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Adsorción de cadmio y cromo en solución acuosa mediante nanopartículas de hidroxiapatita
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-04-10) Ayala Correa, Luis Jair; Guzman Cordova, Maribel Giovana
La actividad minera en el Perú es una de las actividades extractivas con mayor impacto en nuestra economía. Nuestro país cuenta con un gran potencial mineralógico, donde ocupa el segundo lugar en la producción de cobre, plata y cinc a nivel mundial, y posee la mayor cantidad de reservas de plata y el tercer lugar en cobre a nivel global. Sin embargo, los desechos provenientes de los procesos extractivos son fuentes potenciales de descarga de contaminantes con alta concentración de metales, entre ellos el cadmio y cromo, hacia los cuerpos de agua como lagunas o ríos. Posteriormente, estos contaminantes pueden ser movilizados a lo largo de la cuenca hidrográfica correspondiente. De esta manera, la acción contaminante va más allá de la región circundante a las operaciones mineras, afectando directamente la salud de la población, y mermando el ecosistema animal y vegetal existente. En la actualidad, existe un abanico de tecnologías para el tratamiento de aguas contaminadas con metales como la ósmosis inversa o la electrodiálisis; no obstante, estos poseen desventajas como los altos costos en la producción y en su posterior instalación. Este trabajo plantea el uso de la adsorción para la remediación de cadmio y cromo en medio acuoso como una alternativa más accesible no solo por el costo en su implementación, sino también por su alta eficiencia y simplicidad, y que de esta manera se logre cumplir con los estándares de calidad de agua de la legislación peruana. En cuanto al material adsorbente, los fosfatos cálcicos poseen un alto potencial para la adsorción de metales, y además son benignos hacia el medioambiente. Por ello, el material adsorbente en estudio será la hidroxiapatita [Ca10(PO4)6(OH)2] en forma nanoparticulada, aprovechando de esta manera su alta área superficial para una eficiente adsorción de dichos contaminantes metálicos.
Adsorción de cadmio y plomo en efluentes acuosos mediante borra de café peruano
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-02-05) Angeles Villón, Luis Rosas; Gamboa Fuentes, Naida Rosa
La borra de café tiene un alto potencial de aplicación en la descontaminación de aguas para consumo humano en zonas rurales. Este alto potencial se fundamenta, entre otras razones, por su capacidad de adsorción, estabilidad en el tiempo y bajo costo para su obtención. Se utilizó café verde de la especie Coffea arabica proveniente de Quillabamba/Cusco y Villa Rica/Pasco. Cada uno fue tostado en grado oscuro y claro, y sometidos a dos grados de molienda: medio (0,707 < d (mm) < 1,68) y fino (0,420 < d (mm) < 0,707). Se preparó café americano con el café molido medio y café expreso con el molido fino. Se ha determinado que el pH óptimo para la adsorción de Cd(II) y Pb(II) en soluciones acuosas separadas de concentración máxima 10 ppm es 6,5 y 4,0 respectivamente, y el tiempo óptimo de residencia para alcanzar el equilibrio es 10 y 2 horas respectivamente. La adsorción del Cd(II) con borra de café del tipo tostado oscuro y molido medio se ajusta al modelo isotérmico de Freundlich para el café de Villa Rica/Pasco y al modelo isotérmico de Langmuir para el café de Quillabamba/Cusco. Sin embargo, la adsorción del Pb(II) con borras de café del tipo tostado oscuro y molido medio de Quillabamba/Cusco o Villa Rica/Pasco solo se aproximan al modelo isotérmico de Freundlich. La borra de café del tipo tostado oscuro y molido medio de Villa Rica/Pasco fue 27% más eficiente que la de Quillabamba/Cusco, siendo su adsorción máxima de 43,3 y 33,9 mg de Cd por gramo de borra, respectivamente. En cuanto al Pb(II), es 68,3 y 67,6 mg de Pb, por gramo de borra, ambas de una eficiencia comparable.
Adsorción y desorción de iones plata sobre quitina y quitosano de Litopenaeur Vannamei
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016-05-10) Jáuregui Nongrados, John Rudy; Pastor de Abram, Ana
En esta investigación se estudió el proceso de adsorción de iones plata (Ag+), sobre polímeros naturales provenientes de la industria pesquera. Se utilizó quitina y sus derivados, quitina calcárea y quitosano, para determinar su potencial aplicación al tratamiento de efluentes provenientes de desechos industriales que contengan este metal precioso en bajas concentraciones. Tanto la quitina como el quitosano fueron caracterizados por espectroscopias: FT-IR , 1H-RMN y microscopía electrónica de barrido(SEM). Los experimentos de biosorción se realizaron tomando en cuenta las variables pH, temperatura y concentración de Ag+ en la solución, así, como el tamaño de partícula del biosorbente. Se encontró que la máxima capacidad de adsorción de Ag+ por parte de los biopolímeros (30% en la quitina, 80% en la quitina calcárea y 99 % en el quitosano) ocurre en un rango de pH entre 4 y 8. El estudio de la cinética muestra que el proceso de biosorción ocurre rápidamente en los primeros minutos para después continuar aumentando muy lentamente hasta llegar al equilibrio. También se obtuvieron las respectivas isotermas de adsorción para cada biopolímero, de estas curvas se obtuvieron los valores de capacidad máxima de retención. El quitosano presenta buena propiedades de retención de Ag+, seguido por la quitina calcárea, mientras que la quitina no presenta buenas propiedades de retención, aunque mejora un poco al disminuir su granulometría y al aumentar la temperatura del proceso. También se evaluó la posibilidad de reusar al quitosano dado que se obtuvo una alta capacidad al desorberlo previamente con H2SO4 y Na2SO3, obteniéndose 30 y 85% de Ag+, respectivamente.
