Revista Colombiana de Química

Qualidade funcional e química do óleo de semente de Vitis labrusca extraído por CO ₂ supercrítico

Abstract Grape seed oil, which is usually extracted with highly toxic organic solvents that are harmful to human health, is produced from tons of grape pomace waste, generated during winemaking. Sometimes, this waste is used to make compost or is burnt, which causes environmental contamination. The functional qualities, antioxidant capacity (AC), α-tocopherol and total phenolic compounds content (TPC) of Black Borgoña (Vitis labrusca) grape seed oil, extracted by supercritical CO2, were evaluated. The high content of linoleic acid (ω-6) and monounsaturated fatty acids contributed to the beneficial effect on the functional quality indices, which were 0.20, 0.23, 11.80 for IA, IT and H:H, respectively. In addition, a POV of 6.23 ± 0.08 milliequivalents of peroxide/kg oil and an anisidine index of 2.70 ± 0.05 indicated a good quality oil. Also, a high concentration of a-tocopherol (9.82 ± 0.02 mg/100 g oil) and a high TPC ("4.14 ± 3.24 mg GAE/kg oil) were obtained. This study demonstrated that supercritical CO2 extraction is a suitable method for the delivery of a high-quality grape seed oil.

Resumen El aceite de semilla de uva que generalmente se extrae con disolventes orgánicos altamente tóxicos y perjudiciales para la salud humana, se produce a partir de toneladas de residuos de orujo de uva, generados durante la elaboración del vino. A veces, estos residuos se utilizan para hacer compost o se queman, lo que provoca la contaminación del medio ambiente. Se evaluaron las cualidades funcionales, la capacidad antioxidante (AC), el contenido de a-tocoferol y los compuestos fenólicos totales (TPC) del aceite de semilla de uva Borgoña Negra (Vitis labrusca), extraído mediante CO2 supercrítico. El alto contenido de ácido linoleico (ω-6) y de ácidos grasos monoinsaturados contribuyó al efecto beneficioso sobre los índices de calidad funcional que fueron de 0.20, 0.23, ''.80 para IA, IT y H:H, respectivamente. Además, un POV de 6.23 ± 0.08 miliequivalentes de peróxido/ kg de aceite y un índice de anisidina de 2.70 ± 0.05 indicaban una buena calidad del aceite. También se obtuvo una alta concentración de α-tocoferol (9.82 ± 0.02 mg/100 g de aceite) y un alto TPC ("4.14 ± 3.24 mg de GAE/ kg de aceite). Este estudio demostró que la extracción con CO2 supercrítico es un método adecuado para obtener un aceite de semilla de uva de alta calidad.

Resumo O óleo de semente de uva é geralmente extraído com solventes orgânicos altamente tóxicos que são prejudiciais à saúde humana, é produzido a partir de toneladas de resíduos de bagaço de uva, gerados durante a vinificação. Às vezes, esses resíduos são usados para fazer adubo ou são queimados, o que causa contaminação ambiental. Foram avaliadas as qualidades funcionais, capacidade antioxidante (AC), a-tocoferol e o teor total de compostos fenólicos (TPC) do óleo de semente de uva Borgoña Negra (Vitis labrusca), extraído por CO2 supercrítico. O alto teor de ácido linoleico (ω-6) e ácidos graxos monoinsaturados contribuiu para o efeito benéfico sobre os índices de qualidade funcional que foram 0.20, 0.23, 11.80 para IA, IT e H:H, respectivamente. Além disso, um POV de 6.23 ± 0.08 miliequivalentes de peróxido/ kg de óleo e um índice de anisidina de 2.70 ± 0.05 indicava uma boa qualidade de óleo. Também foi obtida uma alta concentração de α-tocoferol (9.82 ± 0.02 mg/100 g de óleo) e um alto TPC ("4.14 ± 3.24 mg de óleo GAE/ kg). Este estudo mostrou que a extração de CO2 supercrítico é um método adequado para a entrega de um óleo de semente de uva de alta qualidade.

