Revista Cubana de Química

Chemical composition and larvicidal activity of cashew nutshell ethanolic extract against mosquito larvae

The goal of this work is to evaluate the chemical composition and the larvicidal activity of an extract from the nutshell (Anacardium occidentale L.) against Aedes aegypti and Culex quinquefasciatus larvae. A Hydro-ethanolic extract was prepared by maceration using 1 g of cashew nutshell in 3 mL of ethanol 70 %. The larvicidal effect and the acetylcholinesterase inhibitory activity of the extract were evaluated. The extract content includes phenolic compounds, coumarins, quinones, anthocyanidins, triterpenes, steroids, flavonoids, saponins, lipid compounds, aliphatic acids, and terpenoids. The larvicidal activity of the extract (LC50) for A.aegypti was 35,81 ppm and 40,21 ppm for A. aegypti (Macapá and Rockefeller strains), and 21,47 ppm for C.quinquefasciatus. The IC50 for the AChE inhibitory test was 43,27 ± 2,22 ppm. The evaluated extract presents a good AChE inhibitory activity and a potent larvicidal activity. The larvicidal effect could be associated with the AChE inhibitory activity of the extract.

El objetivo de este trabajo es evaluar la composición química, así como la actividad larvicida contra mosquitos Aedes Aegypti y Culex quinquefasciatus de un extracto de la cáscara de nuez de Anacardium Occidentale L. o marañón. Con esta intención, un extracto hidro-etanólico es preparado por maceración y en proporción de 1 g de corteza seca en 3 ml de etanol al 70 %. Al extracto se le determinó la presencia de compuestos fenólicos, cumarinas, quinonas, antocianidinas, triterpenos, esteroides, flavonoides y saponinas. La actividad larvicida mostró una concentración letal media (LC50) de 35,81 ppm y 40,21 ppm para larvas de A. aegypti (cepas Macapá y Rockefeller respectivamente) y 21,47 ppm para C. quinquefasciatus. La LC50 para la actividad anticolinesterásica fue de 43,27 ± 2,22 ppm, pudiendo asociarse la actividad larvicida del extracto a su capacidad inhibitoria sobre esta enzima.

Procesos tecnológicos para la obtención de ß-caroteno y glicerol a partir de Dunaliella sp. en la Salina "Las Cumaraguas"

Se desarrollaron los procesos tecnológicos para la extracción de ß-caroteno y glicerol a partir de Dunaliella sp. en la Salina "Las Cumaraguas". Se caracterizó fisicoquímicamente esta microalga. Se estableció el flujo tecnológico del proceso partiendo de datos de laboratorio. Se realizó el balance de materiales y los cálculos energéticos necesarios. para poder dimensionar los equipos donde se lleva a cabo la separación a escala piloto que permita la producción de una tonelada de ß-caroteno. Se evaluaron dos alternativas: extracción con solventes orgánicos y extracción con fluido supercrítico. El procedimiento permitió establecer que es posible la extracción de ß-caroteno y glicerol mediante los esquemas tecnológicos presentados con un rendimiento de ß-caroteno de biomasa: 15,4 % y rendimiento de glicerol de la biomasa: 5 % para la extracción convencional y un rendimiento de ß-caroteno de los pigmentos: 70 % y rendimiento de glicerol de la biomasa: 5 % para fluido supercrítico.

Technological processes were developed for ß-carotene and glycerol extraction from Dunaliella sp. at "Las Cumaraguas" Saltworks. Dunaliella sp. microalgae was characterize. It was established the technological flow of the process from laboratory data; energy balances and necessary energetic calculations were done, in order to select and size the required equipment for a pilot plant scale to produce one ton of ß-carotene. Two possibilities were evaluated: extraction with organic solvents and extraction with supercritical fluids. The procedure showed that ß-carotene and glycerol extractions are possible by means of the presented technological diagram, with 15,4 % of biomass ß-carotene yield and 5 % of biomass glycerol yield, for a conventional extraction and a yield of 70 % for ß-carotene from pigments and 5 % of biomass glycerol yield, for extraction with supercritical fluid.