Alternativa verde para la flotación de minerales sulfurados de cobre mediante el uso de un líquido iónico y reactivos orgánicos naturales
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-09-20) Arana Bautista, Rita Alexandra; Morales Bueno, Emma Patricia
El uso de los reactivos orgánicos naturales como colectores y/o depresores en la flotación de minerales se han reportado en los últimos años como reemplazo de un colector o depresor usado habitualmente en la flotación mineral, pero no se han usado estos reactivos en una misma flotación ni mucho menos para minerales peruanos. En el presente trabajo se propone la flotación de minerales sulfurados de cobre de tres minas ubicadas en el Perú, con reactivos orgánicos naturales (almidón, ácidos húmicos y quebracho) como colectores y depresores, además del peróxido de hidrógeno y un líquido iónico considerados como reactivos verdes. Los resultados muestran que los reactivos orgánicos naturales son muy eficientes como colectores y depresores de cobre y hierro respectivamente, resaltando los ácidos húmicos y fúlvicos como colectores respecto al almidón y el líquido iónico. El peróxido de hidrógeno actúa como depresor de pirita respecto al quebracho y almidón. La microflotación verde con el sistema ácidos húmicos y fúlvicos – peróxido de hidrógeno es la más eficiente, su principal ventaja es el alto % recuperación de cobre y la efectiva depresión del hierro como pirita. Además, el uso de estos reactivos tiene un menor impacto ambiental al ser los ácidos húmicos y fúlvicos residuos orgánicos que son descartados de diferentes industrias. Las interacciones existentes entre el mineral y los posibles reactivos de flotación se caracterizan mediante FT - IR y SEM - EDS. En comparación con la flotación convencional y tradicional, este nuevo método no solo evidencia un alto porcentaje de recuperación de cobre y un mínimo % de recuperación de hierro, sino también se clasifica como flotación verde de acuerdo a la Estrella Verde.
Análisis de la fertilidad de los suelos agrícolas dstinados al cultivo de arroz en la cuenca baja del río Jequetepeque
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016-11-30) Corcuera Molina, Cecilia Eugenia; Gamboa Fuentes, Nadia Rosa
En la costa norte del Perú en la región de La Libertad sobre la cuenca baja del río Jequetepeque el cultivo intensivo del arroz sobre los lechos fluviales del río, ha inducido debido a la inundación permanente el empobrecimiento de nutrientes, la compactación y salinización del suelo. En el presente trabajo, se evaluó mediante el estudio de suelos a través de métodos tradicionales de análisis la fertilidad de aquellos destinados al cultivo del arroz. El estudio comprende análisis físicos de textura, densidad aparente y humedad, y químicos de pH, conductividad eléctrica, materia orgánica, contenidos de nitrógeno, carbono inorgánico, relación C/N, concentración de cationes (Na+, K+, Ca2+, Mg2+) solubles e intercambiables, capacidad de intercambio catiónico, cloruros, carbonatos, sulfatos y fosfato disponible. El muestreo se realizó cuando los suelos se hallaban con cultivos inundados (febrero 2012) y antes de la preparación de los suelos para la siembra (agosto 2013). Adicionalmente, se tomaron muestras de agua en la bocatoma de distribución de agua para regadío y en la desembocadura del río Jequetepeque durante el segundo muestreo. Las muestras del margen izquierdo del río tienen un alto porcentaje de arena, mientras que las del margen derecha tienen un alto porcentaje de limo, en ambos muestreos. La densidad y la porosidad de los suelos tienen valores óptimos para el desarrollo de las raíces. La cantidad de materia orgánica tuvo un porcentaje alto, el pH varía de 7,5 a 8,34; los suelos son medianamente básicos y básicos. Los valores del CIC muestran una relación directa con la textura de los suelos, los de menor contenido de arcilla (menor de 19,0%) tienen valores entre 4,63 y 5,67 cmol de carga(+)/kg, y los de composición franco limosa muestran valores entre 10,09 - 14,25 cmol de carga(+)/kg. Los valores para NTOTAL para el periodo de inundación fueron ligeramente mayores que para las muestras tomadas en suelos sin preparar. En cuanto a los valores obtenidos para la relación C/N, las muestras tomadas en terrenos inundados presentan valores por debajo de la relación 20:1 lo que indica una disposición de N-NH4+ y N-NO3- . Por otro lado, la mayor parte de las muestras tomadas en el periodo previo a la preparación del suelo muestran valores de relación C/N superiores a 30:1. Esto indica que el nitrógeno ha sido inmovilizado (Ninorg a Norg) durante el proceso de descomposición inicial. Los suelos muestran salinización en diferentes grados, más al calcular el porcentaje de sodio de intercambio (PSI), ninguna de las muestras clasificó como suelo sódico. En cuanto a los aniones, los cloruros mantienen un valor promedio en los puntos analizados en ambos muestreos, el porcentaje de carbonatos determinado da una clasificación de medianamente y fuertemente calcáreos. Los aniones sulfato se mantienen en un rango estrecho de valores para las muestras de suelo en ambas fechas de muestreo. La muestra de agua proveniente de la bocatoma presenta carácter básico y la concentración de iones sulfato es mucho mayor que en las muestras de agua recogidas en la desembocadura. Para esta última, la muestra tiene carácter medianamente básico con una concentración de iones cloruro mucho mayor que en la bocatoma. Los valores de SAR para evaluar la calidad del agua en ambas muestras, nos indican que de ser utilizadas como agua de riego existe un riesgo de ligero a moderado a salinizar o sodificar el suelo. En base a los resultados encontrados; los suelos presentan las condiciones necesarias de abastecedores de nutrientes a los cultivos de arroz. Sin embargo, se reconoce un desequilibrio en el ecosistema debido a la acumulación salina, un riesgo moderado de la calidad de aguas de riego. Es necesario desarrollar y establecer técnicas agrícolas para el mejoramiento y mantenimiento de la fertilidad de los suelos por medios con un mínimo impacto ambiental como por ejemplo: combatir la degradación del suelo mediante el uso de especies leguminosas arbustivas o arbóreas propias de la zona, para que ayuden en el enriquecimiento del suelo con nutrientes esenciales.
