte de ellos no regresa a sus provincias. Es importante para la carrera, considerar en el concepto de sostenibilidad, no solo el aspecto conceptual, sino también el económico-social y el desarrollo de iniciativas, para incentivar el compromiso de los estudiantes con su región. Este trabajo, a partir de entrevistas individuales a estudiantes, y del análisis de la ubicación y el desarrollo profesional de graduados de la carrera en instituciones científicas y Centros de Educación Superior, tuvo como objetivo proponer una estrategia que motive el compromiso de los egresados de mantenerse en su localidad, y así contribuir al desarrollo local en las esferas de la biomedicina y la biotecnología de sus territorios.

ABSTRACT The higher education system plays a relevant role in accomplishing the processes of territorial and local development. The University of Havana nationally coordinates the Bachelor in Biochemistry and Molecular Biology (BMB) degree, and their graduates carry out essential work for their territories of origin. However, most of BMB graduates do not return to their provinces. It is important for the Biochemistry and Molecular Biology career to consider in the concept of sustainability not only the conceptual aspect of this science, but also the economic and social aspects, and the development of initiatives to encourage the commitment of students with their region. This work, from the analysis of the placement and professional development of BBM graduates in scientific institutions and higher education centers and individual interviews with students, was aimed to propose a strategy for motivating the graduates’commitment with their territories, and thus contribute to the local development in the fields of biomedicine and biotechnology in their territories.

Antimicrobial evaluation of the aqueous extract of the biomass of the microalga Phorphyridium cruentum

RESUMEN Actualmente, existe una creciente preocupación por el aumento de la resistencia microbiana de numerosos agentes patógenos. Las microalgas han demostrado tener múltiples aplicaciones en la industria biotecnológica. Porphyridium cruentum es una microalga que exhibe un amplio contenido de polisacáridos y proteínas con potencial actividad farmacológica. Este trabajo evalúa la actividad antimicrobiana de la biomasa P. cruentum frente a los parásitos Leishmania infantum, Trypanosoma rhodesiense, Trypanosoma cruzi, y Trypanosoma brucei a través del método de microdilución en placas, así como la citotoxicidad en líneas celulares de leucocitos, utilizando como fármaco de referencia el Tamoxifeno. La biomasa mostró actividad inhibitoria frente a los parásitos T. brucei, T. rhodesiensis, y T. cruzi. El estudio demostró, además, que la biomasa no ejerce actividad citotóxica sobre monocitos humanos THP-1 y macrófagos murinos RAW 264.7. Los resultados obtenidos apuntan que los compuestos activos presentes en Porphyridium cruentum podrían ser considerados como posibles candidatos antimicrobianos.

ABSTRACT Microalgae have proven to have multiple applications in the biotechnology industry. Porphyridium cruentum is a microalgae that exhibits a wide content of polysaccharides and proteins with potential pharmacological activity. This work evaluates the antimicrobial activity of the P. cruentum biomass against the parasites Leishmania infantum, Trypanosoma rhodesiense, Trypanosoma cruzi, and Trypanosoma brucei through the microdilution method in plates, as well as the cytotoxicity in leukocyte cell lines, using as a drug reference Tamoxifen. The biomass showed inhibitory activity against the parasites T. brucei, T. rhodesiensis, and T. cruzi. The study also demonstrated that the biomass does not exert cytotoxic activity on THP-1 human monocytes and RAW 264.7 murine macrophages. The results obtained indicate that the active compounds present in Porphyridium cruentum could be considered as possible antimicrobial candidates.

Chemical nature of glass and its impact on society

RESUMEN El vidrio tiene, generalmente, como óxido formador el dióxido de silicio, el cual se acompaña de otros óxidos metálicos que permiten darles brillo, transparencia, estabilidad química, insolubilidad en agua y color. Es el material inventado por el hombre más versátil que existe, y se destaca entre otros materiales, porque puede reciclarse infinitamente, permitiendo el ahorro de recursos naturales, energía y costes. Históricamente ha desempeñado importantes funciones en la arquitectura, la automoción, los artículos para el hogar y los envases. Hoy es un elemento esencial en sectores clave como la energía, la biomedicina, la agricultura, la electrónica, las telecomunicaciones, la óptica y el sector aeroespacial. El presente trabajo se suma a los esfuerzos de las Naciones Unidas y la comunidad científica internacional, para que se declarara el 2022 Año Internacional del Vidrio, conmemoración que celebra el pasado, el presente y el futuro del material más transformador de la historia de la humanidad.

ABSTRACT The Glass generally have silicon dioxide as their forming oxide, which is accompanied by other metallic oxides that allow them to be brightened, transparent, chemically stable, insoluble in water, and colored. It is the most versatile material invented by man that exists and stands out among other materials because it can be infinitely recycled, allowing the saving of natural resources, energy and costs. It has historically played important roles in architecture, automotive, home furnishings and packaging. Today it is an essential element in key sectors such as energy, biomedicine, agriculture, electronics, telecommunications, optics and aerospace. This work joins the efforts of the United Nations and the international scientific community to declare 2022 "International Year of Glass", a commemoration that celebrates the past, present and future of the most transformative material in the history of humanity.