Ação fotoprotetora, atividade antioxidante e toxicidade de extratos aquosos de Campomanesia sessiliflora O. Berg

Abstract Campomanesia sessiliflora O. Berg is a medicinal plant that is object of very few studies in the literature. In this context, the antioxidant activity, sun protection factor (SPF) and toxicity in Artemiasalina Leachs were analysed, as well as the contents of phenolic compounds, flavonoids and tannins in aqueous extracts prepared by infusion and maceration of C. sessiliflora leaves. Maceration showed higher levels of phenolic compounds and flavonoids regarding infusion and the two samples had the same tannin content. The LD50 was similar for the extracts, both were considered as low toxicity in the test with A. salina. Infusion presented a SPF of 9.98, while maceration presented a SPF of 6.74. Maceration presented better contents of secondary metabolites and antioxidant activity and infusion presented a better SPF. The extracts have the potential of incorporation into multifunctional products.

Resumen Campomanesia sessiliflora O. Berg es una planta medicinal que tiene pocos estudios en la literatura. En este contexto, se analizó la actividad antioxidante, factor de protección solar (FPS) y toxicidad en lixiviados de Artemia salina, así como el contenido de compuestos fenólicos, flavonoides y taninos en extractos acuosos preparados por infusión y maceración de hojas de C. sessiliflora. La maceración mostró niveles más altos de compuestos fenólicos y flavonoides, en relación con la infusión, y las dos muestras tuvieron el mismo contenido de taninos. La DL50 fue similar para los extractos, considerándose ambas muestras de baja toxicidad en el ensayo con A. salina. La infusión presentó un FPS de 9,98, mientras que la maceración tuvo un FPS de 6,74. La maceración mostró niveles más altos de metabolitos secundarios y actividad antioxidante y la infusión mostró un mejor FPS. Los extractos muestran potencial para incorporarse a productos multifuncionales.

Resumo Campomanesia sessiliflora O. Berg é uma planta medicinal que apresenta poucos estudos na literatura. Neste contexto, foram analisados a atividade antioxidante, fator de proteção solar (FPS) e toxicidade em Artemia salina Leachs, assim como os teores de compostos fenólicos, flavonoides e taninos dos extratos aquosos preparados por infusão e maceração das folhas de C. sessiliflora. A maceração apresentou maior teores de compostos fenólicos e flavonoides em relação a infusão e as duas amostras apresentaram o mesmo teor de taninos. O DL50 foi semelhante para os extratos, ambas amostras sendo consideradas como baixa toxicidade no ensaio com A. salina. A infusão apresentou FPS de 9,98, enquanto que a maceração o FPS foi de 6,74. A maceração apresentou maiores teores de metabólitos secundários e atividade antioxidante e a infusão apresentou melhor FPS. Os extratos apresentam potencial para a incorporação em produtos multifuncionais.

Híbrido pirazinamida-isoniazida: otimização da síntese, caracterização e atividade antituberculose

Abstract Over time, the effective resistance mechanisms to various first- and second-line drugs against the disease of tuberculosis make its treatment extremely difficult. This work presents a new approach to synthesizing a hybrid of antituberculosis medications: isoniazid (INH) and pyrazinamide (PZA). The synthesis was performed using ultrasound-assisted synthesis to obtain an overall yield of 70%, minimizing the reaction time from 7 to 1 h. The evaluation of the biological activity of the hybrid (compound 2) was tested using the tetrazolium microplate assay (TEMA), showing inhibition in the growth of Mycobacterium tuberculosis H37Rv at a concentration of 0.025 mM at pH 6.0 and 6.7.

