Se describió matemáticamente el rendimiento del sensor de nitrito, basado en el electrodo, modificado por el sistema de hexacianoferratos (II) y (III) como mediador, y se analizó el modelo matemático correspondiente mediante la teoría de la estabilidad lineal y el análisis de bifurcación. El modelo se comparó con análogos y sistemas experimentales.IntroducciónLos iones nitrito (NO2-) son muy comunes en la naturaleza [1] y se utilizan ampliamente en la conservación de alimentos, impidiendo la acción de microorganismos, como el Clostridium Botulinum [2] y en la síntesis orgánica. También pueden utilizarse como oxidante en la síntesis y electrosíntesis de polímeros conductores, como el polipirrol [3] sec:NO2 + 2H+ → NO+ + HO2 (1)NO++ Py → NO + Py+ (2),donde Py es la molécula de pirrol, y el radical-catión se recombina entonces, según el mecanismo de Díaz [4-6].Por otro lado, estos iones son perjudiciales para la salud humana [7]. Su exceso puede causar cáncer debido a la formación de N-nitrosocompuestos [8, 9]. Por otro lado, su alta concentración en la sangre hace que los iones reaccionen con el hierro (II) de la hemoglobina formando metahemoglobina, que no tiene capacidad para transportar oxígeno [10, 11]. Por ello, el desarrollo de sensores creíbles y sensibles para la detección de nitritos ha recibido una atención continua durante los últimos 10 años.Se han desarrollado varios métodos para la determinación de nitritos, como la espectrofotometría [12, 13], incluido el oficialmente aceptado en Brasil, basado en la reacción de Griess, la quimioluminiscencia [14], la cromatografía [15, 16], la electroforesis capilar [17] y los métodos electroquímicos [18-24]. Muchos de los procedimientos mencionados incluyen pasos lentos, requieren procedimientos adicionales y utilizan equipos caros e imprecisos, por lo que los métodos electroquímicos presentan una gran alternativa.En el caso del nitrito, en el tema del desarrollo del sensor electroquímico surge el problema de que la electrorreducción directa de los iones nitrito requiere la aplicación del gran sobrepotencial en las superficies de los electrodos planos. Una buena manera de reducir el potencial es la modificación de la superficie del electrodo. Además, se han utilizado algunos electrodos modificados químicamente para la catálisis de electrorreducción de nitritos [25-28].

La oxidación electrocatalítica del paracetamol, acompañada o no de su propia electropolimerización, sobre el azul de poli(anilina) se describió matemáticamente (utilizando la teoría de la estabilidad lineal y el análisis de bifurcación). Para el comportamiento del compuesto se sugirió el mecanismo que concuerda con los datos experimentales y los cálculos teóricos. También se investigó la dependencia del rendimiento del polímero y el comportamiento del pH del compuesto.IntroducciónEl paracetamol (acetaminofeno o N-acetil-p-aminofenol) es una fenolamida acilada, introducida por primera vez por Von Mering en 1893 como fármaco analgésico eficaz para adultos y niños. [1-2]. Su acción en el organismo consiste en la inhibición de la síntesis de prostaglandinas en el sistema nervioso central, lo que tranquiliza el centro de calor y fiebre. Sin embargo, tiene varios efectos secundarios y su exceso en el organismo puede provocar una intoxicación hepática e incluso la muerte [3]. Por lo tanto, el desarrollo de un método exacto, preciso y sensible para el análisis de sus concentraciones sigue siendo una tarea actual [4-7].Además, al tener en su composición un hidroxilo fenólico y un grupo imina (aunque acilado), es un compuesto electroquímicamente activo [8-11], lo que ha llevado al desarrollo de procedimientos electroanalíticos de su detección, También cabe mencionar que el paracetamol es un compuesto polimerizable [12-13], lo que hace que su comportamiento electroquímico sea aún más interesante desde el punto de vista de la obtención de polímeros conductores (CP) con actividad biológica.Por otro lado, el azul de anilina (también llamado azul de China y azul soluble) es un colorante aniónico, basado en el trifenilmetano, capaz de realizar una transferencia de carga intermolecular [14]. También puede ser un indicador de pH.Lo que complica la tarea es el problema de detectar un mecanismo más probable de electrooxidación del paracetamol (acompañado o no de electropolimerización), sobre el poli(azul de anilina) u otro polímero conductor.

Para el proceso de electrooxidación de la hidracina en la capa de compuesto carbónico derivado del ferroceno, se sugirió el mecanismo de rendimiento electroanalítico. Para él, también se desarrolló y analizó (a través de la teoría de la estabilidad lineal y el análisis de las bifurcaciones) el modelo matemático, capaz de describir los procesos en el sistema. Los resultados de la modelación se compararon con los experimentales, así como con los teóricos, observados para sistemas análogos.IntroducciónLa hidracina es una sustancia nociva para la salud [1-5], que actúa como carcinógeno, hepatotóxico, mutagénico y creador de anomalías en la sangre. Además, la hidracina está reconocida como un compuesto perjudicial para el medio ambiente, siendo su concentración máxima permitida en las aguas residuales de 1,0 ppm [5]. Por otro lado, la hidracina es una sustancia ampliamente utilizada como materia prima en Síntesis Orgánica, en la obtención de fertilizantes, explosivos y como combustible en pilas de combustible [6]. Por ello, dada su importancia, sigue siendo actual el desarrollo de un método claro, preciso, sensible y exacto para su detección [7-8].Ya se han sugerido varios métodos de detección de hidracina [9-10]. Se investigó el mecanismo de su electrooxidación en diferentes electrodos metálicos [11-15] y se observó que los sobrepotenciales de hidroxidación de la hidracina en metales nobles son menores que los de la electrooxidación en otros metales. Además, se ha observado un comportamiento oscilante en el potencial en el proceso de electro-oxidación de la hidracina sobre platino [11], lo que también pone en duda el porqué y la probabilidad de la aparición de inestabilidades electroquímicas. Sin embargo, los metales nobles son muy caros y los electrodos de grafito no se utilizan en este proceso debido a los altos sobrepotenciales. Por lo tanto, la modificación de los electrodos con varios materiales mediadores [16-26] se realiza para disminuir el sobrepotencial. Destacamos el uso de nanopartículas [9, 16-18], dióxido de titanio [19], polímeros conductores [20-23] y óxido de grafeno [24-26].

