Revista Colombiana de Química

Condiciones para el análisis electrofóretico de proteínas apoplásticas de tallos y raíces de clavel (Dianthus caryophyllus L.) para estudios proteómicos

Resumen En el presente estudio se describe un flujo de trabajo que puede ser aplicado a diferentes especies vegetales, con el fin de obtener extractos apoplásticos que puedan ser usados para análisis proteómicos. Para ello, usando tallos y raíces de clavel, se evaluaron parámetros claves para la extracción de estas proteínas. Se determinó que para esta especie (Dianthus caryophyllus L.) se debe usar la solución amortiguadora fosfato de sodio 0,1 M pH 6,5, cloruro de sodio 50 mM y 0,1% β-mercaptoetanol para la infiltración; con tres tiempos de vacío de 20 s a 70 kPa y centrifugación a 1000 x g durante 20 min a 4 °C, seguido de precipitación y concentración de proteínas con el método Ácido tricloroacético/acetona. Bajo estas condiciones, se obtienen extractos que permiten análisis electroforéticos en 2D de proteínas de apoplasto, usando para el isolectroenfoque tiras con gradientes de pH 5-8 para raíz y pH 3-10 para tallo. Las condiciones descritas permitirán profundizar sobre el papel de las proteínas apoplásticas en diversidad de fenómenos biológicos que involucren esta especie vegetal.

Abstract In the present study a workflow, that can be applied to different plant species, to obtain a high quality apoplastic extract and for proteomic analysis is described. For that, using carnation roots and stems, some important parameters for the extraction of these proteins were evaluated. The best conditions for the infiltration were provided by using a 0.1 M sodium phosphate buffer pH 6.5, 50 mM sodium chloride and β -mercaptoethanol 0.1%, with 3 vacuum times at 70 kPa for 20 s and centrifuged at 4°C at 1,000 g for 20 min, and then a subsequent protein precipitation and concentration with the Trichloroacetic acid/acetone protocol. These conditions can be used to obtain a good quality extract for 2D electrophoretic analysis of apoplastic proteins. Strips with pH gradients between 5-8 and 3-10 were used to run isoelectric analysis for extracts obtained from apoplast in roots and stems, respectively. The conditions described can be used to perform studies focused on apoplastic proteins and its role in biological phenomena involving this plant species.

Resumo No presente estudo, é descrito um fluxo de trabalho que pode ser aplicado a espécies vegetais diferentes, para obter extratos apoplásticos que podem ser utilizados para análise proteômico. Para isto, utilizando os caules e as raízes do cravo, foram avaliados parâmetros considerados chave para a extração destas proteínas. Foi determinado que para esta espécie, deve ser utilizada uma solução tampão de fosfato de sódio 0,1 M pH 6,5 com cloreto de sódio 50 mM e 0,1% β-mercaptoetanol para a infiltração; com três aplicações de vácuo de 20 s a 70 kPa e centrifugação a 1000 x g por 20 minutos a 4°C, e subsequente precipitação e concentração de proteínas usando Ácido ricloroacético/acetona. Nestas condições se podem obter extratos que permitem a análise eletroforética 2D de proteínas do apoplasto utilizando para a focalização isoeléctrica tiras com gradientes de pH 5-8 para a raiz e de pH 3-10 para o caule. As condições descritas permitirão aprofundar sobre o papel das proteínas apoplásticas numa diversidade de fenômenos biológicos que envolvem esta espécie de planta.

Evaluación del efecto protector contra la oxidación lipídica de fracciones obtenidas a partir del epicarpio de tomate de árbol (Solanum betaceum Sendtn)

Resumen Se obtuvieron fracciones a partir del epicarpio de tomate de árbol (Solanum betaceum Sendtn) y se evaluó su efecto protector contra la oxidación lipídica en carne de res cocida (CRC). Un extracto obtenido a través de extracción supercrítica fue fraccionado empleando, a su vez, extracción en fase sólida; dichas fracciones fueron adicionadas a CRC (concentración 200 mg/kg). El efecto protector fue determinado a través de la comparación de algunos productos de oxidación y el antioxidante sintético terbutilhidroxiquinona (TBHQ, concentración 200 mg/kg). Cuatro fracciones fueron obtenidas, la fracción de mayor polaridad mostró una alta eficiencia para inhibir la oxidación lipídica en CRC, reduciendo la formación de hidroperóxidosHPL y TBARS en 100 y 98,5%, respectivamente; esta mostró una eficiencia superior a la observada para el TBHQ. Esta fracción más activa fue sometida a análisis HPLC-DAD y se identificaron algunos compuestos fenólicos: tres catequinas (epigalocatequina, epicatequina y galato de epigalocatequina) y un ácido fenólico (rosmarínico). Los resultados obtenidos permitieron evidenciar que el epicarpio de tomate de árbol es fuente de antioxidantes con efecto protector sobre CRC, alternativa de aprovechamiento y valorización para dicho residuo agroindustrial.