Resumen Debido a los grandes mecanismos de resistencia a lo largo del tiempo de diversos fármacos de primera y segunda línea contra la enfermedad de la tuberculosis, el tratamiento sigue dificultándose. Este trabajo presenta un nuevo enfoque para sintetizar un híbrido de fármacos antituberculosos: isoniazida (INH) y pirazinamida (PZA). La síntesis fue asistida por ultrasonido con el fin de obtener un rendimiento global del 70%, minimizando el tiempo de reacción de 7 a ' h. La evaluación de la actividad biológica del híbrido (compuesto 2) se probó usando el ensayo de microplaca de tetrazolio (TEMA), que mostró una inhibición en el crecimiento de Mycobacterium tuberculosis H37Rv a una concentración de 0,025 mM a pH 6,0 y 6,7.

Resumo Devido aos grandes mecanismos de resistência ao longo do tempo a diversos fármacos de primeira e segunda linha contra a tuberculose, o que torna seu tratamento extremamente difícil. Este trabalho apresenta uma nova abordagem para sintetizar um híbrido de fármacos antituberculose: isoniazida (INH) e pirazinamida (PZA) A síntese foi realizada utilizando a síntese assistida por ultrassom de forma a obter um rendimento global de 70%, minimizando o tempo de reação de 7 h para ' h. A avaliação da atividade biológica do híbrido (composto 2) foi testada utilizando o ensaio de microplaca de tetrazólio (TEMA), mostrando uma inibição no crescimento de Mycobacterium tuberculosis H37Rv na concentração de 0,025 mM em pH 6,0 e 6,7.

Valiação de esmeraldas por sua origem: Análise multivariada - Espectro infravermelho

Abstract Colombian emeralds, 26 from Palo Arañado (eastern emerald zone, Chivor district, Boyacá, Colombia), and 28 from Santo Domingo - La Pava mine (western emerald zone, Muzo district, Boyacá, Colombia), together with 30 from Kafubu - Zambia, were studied by reflectance Fourier transform infrared spectroscopy, principal component analysis, clustering, and partial least squares -discriminant analysis, in order to differentiate them by geographical origin. The spectra were smoothed and a baseline correction was made. The principal component analysis showed that the wavenumbers 2,474; 2,640; 2,686; 2,818; 5,448, and 6,815 cm-' are the most significant in the first principal component and the most valuable in separating the emeralds by their geographical origin. This allowed us to completely discriminate emeralds from Santo Domingo and Zambia, while only five emeralds from Palo Arañado were '00 % differentiable from the other two groups of emeralds.

Resumen Se estudiaron (usando espectroscopia de reflectancia infrarroja con transformada de Fourier, análisis de componentes principales, agrupamientos y análisis discriminante por mínimos cuadrados parciales), 54 esmeraldas colombianas, 26 provenientes de Palo Arañado (zona esmeraldífera oriental, distrito de Chivor, Boyacá, Colombia), y 28 de Santo Domingo (mina La Pava, zona esmeraldífera occidental, distrito de Muzo, Boyacá, Colombia), junto a 30 esmeraldas de Kafubu (Zambia), con el fin de diferenciarlas por su origen geográfico. Los espectros fueron suavizados y se corrigió su línea base. El análisis de componentes principales permitió identificar que los números de onda 2474, 2640, 2686, 2818, 5448 y 68'5 cm-' son los de mayor contribución al primer componente principal y, por tanto, los más relevantes en la separación de los grupos de esmeraldas por su origen geográfico. Lo anterior hizo posible la discriminación completa entre las esmeraldas de Zambia y las de Santo Domingo, mientras que solo 5 muestras de Palo Arañado resultaron '00 % diferenciables de los otros dos grupos de esmeraldas estudiadas.