Análisis de la fracción apolar del fruto de aguaymanto (P. peruviana L.) mediante Resonancia Magnética Nuclear
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-08-31) Cabrera Allpas, Rodrigo; Maruenda Castillo, Helena
Physalis peruviana Linnaeus es el nombre botánico de un arbusto nativo del Perú. Su fruto, conocido como aguaymanto, ha ganado gran importancia en el mercado internacional por su sabor, color y valor nutricional. Entre los compuestos bioactivos de importancia, resaltan los ácidos grasos poli-insaturados, carotenoides, tocoferoles y fitoesteroles, todos ellos de naturaleza apolar. En el mercado internacional, el aguaymanto se encuentra como un producto alimenticio comercializado en su forma fresca y deshidratada. Dado que Colombia, Kenia y Sudáfrica son los mayores productores de aguaymanto, los estudios realizados con esta planta se enfocan en ellos. En el Perú, el aguaymanto se produce en varias regiones: Ancash, Ayacucho, Cajamarca, Cuzco, Huánuco, Junín y Arequipa. La composición química del aguaymanto peruano aún no ha sido abordada sistemáticamente. En este estudio se planteó implementar metodología basada en la Resonancia Magnética Nuclear (RMN) para abordar la composición lipofílica del aguaymanto, fresco y deshidratado. Este último producto fue considerado en el estudio, pues el Perú exporta más aguaymanto deshidratado que fresco. Se ha hecho énfasis en la identificación de biomarcadores organolépticos y nutritivos de interés como el β-caroteno y los ácidos grasos presentes en el fruto. La espectrometría de masas fue utilizada para complementar el estudio.
Análisis fisicoquímico de fuentes de aguas termominerales del Callejón de Huaylas
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-05-09) Yupanqui Torres, Edson Gilmar; Pastor de Abram, Ana
La Región Ancash es una de las más ricas en aguas termominerales del país, en ella se encuentra el Callejón de Huaylas el cual es surcado por el río Santa y sus afluentes; en sus márgenes existen numerosas fuentes termominerales, entre ellas El Pato (Huaylas), La Merced (Carhuaz), Chancos (Carhuaz) y Monterrey (Huaraz). Estas fuentes fueron seleccionadas para este estudio en base a su caudal de afloración, que es un factor a tener en cuenta para su explotación; para cada fuente se hicieron 45 determinaciones entre propiedades físicas, contenido de metales, no metales y gases libres.
Análisis y caracterización de los bioproductos a partir de jengibre peruano (Zingiber officinale) obtenidos usando tecnología supercrítica
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-11-18) Arcos Alcívar, Hugo Lenin; Robles Caycho, Juana Rosa Maria
El jengibre peruano (Zingiber officinale) es utilizado con propósitos medicinales, por sus propiedades antinflamatorias, antioxidantes, antivirales y mejora la respuesta inmune inespecífica de los gingeroles y shogaoles entre otros, obtenidos por procesos de deshidrogenación y reducción. El objetivo de este trabajo es desarrollar un método basado en cromatografía líquida acoplado a espectrometría de masas en tándem (LC-MS/MS) para determinar las condiciones óptimas de extracción de los compuestos de interés, tales como el gingerol, que se encuentran presentes en el jengibre. De esta manera ofrecer una solución técnica para mejorar la identificación de gingeroles (y diferenciar sus productos de descomposición) utilizando diferentes fuentes de ionización. Donde se llegó a la conclusión de que las mejores condiciones para la extracción de hidrocarburos fenólicos sesquiterpénicos, como los gingeroles (6-, 8-, y 10-), del jengibre utilizando la tecnología de fluidos supercrítico, es a las condiciones de 45 ºC y 200 psi, así como 50 ºC y 150 psi; siendo esta última la que permite extraer con mayor facilidad 6-Shogaol. Este resultado fue confirmado por ESI-MS, APPI-MS, LC-APPI-MS/MS, y por absorbancia UV. Se identificaron, entre numerosas fracciones obtenidas de la extracción, aquellas ricas en los aceites esenciales deseados (T45P200 y T50P150), las cuales fueron caracterizadas con éxito. Este trabajo de investigación es un producto del proyecto del Proceso integrado de obtención de bioproductos a partir de jengibre peruano (Zingiber officinale) utilizando tecnología supercrítica y su aplicación como aditivo en la industria alimentaria en el marco del contrato No. 156-2020- FONDECYT, financiado por PROCIENCIA-CONCYTEC.