Abstract Fractions from tree tomato (Solanum betaceum Sendtn) epicarp were obtained and their effect against lipid oxidation in cooked beef meat (CBM) was evaluated. An extract obtained by supercritical fluids extraction was fractionated using solid phase extraction and these fractions were added to CBM (at 300 mg/kg). The protector effect against lipid oxidation was determined by measuring some lipid oxidation products and comparison against the synthetic antioxidant tert-butylhydroquinone (TBHQ at 300 mg/ kg). Four fractions were obtained, the most polar fraction showed high efficiency to reduce the lipid oxidation on CBM, this fraction reduced the LHP and TBARS formation at 100.0 and 98.5%, respectively. This fraction showed an ability to retard lipid oxidation in CRC higher than TBHQ. The fraction with the highest protector effect was analyzed for its phenolic composition by High-Performance Liquid Chromatography with Diode-Array Detection (HPLC-DAD). Three catechin (epigallocatechin, epicatechin and epigallocatechin gallate) and a phenolic acid (rosmarinic acid) were identified. The results revealed that the tree tomato epicarp is a source of antioxidants with protective effect on CBM, an alternative for the use and valorization of this agroindustrial waste.

Resumo Frações da casca de tomate de árvore (Solanum betaceum Sendtn) foram obtidas e seu efeito para retardar a oxidação dos lipídios em carne bovina cozida (CBC) foi avaliado. Um extrato obtido através da extração supercrítica foi fracionado utilizando extração em fase sólida e as frações obtidas foram adicionadas á CBC (concentração 300 mg/kg). O efeito protetor contra a oxidação dos lipídios foi determinado medindo alguns produtos de oxidação e comparando com a terbutil-hidroquinona (TBHQ, concentração 300 mg/kg). Quatro frações foram obtidas, destas, a fração de maior polaridade mostrou a maior eficiência para inibir a oxidação dos lipídios da CBC, reduzindo a formação de HPL e TBARS em 100 e 98,5%, respectivamente; mostrou uma eficiência maior da observada para TBHQ. Esta foi submetida a análise por a cromatografia líquida de alta eficiência com detector de díodos (HPLC-DAD) e foram identificados alguns compostos fenólicos: três catequinas (epigalocatequina, galato de epicatequina e galato de epigalocatequina) e um ácido fenólico (rosmarínico). Os resultados permitiram evidênciar que a casca do tomate de árvore é uma fonte de compostos antioxidantes comefeito protetor sobre a CBC, esta é uma alternativa de utilização e aproveitamento deesse resíduo agroindustrial.

Desarrollo y validación de un método multiresiduo para el análisis de plaguicidas en miel por UFLC-MS

Resumen Se desarrolló un método para la determinación de residuos de plaguicidas en miel de abejas mediante cromatografía líquida ultra rápida acoplada a espectrometría de masas(cuádruplo sencillo). Se partió del método QuEChERS, evaluando las siguientes variables: (i) cantidad de muestra, (ii) tipo de sal para el control de pH, (iii) valor de pH del buffer y (iv) mezclas de limpieza. Adicionalmente y con el propósito de demostrar la confiabilidad del método, se evaluaron diferentes parámetros como exactitud, límites de detección y cuantificación, linealidad y selectividad. Los resultados mostraron que, mediante las modificaciones realizadas, se logró obtener un método más selectivo y se mejoró la exactitud de 19 plaguicidas respecto al método QuEChERS original. Por otro lado, mediante el proceso de validación, se encontró que el método es apto para el análisis de 50 plaguicidas (de 56 que se emplearon). Se obtuvieron porcentajes de recuperación entre el 70 y 120% y coeficientes de variación inferiores al 15%