Resumo Um total de 54 esmeraldas colombianas, 26 originarias de Palo Arañado (região esmeraldífera oriental, distrito de Chivor, Boyacá, Colombia) e 28 de Santo Domingo, da mina La Pava (região esmeraldífera ocidental, distrito Muzo, Boyacá, Colombia), junto com 30 esmeraldas da Zâmbia (da região de Kafubu) foram estudadas para obter uma diferenciação por sua origem geográfica, usando espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier, análise de componentes principais, e agrupamento e análise discriminante de mínimos quadrados. Os espetros foram suavizados e a sua linha base foi corregida. A analise de componentes principais, permitiu identificar que os números de onda 2474, 2640, 2686, 2818, 5448 y 68'5 cm-' são os que mais contribuem ao primeiro componente principal e, por tanto, os mais importantes na separação dos grupos de esmeraldas por sua origem geográfica. Isto permitiu a completa discriminação entre as esmeraldas da Zâmbia e as de Santo Domingo, enquanto que apenas cinco amostras de Palo Arañado foram '00 % diferenciáveis dos outros dois grupos de esmeraldas estudadas.

Modelagem de homologia tridimensional e de acoplamento molecular de flavonóides derivados de amentoflavona com as neuraminidases H1N1 e H5N1 do vírus da gripe aviária

Resumen El virus de la influenza A es el responsable de la gripe aviar, condición patológica que afecta principalmente aves, caballos y mamíferos marinos, sin embargo, el subtipo H5NI tiene la capacidad de infectar a los humanos de forma rápida, exponiéndolos a un posible evento pandémico. Por tanto, el objetivo de este estudio fue realizar el acoplamiento molecular y modelado tridimensional por homología de flavonoides derivados de amentoflavona con las neuraminidasas H1N1 y H5N1 del virus de gripe aviar. Inicialmente, se obtuvo por homología la estructura 3D de la neuraminidasa H1N1. Seguido, se realizó un acoplamiento molecular de H1N1 con seis ligandos (F36, Ginkgetin, 3S,3R, 5S,5R, 6S y 6R), y más adelante H5N1 y los ligandos F36, Ginkgetin, 5R y 6R. Finalmente, a los complejos obtenidos se les realizó un análisis de interacciones. Los resultados dejaron en evidencia una relación entre la actividad inhibitoria y las interacciones tipo puente de hidrógeno e hidrofóbicas formadas entre el sitio activo de las neuraminidasas y los ligandos. Además, se observó una mejora en la actividad inhibitoria de los ligandos para la estereoquímica tipo R y sustituyentes poco voluminosos. De ahí que se propongan la evaluación experimental de los ligandos 5R y 6R como potenciales inhibidores de H5N1.

Abstract The influenza A virus is responsible for bird flu; a pathological condition that mainly affects birds, horses, and marine mammals, however, the H5N' subtype can infect humans quickly; exposing them to a possible pandemic event. Therefore, the objective of this study was to carry out the molecular docking and three-dimensional homology modeling of flavonoids derived from amentoflavone with H'NI and H5NI neuraminidases of the avian influenza virus. Initially, the 3D structure of H1N1 neuraminidase was obtained by homology. Then, the molecular docking of H1N1 was carried out with six ligands (F36, Ginkgetin, 3S, 3R, 5S, 5R, 6S, and 6R), and subsequently H5N1 and F36, Ginkgetin, 5R, and 6R ligands. Finally, an interaction analysis of the proteinligand complex was performed. The results showed a relationship between the inhibitory activity of ligands and the hydrophobic and hydrogen bridge-type interactions. In addition, an improvement in the inhibitory activity of the ligands for R-type stereochemistry and small bulky substituents was observed. Thus, the experimental evaluation of the 5R and 6R ligands as potential H5N' inhibitors is proposed.

Resumo O vírus influenza A é responsável pela gripe aviária; condição patológica que afeta principalmente pássaros, cavalos e mamíferos marinhos, no entanto, o subtipo H5N' tem a capacidade de infectar humanos rapidamente; assim, expondo-os a um possível evento pandémico. Portanto, o objetivo deste estudo foi realizar o acoplamento e modelagem de homologia tridimensional de flavonóides derivados da amentoflavona com as neuraminidases H1N1 e H5N1 do vírus da influenza aviária. Inicialmente, a estrutura 3D da neuraminidase H1N1 foi obtida por homologia. Em seguida, o acoplamento molecular de H1N1 foi realizado com seis ligantes (F36, Ginkgetin, 3S, 3R, 5S, 5R, 6S e 6R) e, posteriormente, H5NI e os ligantes F36, Ginkgetin, 5R e 6R. Finalmente, uma análise de interação foi realizada nos complexos obtidos. Os resultados mostraram uma relação entre a atividade inibitória e as interações hidrofóbicas e do tipo ponte de hidrogénio formadas entre o sítio ativo das neuraminidases e os ligantes. Além disso, foi observada uma melhoria na atividade inibitória dos ligantes para a estereoquímica do tipo R e pequenos substituintes volumosos. Assim, é proposta a avaliação experimental dos ligantes 5R e 6R como potenciais inibidores do H5NI.