Análisis y determinación de las propiedades farmacológicas de una serie de complejos de cobre (Cu) con potencial para ser agentes de radiodiagnóstico del Alzheimer
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-04-23) Valderrama Núñez, Silvia Rosy; Salas Fernández, Paloma Friedda
El diagnóstico definitivo del Alzheimer se realiza mediante estudios post mortem de cerebros de pacientes, no obstante, en los últimos años ha sido posible aplicar técnicas como la tomografía de emisión de positrones (PET) para realizar imágenes de radiodiagnóstico de esta enfermedad. Esta técnica en particular emplea radioisótopos como el carbono-11 y flúor-18; sin embargo, el corto tiempo de vida media de estos limita en gran medida su uso. Debido a ello, se propone usar cobre-64 como radioisótopo emisor de positrones, pues posee un tiempo de vida media más prolongado, además de que es un metal amigable con las funciones biológicas del cuerpo humano. El objetivo del presente trabajo de investigación ha sido analizar y determinar las propiedades farmacológicas de una serie de complejos de cobre (II) con potencial para ser agentes de radiodiagnóstico del Alzheimer por PET. Se propuso analizar cualitativamente el perfil de estabilidad cinética y termodinámica de complejos de cobre previamente sintetizados en nuestro grupo de investigación, como etapa previa a su radiomarcado y posible uso como agente de imagen PET. Para estos análisis se utilizaron técnicas rutinarias y de relativo alcance como la espectroscopía UV – Vis, que permite, entre otros análisis, el uso de ligandos de competencia presentes en mayor medida en el cuerpo, en comparación con los complejos estudiados. Así, se estudió la estabilidad termodinámica y cinética de una serie de complejos de cobre (II) derivatizados con grupos afines a las placas amiloides, dentro de los cuales destacan los complejos derivados de resveratrol y algunos complejos funcionalizados a partir de benzotiazoles, pues son los que demostraron ser los más estables dentro de los análisis realizados. Los complejos restantes o bien no pudieron ser analizados debido a que presentaban problemas de solubilidad en el medio o demostraron tener reducida estabilidad al disociarse en metal y ligando durante los análisis realizados.
Balance de carbono, energía y productividad ecosistémica en la amazonía occidental empleando el método de flujos turbulentos
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-09-03) Casimiro Soriano, Enzo Martín; Cosio Caravasi, Eric Gabriel
Se empleó el método de covarianza de flujos turbulentos para la determinación de flujos netos de carbono, respiración ecosistémica y productividad primaria bruta del bosque amazónico, en la región Madre de Dios, desde noviembre de 2016 (temporada lluviosa) hasta octubre de 2018 (temporada seca). Para ello, se utilizó un sistema compuesto por un anemómetro sónico, un analizador de gases infrarrojo, sensores de radiación, humedad y temperatura ubicados sobre una plataforma, a 46 metros, sobre el dosel del bosque. La compilación, procesamiento y análisis de datos se realizó empleando el lenguaje de programación R y los softwares comerciales Eddy Pro y TOVI. Se registró un 78,30 % de datos válidos en un periodo efectivo de 541 días. Las temperaturas promedio del aire oscilaron entre 21,6 y 25,6 °C y la humedad relativa alrededor de 80%. La distribución de patrones de viento mostró una dirección predominante hacia el NO y velocidades entre 0,1 a 1,4 ms-1. El principal indicador de presencia de turbulencias, u*, registró un valor promedio de 0,31 m.s-1 durante el día y 0,14 m.s-1 nocturno. Durante el día, los picos de temperatura, velocidad de viento y temperatura, así como el mínimo de %RH, se dieron entre las 12:00 y 14:00 h. Por otra parte, los flujos de radiación de onda corta oscilaron alrededor de 300 W.m-2 y para la onda larga en -40 W.m-2, con valores más altos durante las temporadas secas. Para la temporada húmeda 2016-2017, se registró un flujo neto de radiación de 156,98 W.m-2 y en la temporada seca, 137,76 W.m-2. En la temporada 2017-2018, la radiación neta fue 151,20 W.m-2 en el periodo lluvioso y 139,81 W.m-2 en el periodo seco. La Radiación Fotosintéticamente Activa (PAR) registró un promedio diario entre 300 y 400 μmol.m-2.s-1. La distribución diaria indica que el bosque recibió radiación entre las 06:00 y 18:00 h, alcanzando picos máximos alrededor del mediodía. Durante las noches, el bosque se comportó como un emisor de radiación. El análisis determinó un flujo de CO2 promedio diario en -5 μmol.m-2.s-1 para las temporadas húmedas y -4 μmol.m-2.s-1 en las temporadas lluviosas. En los flujos de almacenamiento de CO2, se registraron valores de 2,03 μmol.m-2.s-1 en las temporadas húmedas y 1,3 μmol.m-2.s-1 en las temporadas secas. El Intercambio Neto Ecosistémico (NEE) osciló entre -2 y -1 μmol.m-2.s-1. El comportamiento diario, influenciado por la actividad de la capa límite, indicó que el bosque se comporta como sumidero de carbono durante el día y emisor durante las noches. Entre las 6:00 h y 08:00 h, la generación de turbulencias por ingreso de radiación solar en la capa límite atmosférica, generó un pulso de CO2 con un máximo entre 6 y 9 μmol.m-2.s-1. En el análisis de flujo y balance de energía se evaluó el calor sensible (H) y calor latente (LE). A escala mensual, H fluctuó alrededor de 20 W.m-2 y LE alrededor de 60 W.m-2, con mayores valores durante las temporadas húmedas debido a la mayor nubosidad, disponibilidad de H2O y menor ingreso de radiación. A nivel diario, por presencia de radiación solar, el mayor flujo de calor se registró durante el día y los picos se alcanzaron al mediodía. El balance de energía, como correspondencia entre la radiación neta y H+LE, mostró rectas con pendientes entre 0,70 y 0,80. La pérdida en el balance de energía fue causado por errores en la instrumentación, muestreo, aplicación del filtro de turbulencias y la existencia de reservas de energía verticales que no se consideraron puesto que no fueron registradas por los equipos. El cálculo de la respiración ecosistémica nocturna (R) se determinó de la regresión hiperbólica cuadrática en la relación del NEE y PAR. Durante el periodo 2016-2017, R se situó en el intervalo de 9,49 a 11,84 μmol.m-2.s-1, mientras que en 2017-2018, estuvo entre 7,03 y 7,88 μmol.m-2.s-1. La respiración fue más intensa durante las temporadas lluviosas debido a la promoción de la respiración heterotrófica y mayor humedad del suelo. La productividad primaria bruta (GPP) se calculó como la diferencia entre los valores de NEE y R. El cálculo mostró una fijación anual neta de 44,86 toneladas de C por hectárea en el periodo 2016-2017 y 45,92 toneladas por hectárea durante 2017-2018. El impacto de las variables micrometorológicas y fisiológicas, incluyendo posibles errores por falta de continuidad de datos, pudieron afectar los promedios calculados en GPP. Finalmente, se modeló el comportamiento de la R en función de la temperatura máxima diaria en cada temporada. Los resultados mostraron notable aproximación a los resultados experimentales, por lo que existe la posibilidad de ampliar este campo en la búsqueda de predecir el comportamiento del bosque en el futuro.