Guachapelí contra Marabú y la cinética de sus pirólisis

La utilización de residuos forestales o de arbustos considerados plagas como el marabú como recurso renovable de energía, cobra importancia económica y medio ambiental. Este trabajo tiene como objetivo caracterizar química y energéticamente las maderas Guachapelí (ecuatoriana) y Marabú (cubana) y estudiar sus cinéticas de desvolatilización pirolítica. Se realiza análisis elemental, inmediato y se emplean técnicas térmicas como ATG, TGD y CDB. Este estudio permitió demostrar que las características químicas de las biomasas investigadas, explican los altos valores de poder calórico superior determinados y justifican su aprovechamiento termoenergético. El análisis de la descomposición pirolítica de estas biomasas precisó los modelos cinéticos y las energías de activación para cada etapa y que la combinación de las ecuaciones de Coats (Integral) y Achar (Diferencial) contribuye a contrarrestar las limitaciones del método de ajuste de las funciones, en lo que respecta al modelo cinético y al cálculo de la energía de activación.

The uses of forest residues or bushes, such as the Marabou, as a renewable resource of energy take economic and environmental importance. This work aims to characterize the Guachapelí (Ecuadorian) and Marabou (Cuban) woods chemically and energetically and study their kinetics of pyrolytic devolatilization. For this purpose, elemental, immediate analysis, and thermal analysis techniques such as Thermogravimetric Analysis, Differential Thermogravimetric and Differential Scanning Calorimetry were performed. The study showed that the chemical characteristics of the biomasses examined explain the high values of determined higher caloric power, and justify their sustainable thermal energy utilization. The kinetic analysis of the pyrolytic decomposition of these biomasses determined the kinetic models and activation energy for each step. Besides, the combination of the Coats (Integral) and Achar (Differential) equations contributes to counteract the limitations of the model-fitting Method with respect to the kinetic model.

Estudio preliminar en la miniaturización de electrodos selectivos a iones Pb(II) basados en derivados de tiourea

En este trabajo se reporta la miniaturización de un electrodo de estado sólido, selectivo al ion Pb(II), que utiliza como portador neutro la 1-benzoil-3,3-dietiltiourea (BDE) y como disolvente mediador el tris-2-etilhexilfosfato (TEHP), ambos inmovilizados en una matriz de cloruro de polivinilo (PVC). Los microelectrodos se construyen con capilares de vidrio de diferentes diámetros (2, 1 y 0,8 mm) y muestran una sensibilidad adecuada al catión metálico, según lo reportado por Nernst para un ion divalente (29,53 mV/década). Además, presentan límites de detección en el orden de 10-6 mol/L e intervalos de linealidad entre 10-6 - 10-3 mol/L. Estos resultados son semejantes a lo reportado para otros sensores que emplean derivados de tiourea como ionóforo e incluso para electrodos comerciales.

The present work reports the miniaturization of a solid-contact lead (II) ion selective electrode based on 1-benzoyl-3,3-diethylthiourea (BDE) as neutral carrier and tris-2-ethylhexilphosphate (TEHP) as mediator solvent in a polivynil chloride (PVC) matrix. Microelectrodes were prepared with glass capillaries of different diameters (2, 1 y 0,8 mm) and illustrates a good sensitivity to the metallic cation, with a slope close to a Nernstian logarithmic relationship for a divalent ion (29,53 mV/decade). Furthermore, the microelectrodes shows detection limits in order of 10-6 mol/L and a linearity range from 10-6 to 10-3 mol/L. These results are similar to reports for others sensors based on thiourea derivatives and even for commercial selective electrodes.

Algunas propiedades moleculares de la 2- Hidroxiimino-1-feniletanona tiosemicarbazona utilizando aproximaciones teóricas

Se investigó la estructura molecular optimizada, cargas atómicas, NBO y propiedades electrónicas y de óptica no lineal de la molécula 2- Hidroxiimino-1-feniletanona tiosemicarbazona (HIPET), mediante cálculos teóricos utilizando los métodos de Hartree-Fock (HF) y de la teoría del funcional de la densidad (DFT)/B3LYP utilizando el conjunto de bases atómicas 6-31G(d,p). Mediante el análisis NBO se estudió la estabilidad y deslocalización de carga de la molécula; la reactividad se estudió a partir de las energías del HOMO y LUMO utilizando los descriptores globales. El compuesto en estudio mostró buena actividad óptica no lineal (NLO), dos veces mayor que la tiosemicarbazida.