Homoquiralidade biológica e análise de redes estequiométricas: O modelo de Frank e as suas variantes

Abstract Biological homochirality is modelled using chemical reaction mechanisms that include autocatalytic and inhibition reactions as well as input and output flows. From the mathematical point of view, the differential equations associated with those mechanisms have to exhibit bistability. The search for those bifurcations can be carried out using stoichiometric network analysis. This algorithm simplifies the mathematical analysis and can be implemented in a computer programme, which can help us to analyse chemical networks. However, regardless of the reduction to linear polynomials, which is made possible by this algorithm, in some cases, the complexity and length of the polynomials involved make the analysis unfeasible. This problem has been partially solved by extending the stoichiometric matrix with rows that code the duality relations between the different reactions occurring in the network given as input. All these facts allow us to analyse 28 different network models, highlighting the basic requirements needed by a chemical mechanism to have spontaneous mirror symmetry breaking.

Resumen El origen de la homoquiralidad biológica se ha modelado usando mecanismos de reacción con pasos autocatalíticos, de inhibición y flujos de entrada y salida. Desde el punto de vista de las matemáticas, las ecuaciones diferenciales asociadas a tales mecanismos deben exhibir biestabilidad. La búsqueda de tales bifurcaciones se puede hacer usando el análisis de redes estequiométricas. Tal algoritmo facilita el trabajo matemático y se puede implementar en un programa de computadora, con lo que se simplifica el análisis y ayuda a entender y mejorar los mecanismos de reacción. No obstante, y a pesar de la reducción en la complejidad que es alcanzada usando el análisis de redes estequiométricas, la dificultad y la longitud de los polinomios involucrados hacen que, en los casos más difíciles y de mayor envergadura, la solución de estos no sea posible. En este trabajo se ha superado parcialmente el problema, adicionando a la matriz estequiométrica un conjunto de filas que codifican la relación de dualidad entre las diferentes reacciones presentes en la red química dada como entrada al programa. Así, hemos logrado analizar 28 modelos diferentes de homoquiralidad biológica, extrayendo de ellos el conjunto de requisitos necesarios para tener un modelo cinética y termodinámicamente consistente.

Resumo A origem da homoquiralidade biológica foi modelada usando mecanismos de reação com etapas autocatalíticas, de inibição e fluxos de entrada e saída. Do ponto de vista da matemática, as equações diferenciais associadas a tais mecanismos devem ser instáveis. A instabilidade pode ser estudada usando o algoritmo de análise de redes estequiométricas. Tal algoritmo facilita o trabalho matemático e pode ser implementado num programa de computador, o que simplifica a análise e ajuda a entender e melhorar os mecanismos de reação. No entanto, e apesar da redução na complexidade que é alcançada usando a análise de redes estequiométricas, a complexidade e comprimento dos polinômios envolvidos fazem que, nos casos mais complexos e de maior envergadura, a solução dos mesmos não seja possível. Neste trabalho, o problema foi superado, parcialmente, adicionando à matriz estequiométrica um conjunto de linhas que codificam a relação de dualidade entre as diferentes reações presentes na rede química dada como entrada ao programa. Desta forma foi possível analisar 28 modelos diferentes de homoquiralidade biológica, extraindo deles o conjunto de requisitos necessários para ter um modelo cinético e termodinamicamente consistente.