Caracterización fisioquímica del complejo de fenbendazol y B-ciclodextrina en solución acuosa
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016-05-06) Centurión Rodríguez, Franco Luigi; Maynard Jorge, Kong Moreno
El presente trabajo de Tesis tuvo como objetivo de estudio realizar una caracterización fisicoquímica del complejo de fenbendazol y β-ciclodextrina y poder examinar si sería factible realizar una formulación farmacéutica conteniendo un complejo fenbendazol- β-ciclodextrina hidrosoluble. Para tal fin se prepararon los complejos en medio acuoso por el método de coprecipitación obteniéndose un aumento de la solubilidad del fármaco desde 0,28 hasta 2,5 µg/mL, para después caracterizarlos por técnicas de espectrofotometría UV/Vis, IR, DSC-TGA y con cálculos computacionales. Los resultados del presente estudio indicaron que el fenbendazol aumentaba su solubilidad conforme aumentaba la cantidad adicionada de β-ciclodextrina, esto se evidencio en el diagrama de solubilidad de fase del tipo B, el cual refleja que llegaba hasta un punto de saturación. La constante de asociación calculada por el método de Benesi-Hildebrand es de 10,9 M-1 y 1,78 x105 M-1 para una estequiometría 1:1 y 1:2, respectivamente, no mostrando una selectividad por alguna estequiometria propuesta. La caracterización por medio de IR, DSC-TGA evidencia la complejación del sistema al observar la desaparición de las señales de la molécula de fenbendazol. Con la intención de dilucidar la naturaleza de la inclusión se realizaron cálculos de mecánica cuántica y mecánica molecular, permitiendo entender el mecanismo de inclusión por el cual el grupo tiobencil del fenbendazol era favorecido energéticamente para interaccionar con la primera ciclodextrina, estos cálculos fueron obtenidos con los funcionales DFT-D3 y M05-2X, a su vez se demostró que la relación estequiométrica 1:2 (fenbendazol:β-ciclodextrina) era favorecida por cálculos de mecánica cuántica y por el método MM-PBSA de mecánica molecular.
Comparación del perfil de ácidos grasos (ESI-MS y RMN) y el contenido de metilxantinas (HPLC-DAD) en granos de Theobroma cacao de siete regiones del Perú
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-03-09) Flores March, Nieves María; Maruenda Castillo, Helena
Perú hoy en día es el segundo productor de cacao orgánico del mundo. Los granos de cacao peruano y productos derivados son muy cotizados a nivel mundial, sobretodo la variedad criollo, pues esta se encuentra catalogada como cacao fino y de aroma. Los biomarcadores más importantes asociados con sabor, aroma y textura del cacao son la teobromina, la cafeína y ácidos grasos diversos. En este trabajo, financiado por el CONCYTEC (FONDECYT-012-2013) y la PUCP (DGI-2013- 0075) se ha implementado curvas de calibración HPLC-DAD para cuantificar teobromina y cafeína en 15 muestras de cacao pertenecientes a las variedades criollo y trinitario provenientes de 7 departamentos del Perú. Se determinó la razón teobromina/cafeína y se la relacionó con origen siguiendo lo sugerido en la literatura. La metodología HPLC-DAD y LC-MS implementada permitió confirmar la presencia de compuestos comúnmente presentes en el cacao (ácido cinámico, ácido protocatéquico, aspartato de ácido cafeico, catequina, aspartato de ácido cumárico, procianidina B, deoxiclovamida, epicatequina, procianidina C, pentámero de catequina y clovamida). Además, en este trabajo se presenta un estudio de análisis de masas tándem-inyección directaelectrospray para la identificación de ácidos grasos en la manteca de cacao de las 15 muestras bajo estudio. Cabe resaltar que este tipo de estudio es el primero que se reporta en la literatura del cacao. Se confirma la presencia mediante masas tándem de los 10 ácidos grasos mayoritarios dentro de las 15 muestras. El perfil metabolómico basado en espectroscopía de resonancia magnética nuclear (RMN) del extracto metanólico del cacao y de la manteca también se reporta. Se comprueba la presencia de varios de los compuestos arriba listados, así como también ácidos orgánicos y aminoácidos diversos. Se registra el porcentaje de grasas saturadas, insaturadas, mono-insaturadas, poliinsaturadas, así como también, el ácido linoleico (C18:2) y el ácido linolénico (C18:3), calculados todos en base al perfil de 1H-RMN del extracto apolar.