The optimized molecular structure, atomic charges, NBO, electronic properties, NLO of molecule 2-Hidroxyimino-1-phenylethanone thiosemicarbazone (HIPET) have been studied theoretically. The calculations were performed by Hartree-Fock (HF) and density functional theory (DFT)/B3LYP methods using 6-31G (d,p) basis set. The stability and charge delocalization of the molecule were studied by natural bond orbital (NBO). The reactivity of the compound of interest was described by HOMO-LUMO energies and global descriptors. The title compound exhibited good nonlinear optical activity and two times greater than thiosemicarcazide.

Anodizado y coloreado de obras de arte de aluminio y sus aleaciones utilizando ácido sulfúrico de baterías agotadas

Las baterías agotadas constituyen un importante problema medio ambiental, porque son abandonadas por los automovilistas. El reciclaje de estos dispositivos electroquímicos permite economizar materiales y mitigar el deterioro al medio ambiente. El proceso de anodizado utiliza el ácido sulfúrico para la oxidación de la superficie del aluminio, dejándola apta para ser coloreada. El artista que se dedica a la fundición de aluminio y sus aleaciones para la producción de obras de arte, utiliza este proceso para darle valor agregado a sus obras. El ácido que contiene la batería agotada, tiene una densidad adecuada para realizar el anodizado en condiciones óptimas, permitiendo un ahorro considerable al usuario. El presente trabajo analiza las variables que inciden en la calidad de las películas de óxido y de color, usando el ácido que se encuentra contaminado con sulfato de plomo, comparado con el anodizado usando ácido sulfúrico puro.

Exhausted batteries are a significant environmental problem, because they are abandoned by motorists. The recycling of these electrochemical devices allows us to save materials and mitigate damage to the environment. The process of anodizing used the sulfuric acid for the oxidation of the surface of the aluminum, leaving it suitable to be colored. The artist dedicated to cast aluminum and its alloys for the production of artworks uses this process to give an added value to their work. Acid containing the dead battery has a proper density to be anodized under optimal conditions, allowing the user to considerable savings. This paper analyzes the variables that have an impact on the quality of the films of oxide and color, using the acid that is contaminated with lead sulfate, compared with anodized using pure sulfuric acid.

Evaluación químico analítica y microbiológica de los embalses Chalons y Parada de Santiago de Cuba

La calidad de los embalses Chalons y Parada se determinó por parámetros químicos físicos y microbiológicos, tomando como referentes los índices obligatorios y complementarios de las Normas Cubanas relacionadas con los principales usos de agua. Para el análisis se seleccionaron 5 puntos de muestreo en cada embalse, en los meses de marzo, mayo, septiembre y noviembre en el período de 2011-2015. Las determinaciones se realizaron in situ y en laboratorio, según las normativas vigentes. Se determinó por el método del número más probable (NMP/100 mL) Coliformes totales y Coliformes fecales. Los resultados infieren que la calidad del agua de los embalses estudiados, desde el punto de vista químico-físico, es adecuada ya que todos los parámetros están dentro de los niveles regulados por las normas cubanas de aguas. Ambos embalses, según estos parámetros, se pueden clasificar como eutróficos, lo cual puede comprometer su calidad desde el punto de vista microbiológico.

The quality of Chalons and Parada reservoirs was determined through physical chemical and microbiological parameters, taking as reference the obligatory and complementary indexes of the Cuban Standards related with main uses of water. For the analysis, 5 sampling points were selected in each reservoir, in March, May, September and November between 2011-2015. The determinations were made in situ and in laboratory, according to the current regulations. The totals Coliforms and fecal Coliforms were determined by the most probable number method (MPN/100 mL). The results concluded that the water quality of the reservoirs studied, from the physical chemical point of view, is adequate since all the parameters are within the levels regulated by the Cuban water standards. However, both reservoirs, according to these parameters, can be classified as eutrophic, which can compromise its quality from the microbiological point of view.

Influencia de la fertilización nitrogenada sobre la composición química del aceite esencial de albahaca blanca (Ocimum basilicum L.)