Abstract A method for the determination of pesticide residues in honey by ultra fast liquid chromatography coupled with mass spectrometry was developed. For this purpose, different variations of the QuECHERS method were performed: (i) amount of sample, (ii) type of salt to control pH, (iii) buffer pH, and (iv) different mixtures for cleaning-up. In addition, to demonstrate that the method is reliable, different validation parameters were studied: accuracy, limits of detection and quantification, linearity, and selectivity. The results showed that by means of the changes introduced it was possible to get a more selective method that improves the accuracy of about 19 pesticides selected from the original method. It was found that the method is suitable for the analysis of 50 pesticides, out of 56. Furthermore, with the developed method recoveries between 70 and 120% and relative standard deviation below 15% were found.

Resumo Foi desenvolvido um método para a determinação de resíduos de pesticidas no mel por cromatografia líquida ultrarrápida acoplada à espectrometría de massa. Para este efeito, foram realizadas diferentes variações do método QuEChERS: (i) quantidade de amostra, (ii) tipo de sal para o controle do pH, (iii) valor do pH do tampão, (iv) diferentes misturas de limpeza. Além disso, a fim de demonstrar que o método é confiável, diferentes parâmetros foram validados como: precisão, limite de detecção e quantificação, linearidade e seletividade. Os resultados mostraram que, por meio das modificações é possível obter um método mais seletivo que melhora a precisão de cerca de 19 pesticidas selecionados, respeito ao método original. Adicionalmente, foi determinado que a validação do método estabeleceu que este é adequado para a análise de 50 pesticidas (56 foram utilizados). Foram obtidos percentagens de recuperação entre 70 e 120% e coeficientes de variação menores ao 15%.

Metales pesados (Cd, Cu, V, Pb) en agua lluvia de la zona de mayor influencia de la mina de carbón en La Guajira, Colombia

Resumen Con el objetivo de medir la influencia que ejercen las actividades mineras de la explotación del carbón sobre la calidad del aire en las comunidades ubicadas en el área de influencia al norte de Colombia, se realizó una medición de los niveles de los metales pesados Cu, Cd, V y Pb en 21 muestras de agua lluvia. Este estudio se realizó por periodo de un año, mediante espectrometría de absorción atómica electrométrica. El promedio de las concentraciones de los metales fueron: Cu 23,47 ± 13,97 µg/L, Cd 4,72 ± 3,29 µg/L y V 11,25 ± 6,75 µg/L. Los resultados sugieren que la atmósfera no se encuentra contaminada por Pb, pero las actividades mineras (las excavaciones y voladuras, la combustión de combustibles fósiles, de crudos de petróleo y gasoil, las fuentes de tráfico vehicular, etc.) afectan significativamente la presencia y los niveles de los demás metales incluidos en el estudio. La contaminación en la zona influye en que el agua lluvia no cumpla con las normas de calidad, tanto a nivel nacional como internacional, ya que los parámetros de pH y Cd superan los límites permisibles y por tanto no es apta para el consumo humano.

Abstract To measure the influence of coal mining activities on air quality in northern Colombia, a first approach was made to assess pollution by measuring the levels of the heavy metals Cu, Cd, V, and Pb in 21 samples of rainfall over a one year period, by the electrothermal atomic absorption spectrometry technique. The average concentrations of metals in the study area in wet precipitation were: Cu 23.47 ± 13.97 µg/L, Cd4.72 ± 3.29 µg/L y V 11.25 ± 6.75 µg/L. The results suggest that the atmosphere is not polluted by Pb, but mining activities (excavation and blasting, combustion of fossil fuels, crude oil and gas oil, and vehicular traffic sources) may significantly affect the presence and the levels of the other studied metals. Contamination in the area makes rain water infringe the quality standards, both nationally and internationally, since the parameters of pH and Cd exceed the permissible limits, therefore it is not suitable for human consumption.

Resumo A fim de medir a influência que exercem as atividades de mineração de carvão sobre a qualidade do ar nas comunidades localizadas na área de influência ao norte da Colômbia, foram medidos os níveis de metais pesados Cu, Cd, V e Pb em 21 amostras de água da chuva. Este estudo foi feito ao longo de um ano, mediante espectrometria de absorção atômica eletrométrica. As concentrações médias dos metais foram: Cu 23,47 ± 13,97 µg/L, Cd 4,72 ± 3,29 µg/L e V 11,25 ± 6,75 µg/L. Os resultados sugerem que a atmosfera não está contaminada por Pb, mas as atividades de mineração (escavação e detonação, a queima de combustíveis fósseis, petróleo bruto e diesel, e o tráfego de veículos) afetam significativamente a presença e os níveis dos outros metais incluídos no estudo. A poluição faz que a água da chuva não atenda aos padrões de qualidade, tanto a nível nacional como internacional, posto que os parâmetros de pH e Cd excedem os limites admissíveis e, portanto, fazem que à água seja imprópria para consumo humano.