Contribución al estudio químico y farmacológico de la Gentianella umbellata(G. Don) Fabris
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-06-10) Salazar Diaz, Juan José; Lock Sing de Ugaz, Olga
El presente Trabajo de Tesis, intitulado, Contribución al Estudio Químico y Farmacológico de la Gentianella umbellata (G. Don) Fabris, tiene como objetivo contribuir al conocimiento sobre la composición química de la planta y su actividad farmacológica, entre ellas, la actividad hipoglicemiante que se le atribuye. Para su estudio, la planta se separa en dos partes : flores y, tallos y hojas; los extractos se obtuvieron consecutivamente con diclorometano y metanol. Se evalúan los extractos por CCD y HPLC; por los resultados preliminares se opta trabajar con el extracto metanólico. Este extracto es fraccionado por cromatografía líquida, mediante filtración en gel Sephadex LH-20 usando metanol como eluyente; se evalúan por CCD y se reúnen finalmente en 12 fracciones, de las cuales se estudian siete, que corresponden a fracciones que resuelven los componentes mayoritarios del extracto. Se han separado por métodos cromatográficos 11 compuestos, de los cuales se han identificado por métodos físico-químicos, cromatográficos y espectroscópicos: 1 flavonoide, Swertisina (4,5-dihidroxi-7-metoxi-6-gluco-flavona); 2 xantonas, Mangiferina (1,3,6,7-tetrahidroxi-2-C-glucosil-xantona), 8-O-glc-desmetilbellidifolina (1,3,5-trihidroxi-8-O-glucosil-xantona) y 1 triterpeno, ácido oleanólico (ác. 3b-hidroxiolean-12-en-28-oico). Así mismo se ha logrado separar y detectar; 3 secoiridoides, con valores de absorción UV a 235,2 ; 237,2 y 237,9 nm; 1 flavonoide, 3’,4’,5,7- tetrahidroxiflavona y 4 xantonas, compuestos D508/1, D51-III, I50 y H52a. El estudio químico se ha complementado con ensayos farmacológicos y pruebas de actividad antioxidante; como resultado el extracto metanólico mostró tener perfil como hipoglicemiante e hipolipemiante y las xantonas de la fracción metabólica (mangiferina y 8-O-glc-desmetilbellidifolina princi-palmente) muestran mejor actividad antioxidante.
Degradación de ácido palmítico en medio acuoso mediante el uso de fieltros de granito modificados
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-03-07) Castro Angulo, Angel Giuliano; Kong Moreno, Maynard Jorge
En el presente trabajo de tesis se degrada ácido palmítico mediante peroxicoagulación. Como primera etapa del trabajo de investigación se preparan los electrodos mediante la electrodeposición de hierro en fieltro de grafito. Para ello se utiliza la sal de Mohr como electrólito precursor en medio ácido. En la segunda etapa se electrogenera peróxido de hidrógeno a diferentes densidades de corriente mediante una celda electrolítica compuesta por un electrodo de fieltro recubierto con hierro como cátodo, y un electrodo del fieltro sin modificar como ánodo. Se introduce oxígeno medicinal en el cátodo para ayudar a la electro-generación del peróxido de hidrógeno. Se mide las concentraciones de peróxido de hidrógeno por permanganometría y se determina que son afectadas por la densidad de corriente aplicada. En la tercera etapa del trabajo se realiza la degradación del ácido graso en forma de emulsión a diferentes densidades de corriente. La degradación se cuantifica mediante la medición de turbidez y DQO. En la degradación del ácido graso se logra reducir la DQO en algunos casos desde 654,83 mg O2/L hasta 28,87 mg O2/L, y en el caso de la turbidez se reduce desde 88 NTU hasta 1,93 NTU. Se caracteriza microscópicamente por SEM-EDS el fieltro de grafito recubierto con hierro. Mediante espectroscopía de absorción atómica, se logra cuantificar tanto la cantidad de hierro depositada sobre el fieltro grafítico, así como la que se desprende de este fieltro. Por voltametría cíclica se muestra la capacidad de este electrodo de generar irreversiblemente peróxido de hidrógeno. Por difracción de rayos X se determina la estructura interna del recubrimiento depositado en el fieltro de grafito.
Degradación de surfactantes tipo alquilfenol etoxilados (APEOs) mediante oxidación avanzada utilizando fieltro de grafito modificado con hierro
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-09-04) Juárez Cahuana, Ritcher; Kong Moreno, Maynard Jorge
En esta tesis se reportan los resultados de la degradación de nonilfenol etoxilado (NPEO), un derivado de la etoxilación de alquilfenoles, el cual es utilizado en la industria química, textil y pinturera como agente de humectación, antiespumante y principalmente como modificador de tensión superficial. Se ha comprobado mediante diversos estudios que los alquilfenoles etoxilados (APEOs) son considerados disruptores endocrinos y por ende su uso está restringido. Sin embargo, actualmente se continúan utilizando en países en vías de desarrollo como el Perú, debido a que no hay ninguna regulación u normativa que restrinja su uso. En el marco de la tesis, la degradación del NPEO se realizó mediante el proceso electro-Fenton empleando fieltros de grafito (FG) modificados con hierro como electrodos. Esta modificación se llevó a cabo por el método de impregnación vía húmeda, para la cual se utilizó una sal de hierro en medio ácido. La caracterización de los FG se completó mediante SEM-EDS y DRX. Para monitorear la degradación del NPEO, se utilizó la determinación de la DQO debido a que indica la cantidad de oxígeno necesaria para oxidar las sustancias orgánicas presentes en una muestra y está directamente vinculada con la concentración de NPEO. En el caso de muestras acuosas de 150 ppm de NPEO, se logró remover cerca del 99% del valor inicial de la demanda química de oxígeno (DQO) al emplear los electrodos modificados con hierro (goetita) mientras que, el mismo tratamiento con los electrodos no modificados logró eliminar el 83% del valor inicial de DQO. Finalmente, estos ensayos realizados sobre muestras de agua residual industrial removieron cerca del 60% del valor inicial de DQO al utilizar los electrodos modificados con hierro.