Evaluation of distillery vinasse from “Arquímedes Colina” for the synthesis of carbonaceous materials

RESUMEN En este trabajo se realizó la caracterización físico-química de la vinaza de destilería de la UEB “Arquímedes Colina”. Se evaluaron los parámetros que determinan la carga contaminante del residual, como es el caso del pH, conductividad eléctrica, temperatura y cenizas. También, por la utilidad que se le pretende dar a este residual, se evaluó el contenido de azucares reductores, carbón fijo y análisis elemental e inmediato. Los resultados obtenidos indican que, según la Norma Cubana 27:2012, el residual posee una alta carga contaminante debido, fundamentalmente, a su bajo pH (4,4), su alta temperatura (99oC) y al elevado contenido de sólidos disueltos (40,10 g/L). El contenido de reductores y la polarización (Pol) son 0,20 %y 0,12 %, respectivamente, lo que indica un contenido bajo de azúcares en el residual líquido. El carbón fijo es 6,5 g/L; esto demuestra que la materia orgánica presente es relativamente volátil.

ABSTRACT In this work, the physicochemical characterization of the distillery stillage from the UEB “Arquímedes Colina” was carried out. The parameters that determine the pollutant load of the residual were evaluated, such as pH, electrical conductivity, temperature and ash. Also, due to the intended use of this residual, the content of reducing sugars, fixed carbon and elemental and immediate analysis were evaluated. The results obtained indicate that according to Cuban Standard 27: 2012 the residual has a high pollutant load due mainly to its low pH (4,4), high temperature (99 oC) and high content of dissolved solids (40,10 g/L). The reductant content and Pol are 0,20 % and 0,12 %, respectively; indicating a low sugar content in the liquid residual. Fixed carbon is 6,5 g/L indicating that the organic matter present is relatively volatile.

Chromatographical method for the simultaneous determination of acetaminophen, metilparaben and propilparaben in Paracetamol Oral Solution

RESUMEN Este trabajo ha estado dirigido a la validación exhaustiva del método por HPLC en fase reversa para la cuantificación de acetaminofén, metilparabeno y propilparabeno en formulaciones de Paracetamol solución oral 120 mg/5 mL, del Laboratorio Farmacéutico Medilip de Bayamo. En el proceso de validación fueron evaluados los siguientes parámetros: idoneidad del sistema, selectividad, linealidad, precisión, exactitud, intervalo de trabajo, robustez, límites de detección y cuantificación. Se siguieron las metodologías según Resolución 40/2014 del Centro para el Control Estatal de la Calidad de los Medicamentos y Dispositivos Médicos, así como, la Norma Cubana NC TS 368:2010, Guía para la validación de métodos de ensayo químicos. El método propuesto fue selectivo, lineal, robusto, exacto y preciso para el intervalo de 80 a 120 %. Estos resultados demuestran que el método puede ser utilizado para la cuantificación de acetaminofén, y los parabenos para el control de la calidad del producto terminado.

ABSTRACT This work has been intended for the exhaustive validation of the method for HPLC in reverse phase for the quantification of acetaminophen, methylparaben and propylparaben in formulations of Paracetamol Oral Solution 120 mg/5 mL, of the Medilip Pharmaceutical Laboratory from Bayamo. The following parameters in the process of validation were evaluated: system suitable test, selectivity, linearity, precision, accuracy, interval of work, robustness, limits of detection and quantification. The methodologies followed according to Resolution 40/2014 of the Center for the State Control of the Quality of the Medicaments and Medical Devices as well as, the Norm Cuban NC TS 368:2010, Guide for the validation of methods of chemical assay. The proposed method was selective, linear, robust, accurate and precise for the interval of 80 to 120 %. These results demonstrate that the method for the quantification of the acetaminophen and parabens in the quality control of the finished product can be utilized.

Application proposal for white marble from the Gran Piedra saw

RESUMEN En este trabajo se realizó una propuesta de aplicaciones para el mármol blanco de la Sierra de La Gran Piedra, Santiago de Cuba, manifestación Altos de Mapú, en función de la composición química y las características físico-mecánicas del mismo. Para ello se aplicaron procedimientos químicos certificados como ICP-OES y fotometría de llama y se determinaron varios parámetros físico-mecánicos, de acuerdo con las normas establecidas. Se constató alto contenido de CaCO3 en el mármol blanco (99,02 %), así como la baja proporción del resto de los componentes. De acuerdo con la resistencia a la flexión y a la triturabilidad, se descartó su uso para la construcción de pavimentos o similares y agregados de hormigones para tráfico pesado. Sin embargo, el resto de los parámetros son comparables a otros mármoles, por lo cual puede ser utilizado para un gran número de aplicaciones comerciales.

ABSTRACT In this work, a proposal of applications was made for the white marble of the Sierra de La Gran Piedra, Santiago de Cuba, Altos de Mapú manifestation, based on its chemical composition and physical-mechanical characteristics. For this, certified chemical procedures such as ICP-OES and flame photometry were applied and various physical-mechanical parameters were determined, in accordance with the established standards. A high content of CaCO3 was found in the white marble (99,02 %), as well as a low proportion of the rest of the components. According to the resistance to bending and crushability, its use for the construction of pavements or similar and concrete aggregates for heavy traffic was ruled out. However, the rest of the parameters are comparable to other marbles, so it can be used for a large number of commercial applications.