Evaluación de métodos de extracción para la obtención del ácido giberélico en semillas germinadas de maíz (Zea mays L.)

Resumen El maíz (Zea mays L.) es el segundo cereal de mayor cultivo a nivel mundial el cual es empleado como materia prima en diferentes industrias. Hasta el momento no se han encontrado reportes de la obtención del ácido giberélico (GA3) en esta planta. En el presente trabajo se compararon los métodos de extracción sólido-líquido por lixiviación y la extracción dinámica con disolvente asistida por sonicación (DSASE) para la obtención del GA3 a partir de semillas germinadas de maíz. Los factores trabajados en la extracción por lixiviación fueron el método físico, el solvente y el tiempo, mientras que los parámetros por DSASE fueron el flujo, el solvente y el tiempo. La mayor concentración del GA3 se obtuvo con el método DSASE (30,012 mg/kg), empleando como solvente acetonitrilo-ácido fórmico 5% (80;20, v:v) a un flujo de 0,4 mL/min y un tiempo de extracción de 25,0 min. La identificación y la cuantificación del GA3 se realizó mediante cromatografía líquida de alta eficiencia (HPLC) con detector de arreglo de diodos (DAD). Estos resultados evidenciaron que la DSASE es una alternativa novedosa para la obtención del GA3, dada su alta eficiencia, el bajo consumo de solvente y su simplicidad en la obtención del extracto.

Abstract Corn (Zea mays L.) is the second most cultivated cereal in the world and is used as raw material for different kind of industries. To date no reports about obtaining giberellic acid (GA3) from corn have been found. In the present study two methods for extracting solid samples were evaluated; lixiviation and dynamic sonication-assisted solvent extraction (DSASE), for obtaining giberellic acid from corn germinated seeds. In lixiviation, the physical method (agitation and sonication), solvent, and time were the parameters analyzed; while in DSASE the variables were; solvent, flow, and time. The most efficient technique was DSASE employing acetonitrile-formic acid 5% (80;20, v:v) as solvent at a flow of 0,4 mL/ min for 25,0 min, obtaining a concentration of 30,012 mg/kg giberellic acid. Identification and quantification were performed by high performance liquid chromatography (HPLC) with diode array detector (DAD). These results showed that dynamic sonication-assisted solvent extraction (DSASE) is a novel and powerful alternative technique for obtaining giberellic acid, because of its high efficiency; low solvent consumption and simplicity in obtaining the extract.

Resumo O milho (Zea mays L.) é o segundo cereal mais cultivado no mundo e é usado como matéria-prima em diferentes indústrias. Até a data não foram encontrados estudos da obtenção do ácido giberélico (GA3) neste cereal. Este trabalho teve como objetivo a comparação da metodologia de extração sólido-líquido por lixiviação e a metodologia de extração dinâmica com dissolvente assistida por sonicação (DSASE) para a obtenção do ácido giberélico a partir de sementes germinadas de milho (Zea mays L.). Na extração por lixiviação foram avaliados diferentes parâmetros; o método físico, o solvente e o tempo; e na metodologia DSASE estes parâmetros foram; o solvente, o fluxo e o tempo. A maior concentração de ácido giberélico (GA3) foi obtida com a metodologia DSASE, usando como solvente acetonitrila-ácido fórmico 5% v/v (80;20), fluxo de 0,4 mL/min e tempo de extração de 25,0 min. A identificação e a quantificação do GA3 foi realizada mediante cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) com detecção de arreglo de diodos (DAD). Os resultados evidenciaram que a DSASE foi uma excelente alternativa para a obtenção do ácido giberélico, por apresentar alta eficiência, pouco consumo de solvente e ser umatécnica simples para a obtenção do extrato.