Degradación fotocatalítica de detergentes en efluentes domésticos
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-05-09) Visitación Figueroa, Lizardo; Gamboa Fuentes, Nadia Rosa
El elevado volumen de uso a nivel nacional e internacional, la baja degradabilidad, la potencial bioconcentración y la toxicidad de los detergentes han motivado la búsqueda de técnicas de tratamientos oxidativos avanzados que permitan mineralizar las moléculas del agente tensoactivo de los detergentes a sustancias menos contaminantes. El dodecilbencensulfonato de sodio es una molécula del tipo lineal alquilbencensulfonato (LAS), es uno de los principales agentes tensoactivos de los detergentes comerciales usados actualmente, ello motivó que los ensayos de degradación en este trabajo se realizaron sobre esta molécula. Además se utilizaron muestras reales de efluentes de lavandería doméstica y de lavandería tipo industrial. El sistema utilizado para lograr la degradación de LAS es el H₂O₂/TiO₂/UV, en un reactor de lecho fluidizado. La caracterización del catalizador se realizó mediante difracción de rayos X que confirma la presencia del TiO₂ variedad anatasa en el sistema. Los parámetros utilizados para comprobar el avance de la degradación fueron la disminución del color formado por el par iónico azul de metileno – LAS, el valor del DQO, la concentración del CO₂ disuelto, la concentración de iones sulfatos y la disminución de la toxicidad aguda del efluente mediante bioensayos. Los resultados obtenidos muestran que la degradación de la molécula de LAS en las muestras preparadas y en las muestras reales, es realizada en forma satisfactoria, observándose una disminución en la toxicidad de las muestras. Se concluye que el método de tratamiento fotocatalítico H₂O₂/TiO₂/UV es adecuado para la mineralización del agente tensoactivo en muestras de detergentes.
Desarrollo de electrodos de fieltro de grafito modificados con plata: caracterización física y electroquímica y su aplicación en la generación de peróxido de hidrógeno
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016-05-05) Monteza Basaldúa, José Paúl; Maynard Jorge, Kong Moreno
En la presente tesis, se reporta la modificación de electrodos de fieltro de grafito formando micropartículas de plata sobre su superficie mediante un método no electroquímico. Para ello se utilizó nitrato de plata amoniacal a concentraciones de 0,03; 0,1 y 0,2 M y se empleó como solución reductora glucosa 0,03; 0,1 y 0,2 M, respectivamente. Los fieltros de grafito modificados fueron caracterizados mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) y voltametría cíclica. Luego los fieltros fueron utilizados para generar peróxido de hidrógeno por electro-reducción del oxígeno en su superficie. Los fieltros modificados no mostraron una importante electroactividad para tal fin, a pesar de haber incrementado su área electroquímica tal como indican los voltamperogramas. Los fieltros modificados fueron utilizados para la degradación del para-nitrofenol por método electro- Fenton.
Desarrollo de un dispositivo de ensayo de flujo lateral basado en nanotriángulos de oro y aptámero-horquilla para la detección de CEA por métodos ópticos
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-04-16) Licuona Puma, Mary Carmen; Hernández García, Yulán
El cáncer es una enfermedad mortal que, según la Organización Mundial de la Salud (OMS), se considera la segunda causa de muerte en el mundo. Se recomienda enfocarse en la detección temprana y el tratamiento para reducir la mortalidad por cáncer. Por lo tanto, es crucial explorar nuevas tecnologías basadas en marcadores tumorales que puedan implementarse en pruebas de detección temprana para el diagnóstico de la enfermedad. Uno de estos biomarcadores tumorales de proteínas es el antígeno carcinoembrionario (CEA), una glicoproteína cuya concentración es un signo bien establecido de cáncer colorrectal, entre otros, y de metástasis. Los métodos convencionales para la detección de CEA son los inmunoensayos. Los inmunoensayos, basados en el uso de anticuerpos, son fundamentales en ensayos clínicos no invasivos. Entre ellos, destaca el ensayo de flujo lateral (LFA), que utiliza una membrana de nitrocelulosa con anticuerpos específicos para el análisis de muestras. Aunque son económicos y eficaces, los inmunoensayos tienen limitaciones, como la sensibilidad de los anticuerpos a cambios de pH y temperatura. Los aptámeros, oligonucleótidos selectivos, al ser más estables y económicos, han surgido como alternativa para detectar antígenos, ofreciendo mayor versatilidad y menor costo. Entre ellos, por aptámeros horquilla destacan por su cambio conformacional al entrar en contacto con el antígeno, siendo una opción prometedora para el reconocimiento molecular. En este trabajo se desarrolló un nanoaptasensor basado en nanotriángulos de oro (AuNTs) con un λmax de 785 nm, los cuales fueron modificados con un aptámerohorquilla selectivo para CEA. Se estudió el pretratamiento del aptámero previo a la funcionalización, y se estabilizó el nanoaptasensor utilizando distintos agentes de relleno, como 2’-deoxiadenosin-5’-trifosfato disódico (dATP), el ácido 3-mercaptopropiónico (MPA) y cadenas de polietilenglicol tiolado con dos grupos funcionales diferentes (HS-PEG(7)-OMe y HS-PEG(8)-COOH). En los ensayos preliminares de detección de CEA en solución (0, 5 y 10 μg/mL), se evaluaron los nanoaptasensores preparados. Posteriormente, se llevó a cabo la optimización de las tiras de flujo lateral utilizando nanotriángulos con un λmax de 1100 nm. Se consideraron parámetros como el pretratamiento de la almohadilla de conjugado, el medio del nanoaptasensor, el running buffer y el tipo de nitrocelulosa. Después de la optimización, se evaluó el desempeño del nanoaptasensor basado en los AuNTs con una λmax de 785 nm, modificados con el aptámero-horquilla y dATP, el cual mostró los mejores resultados en los ensayos preliminares en solución. La detección de CEA se probó con distintas concentraciones del biomarcador (0,18, 45, 90, 180 y 1800 ng/mL) mediante la técnica LFA. Además, se estudiaron los ensayos LFA mediante colorimetría y SERS. Los resultados indicaron que el nanoaptasensor permitió discernir concentraciones de CEA en el rango de 90 ng/mL mediante colorimetría, y concentraciones de hasta 4.5 ng/mL por SERS.