La composición química del aceite esencial de albahaca blanca, cultivada con diferentes niveles de nitrógeno fue estudiada por cromatografía de gases-detector de ionización de llama, (GC/FID) y cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC/MS). La extracción del aceite esencial se realizó a muestras de hojas frescas y secas, obteniéndose una disminución significativa en el rendimiento y en el contenido de ciertos compuestos tales como el eugenol en las muestras secas. Los resultados muestran además que un enriquecimiento del suelo con nitrógeno no tiene efecto significativo sobre el rendimiento o la composición química del aceite esencial.

Chemical composition of essential oil of white basil, grown with different nitrogen levels it was studied by gas chromatography-flame ionization detector (GC/FID) and gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC/MS). The extraction of the essential oil was carried out to samples of fresh and dry leaves, being obtained a significant decrease in the yield and in the content of certain compounds such as the eugenol in the dry samples. The results also show that soil enrichment with nitrogen doesn´t have significant effect on the yield or the chemical composition of essential oil.

Actividad antibacteriana de fracciones obtenidas de las hojas de Cassia uniflora frente a Staphylococcus aureus resistente a la meticilina

En este trabajo se determina la actividad antibacteriana frente a Staphylococcus aureus resistente a la meticilina y la composición fitoquímica de fracciones bioactivas, obtenidas a partir de las hojas de Cassia uniflora. Se prepararon 8 fracciones mediante cromatografía de columna, a partir del extracto clorofórmico de las hojas que fueron sometidas a determinaciones de la actividad antibacteriana por el método de Bauer-Kirby y de la composición fitoquímica mediante tamizaje fitoquímico, cromatografía de capa delgada y espectroscopias UV e IR. Dos fracciones presentaron actividad antibacteriana frente a Staphylococcus aureus resistente a la meticilina. Los metabolitos secundarios asociados a la actividad biológica pudieran ser flavonoides y cumarinas. Los espectros UV e IR y la comparación del espectro IR de la fracción más activa con una base de datos con más de 100 000 compuestos, sugieren que el componente activo puede ser una cumarina, específicamente una aminocumarina.

In this work the antibacterial activity against Staphylococcus aureus resistant to methicillin was determined and the phytochemical composition of bioactive fractions was obtained from Cassia uniflora leaves. Eight fractions were prepared by column chromatography from the chloroform extract of the leaves, which were subjected to determinations of the antibacterial activity by the Bauer-Kirby method and the phytochemical composition by phytochemical screening, thin layer chromatography and UV and IR spectroscopies. Two fractions showed antibacterial activity against Staphylococcus aureus resistant to methicillin. Secondary metabolites associated with biological activity could be flavonoids and coumarins. UV and IR spectra and comparison of the IR spectrum of the most active fraction with a database with more than 100,000 compounds suggest that the active component may be a coumarin, specifically an aminocoumarin.

Algunos parámetros químico-físicos de las aguas del "Lago Azul" del poblado "El Cobre"

En este trabajo se realizó el estudio de algunos parámetros químico-físicos de las aguas del "Lago Azul" formado en la antigua mina del poblado "El Cobre", de Santiago de Cuba. Se ubicaron tres puntos de estudio y se realiza la determinación del pH, conductividad, concentración de sulfatos, cloruros, sólidos, oxígeno disuelto y cobre. Las determinaciones se hicieron a nivel superficial y a un metro de la columna de agua. Los resultados mostraron que estas aguas son ácidas, con alta mineralización, una elevada concentración de sulfatos, cloruros, oxígeno disuelto y cobre; siendo clasificadas como aguas minerales sulfatadas. No son aptas para el baño, pudiendo tener aplicaciones como aguas minerales medicinales.

In this work, a study of some chemical-physical parameters of the waters of the "Lago Azul" in the ancient mine of the town "El Cobre" of Santiago de Cuba was made. Three sampling points were fixed and the parameters: pH, conductivity, concentrations of chloride, sulfate, solids, dissolved oxygen and copper were determined. Determinations were done at the levels: superficial and 1 meter in-depth. The results showed acid waters, with a high mineralization, high concentrations of sulfate, chloride, dissolved oxygen and copper. These waters can be classified like mineral sulfated. They cannot be used for bath and could have application like mineral medicinal waters.