Nanopartículas de paladio soportadas en hidroxisales laminares: uso potencial en reacciones de Sonogashira

Resumen En este artículo se reporta la síntesis de nanopartículas de paladio soportadas en hidroxisales de acetato de zinc y modificadas con un surfactante (LHS-Zn-Ac/Pd0 y LHS-Zn-Suf/Pd0 respectivamente), mediante inserción de [PdCl4]2- y su posterior reducción con etanol en reflujo. Con la inserción de surfactante, la distancia interlaminar de la hidroxisal de partida (LHS-Zn-Ac) se incrementó de 13,8 Å a 29,8 Å, mientras que los materiales finales, que contenían paladio metálico registraron distancias interlaminares de 22,4 Å y 29,4 Å para LHS-Zn-Ac/Pd0 y LHS-Zn-Suf/Pd0 respectivamente. Las hidroxisales de acetato de zinc y de surfactante con nanopartículas metálicas de paladio incorporadas fueron ensayadas como potenciales catalizadores en la reacción de Sonogashira partiendo de fenilacetileno y yoduros de arilo, particularmente yodobenceno o 2-yodofenol, dando lugar a difenilacetileno (32% de rendimiento de producto aislado y purificado) o 2-fenilbenzofurano (18%). Todos los materiales inorgánicos fueron caracterizados mediante las siguientes técnicas: difracción de rayos X (XRD), microscopia electrónica de barrido (SEM y SEM-EDS), microscopia electrónica de transmisión (TEM) y espectroscopía de Infrarrojo con Transformada de Fourier (FT-IR). Por su parte los compuestos orgánicos se caracterizaron por resonancia magnética nuclear (1H-NMR y 13C-NMR) y cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS).

Abstract This article reports the synthesis of palladium nanoparticles supported on zinc acetate hydroxysalts and modified with a surfactant (LHS-Zn-Ac/Pd0 and LHS-Zn-Suf/Pd0 respectively), by insertion of [PdCl4]2- and its subsequent reduction with ethanol at reflux. With the surfactant insertion, the interlaminar distance of the starting hydroxysalt (LHS-Zn-Ac) increased from 13.8 Å to 29.8 Å, while the final materials containing palladium metal registered interlaminar distances of 22.4 Å and 29.4 Å for LHS-Zn-Ac/Pd0 and LHS-Zn-Suf/Pd0 respectively. Zinc acetate hydroxysalt and surfactant with incorporated palladium metal nanoparticles were tested as potential catalysts in the Sonogashira reaction starting from phenylacetylene and aryl iodides, particularly iodobenzene or 2-iodophenol, giving diphenylacetylene (32% yield of isolated and purified product) or 2-phenylbenzofuran (18%). All inorganic materials were characterized by the following techniques: X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM and SEM-EDS), transmission electron microscopy (TEM) and Fourier transformed infrared spectroscopy (FT-IR). The organic compounds were characterized by nuclear magnetic resonance (1H-NTMR and 13C-NMR) and gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS).

Resumo Neste artigo se reporta a síntese de nanopartículas de paládio suportadas em hidroxisais de acetato de zinco e modificadas com um surfactante (LHS-Zn-Ac/Pd0 e LHS-Zn-Suf/Pd0 respectivamente), mediante inserção de [PdCl4]2- para depois fazer uma redução com etanol em refluxo. Com a inserção do surfactante, a distância interlaminar da hidroxisal inicial (LHS-Zn-Ac) aumentou de 13,8 Å até 29,8 Å, enquanto que os materiais finais que continham paládio metálico registraram distâncias interlaminares de 22,4 Å até 29,4 Å para LHS-Zn-Ac/Pd0 e LHS-Zn-Suf/Pd0 respectivamente. As hidroxisais do acetato de zinco e do surfactante com nanopartículas metálicas de paládio incorporadas foram testados como potenciais catalisadores na reação de Sonogashira a partir de fenilacetileno e iodetos de arilo, particularmente iodobenzeno ou 2-iodofenol, levando respectivamente difenilacetileno (32% de rendimento de produto isolado e purificado) ou 2-fenilbenzofurano (18%). Todos os materiais inorgânicos foram caracterizados pelas seguintes técnicas: difração de raios X (XRD), microscopia eletrônica de varredura (SEM e SEM-EDS), Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM) e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR). Por outro lado, os compostos orgânicos foram caracterizados por ressonância magnética nuclear (1H-NMR y 13C-NMR) e cromatografia gasosa acoplada à massa (GC-MS).