Desarrollo de un electrodo modificado por electropolimerización de azul de metileno y su aplicación para la determinación de dipirona
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-10-18) Mesa Landeo, Ruddy Lucía; Kong Moreno, Maynard Jorge
En la presente tesis se describe la preparación, caracterización y uso del electrodo modificado poli (azul de metileno)/electrodo de carbón vítreo para la cuantificación de dipirona en solución acuosa. La modificación del electrodo con polímero de azul de metileno se desarrolló por electropolimerización en el rango potencial de -0.75 hasta 1V vs. SCE por 30 ciclos. El film polimérico depositado en la superficie del electrodo fue estudiado por técnicas como voltametría cíclica, microscopia electrónica de barrido (SEM), espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS). El electrodo modificado poli(azul de metileno)/electrodo de carbón vítreo mostró buena respuesta electrocatalítica para el fármaco dipirona en comparación a un electrodo sin modificar, con el incremento de su corriente de oxidación que se emplea para su cuantificación en soluciones acuosas. Bajo condiciones óptimas, el rango lineal de análisis fue de 2x10-4mol/L hasta 5x10-3 mol/L concentración de dipirona y el límite de detección fue de 1x10-4mol/L de dipirona.
Desarrollo de un sensor químico a base de nanopartículas de oro para la determinación de Hg2+ en muestras de agua utilizando dispersión Rayleigh de resonancia
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016-06-21) Vásquez Villafana, Glibver José; Coello de la Puente, Yves Paul
La detección de diferentes iones de metales pesados en las diversas fuentes de agua que existen ha sido de gran interés para diversos investigadores y autoridades públicas por el riesgo que estos suponen para la salud de los seres vivos. Debido a la elevada toxicidad que la sola presencia de uno de ellos supone, se han establecido estándares nacionales e internacionales de la cantidad máxima que los recursos hídricos deberían contener en su composición. De toda la gama de metales pesados existentes, el Hg2+ es uno de los más contaminantes y, de acuerdo a la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA), la cantidad máxima permisible en el agua potable es 10 nM. Pese a que existen técnicas y protocolos establecidos para detectar la presencia de Hg2+ en agua, se ha visto la necesidad de encontrar métodos alternativos para su detección de una manera más rápida, barata y potencialmente portátil. Todo ello ha dado lugar al uso de sensores químicos de nanopartículas, los cuales han mostrado tener una muy buena aplicabilidad para tal fin [1,2]. En este trabajo se ha optimizado un sensor colorimétrico de Hg2+ basado en la agregación de nanopartículas de oro (AuNPs) inducida por lisina, previamente reportado en la literatura, y se le ha adaptado a un esquema de detección basado en dispersión Rayleigh de resonancia (DRR). En primer lugar, se llevó a cabo la síntesis de AuNPs de diferentes tamaños utilizando la metodología planteada por Turkevich y Frens de reducción de una sal de oro con citrato sódico, siguiendo el proceso de síntesis directa y otro de nucleación y crecimiento de nanopartículas. Se obtuvieron AuNPs de aproximadamente 14, 42 y 78 nm de diámetro con las cuales se procedió a realizar los estudios de detección de Hg2+ por espectrofotometría UV-Visible. Se llevó a cabo la optimización de varios parámetros experimentales incluyendo concentración de AuNPs, concentración del agente reductor de Hg2+ (citrato de sodio), concentración de lisina y tiempo de contacto entre reactivos. Una vez establecidas las condiciones óptimas aparentes en el ensayo de absorción para cada tamaño de AuNPs, se procedió a realizar las curvas de calibración tanto por absorción como por DRR. Se encontró que para la mayoría de casos era posible detectar concentraciones de hasta 10 nM de Hg2+ en agua a nivel de estándares de laboratorio. Mediante una comparación de los resultados obtenidos, se determinó que la mejor respuesta la brindaba el sensor de dispersión con AuNPs de 42 nm, siendo 10 nM de Hg2+ la concentración más baja que se ha conseguido detectar con una muy buena relación señal/ruido. Posteriormente, se realizó un estudio de interferencias utilizando diversos aniones y cationes que pudiesen encontrarse en una matriz de agua potable real, obteniéndose que estos iones no tenían una influencia apreciable en la variación de la señal del sensor. Finalmente, se evaluó con éxito la Aplicabilidad del sensor en una muestra real de agua potable contaminada con Hg2+.