Las TICs como herramienta para visualizar estructuras moleculares en la enseñanza de la Química General

Las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TICs) han demostrado poseer una utilidad extraordinaria en el proceso educativo. El objetivo de este trabajo es describir el desarrollo de un Sistema de Visualización Molecular (SVM) de estructuras químicas usando las TICs, para mejorar la presentación de los modelos estructurales en los cursos de Química General. Para esto se utilizaron dos programas de cómputo, el Hyperchem y el Chemcraft. Se conformó un SVM dinámico con 16 estructuras moleculares que facilita su estudio al ser posible rotar las estructuras, entre otras funciones. El SVM desarrollado se puso a disposición de los estudiantes en la plataforma interactiva Moodle. La opinión de los estudiantes se tuvo en cuenta mediante un cuestionario anónimo, que demostró la utilidad de la herramienta y la satisfacción de los estudiantes con el SVM.

The Information and Communication Technologies (ICTs) have demonstrated to be particularly useful in the education process. The aim of this work is to describe the construction of a Molecular Visualization System (MVS) of chemical structures using ICTs, which may improve the structural models presented in the courses of General Chemistry in Cuban higher education. In order to develop this system, two programs were used, Hyperchem and Chemcraft. A dynamic MVS with 16 molecular structures was built to facilitate their study and rotation, among other functions. The MVS was submitted to students' consideration on the interactive online platform Moodle. The students' opinion about the quality of the system was taken into account by means of an anonymous questionnaire, demonstrating the usefulness of the tool and the satisfaction of students with the MVS.

Estudio fitoquímico integral del Samanea saman de la región occidental de Cuba

Se realizó un estudio fitoquímico integral de Samanea saman, follaje, corteza, flores y frutos, para determinar la presencia de metabolitos secundarios y valorar sus potencialidades. Como métodos fundamentales de trabajo se emplea el tamizaje fitoquímico, análisis histórico-lógico, el estudio de documentos, la observación y la recolección de muestras. Dentro de los principales resultados del estudio de los distintos extractos, demostraron la presencia de sustancias como aminoácidos, alcaloides, carbohidratos reductores, taninos, saponinas y mucílagos.

A comprehensive phytochemical study of Samanea saman, leaves, bark, flowers and fruits has been made to determine the presence of secondary metabolites and evaluate their potential. Work phytochemical screening, historical and logical analysis, the study of documents, observation and collection of samples is used. Among the main results of the study of the various extracts showed the presence of substances such as amino acids, alkaloids, reducing carbohydrates, tannins, saponins and mucilage.

El Estado actual y perspectivas de la degradación de pesticidas por procesos avanzados de oxidación

La contaminación de las aguas superficiales y subterráneas con pesticidas es uno de los mayores problemas ambientales en un gran número de países, debido a la persistencia de estos contaminantes en medios acuáticos y su consecuente riesgo potencial a la salud humana y animal. Los Procesos Avanzados de Oxidación (PAOs) constituyen un importante y prometedor método para eliminar compuestos orgánicos persistentes presentes en aguas. Este artículo presenta un análisis bibliográfico de la utilización de los principales tipos de PAOs, basados en reacciones fotoquímicas, sonoquímicas, electroquímicas y su combinación con otros agentes oxidantes para el tratamiento de pesticidas y abarca el período 2010-2016. Se discute el grado de degradación de los pesticidas, la cinética de las reacciones, la identidad y características de los productos de degradación. Se analizan las principales tendencias en investigación en el tema y las perspectivas de trabajo, según la experiencia de los autores.

Pesticide pollution of surface water and groundwater has been recognized as a major problem in many countries because of the persistence of pollutants in aquatic environments and the consequent potential adverse health effects. Advanced oxidation processes (AOPs) constitute important, promising and efficient methods developed to remove persistent organic pollutants (POPs) from waters and wastewaters. This review presents a description of recent literature (period 2010-2016) concerning the main types of AOPs, based on photochemical, sonochemical, and electrochemical reactions, and its combination with different chemical oxidants. The degree of pesticide degradation, reaction kinetics, identity and characteristics of degradation by-products and intermediates, and possible degradation pathways are covered and discussed. The trends and perspectives of these studies were also analyzed.