Este estudio tenía por objeto poner de relieve el uso indiscriminado de diclofenaco de potasio y la falta de conocimiento de los efectos secundarios de esta droga contenida en el prospecto por parte de los ancianos de la ciudad de Anápolis, Goiás, en 2014. Se trata de una investigación analítica in situ que tuvo como muestra 2500 personas mayores de 58 a 77 años. Los datos se recopilaron mediante cuestionarios y revelaron que la droga era ampliamente utilizada por los encuestados sin prescripción médica. Entre las razones por las que compraron el diclofenaco de potasio estaban: el precio asequible y la eficacia del fármaco en síntomas como el dolor corporal, especialmente en las piernas y la espalda. Se detectó un estímulo a la automedicación como resultado del sistema de ventas practicado en las farmacias, en el que asistentes sin conocimientos farmacológicos pertinentes realizan indicaciones de medicamentos sin conocimientos técnicos. Los resultados de la investigación refuerzan la necesidad de una mayor orientación sobre el uso racional de esta droga, ya que un consumo inadecuado puede causar trastornos gástricos, renales y circulatorios.IntroducciónLanzado al mercado japonés a principios de 1974, el diclofenaco se encuentra actualmente en unos 120 países de todo el mundo. Fue aprobado por la FDA (Food and Drug Administration) en 1988 como el primer antiinflamatorio no esteroideo (AINE). Se presenta en forma de sal de potasio, derivada del ácido bencenoacético. Denominado químicamente ácido 2-[2,6-diclofenil amino] bencenoacético, sal monopotásica [1, 2].Fórmula molecular: C14H10C12KNO2 y peso molecular: 334,25. Se describe como un polvo cristalino blanco o ligeramente amarillo, ligeramente higroscópico, soluble en agua, fácilmente soluble en metanol, soluble en alcohol, ligeramente soluble en acetona [3, 4].El diclofenaco está presente en el mercado en forma de sal libre, sal de sodio o sal de potasio. Esta última salificación es más soluble, lo que favorece una mayor tasa de absorción y, por consiguiente, un efecto analgésico más rápido en comparación con las otras formas administradas por vía oral. El medicamento de referencia para el diclofenaco potásico es el Cataflam® con presentación de pastillas de liberación inmediata de 50 mg [5-7].El diclofenaco potásico está indicado para el tratamiento a corto plazo de las siguientes afecciones agudas: los estados de dolor inflamatorio postraumático (causado por esguinces) y postoperatorio (cirugía ortopédica o dental); los estados inflamatorios y/o dolorosos en ginecología (dismenorrea primaria); en los ataques de migraña, aliviando el dolor de cabeza y mejorando los síntomas de náuseas y vómitos; los síntomas dolorosos de la columna vertebral; el reumatismo no articular y en el tratamiento del dolor, la inflamación y la fiebre que acompañan a los procesos infecciosos del oído, la nariz y la garganta (faringoamigdalitis y otitis) [4].

En este trabajo se ha descrito matemáticamente el funcionamiento del sensor electroquímico de dopamina, basado en el electrodo de pasta de carbono modificado por nanotubos de carbono y fragmentos de plátano. El modelo matemático correspondiente se analizó mediante la teoría de la estabilidad lineal y el análisis de bifurcación. La modelización, además de explicar el comportamiento del sensor, proporciona información adicional, como la dependencia del rendimiento del sensor de las especies de plátanos utilizadas.IntroducciónLos electrodos de pasta de carbono han sido ampliamente utilizados en el análisis electroquímico desde su primera fabricación por Adams en 1958 [1]. Sus ventajas son la rapidez de preparación, la posibilidad de una regeneración eficaz, la no toxicidad y las características atractivas [2]. Los polímeros conductores [3-5] (normales, dopados y sobreoxidados) tienen características similares. Además, ambas clases pueden ser fácilmente modificadas por otras sustancias para obtener materiales catalizadores para diversos usos [6-15].Por otro lado, la dopamina (DA) es una de las catecolaminas naturales que se pueden encontrar en el cuerpo. Es un precursor de la epinefrina [16], una de las moléculas neurotransmisoras con importantes efectos cardiovasculares, hormonales, renales y del sistema nervioso central. La falta de dopamina puede causar enfermedades, como el Parkinson [17-18]. Sin embargo, su alta concentración puede provocar efectos en el sistema nervioso simpático, acompañados de un aumento de la presión arterial y del pulso, e incluso esquizofrenia [19-21]. Por lo tanto, el desarrollo de un método eficiente capaz de determinar sus concentraciones mínimas es una tarea relevante.Anteriormente, los métodos de electrodetección de dopamina con electrodos, modificados por diversos materiales, incluyendo nanopartículas metálicas, polímeros conductores (con las conductividades electrónica, iónica y mixta) ya han sido más utilizados [22- 28]. Sin embargo, la mayoría de estos métodos pueden presentar dificultades, como la no regeneración del electrodo, causada por la adsorción de productos de oxidación, el uso de metales nobles, cuyos compuestos son muy caros, y la respuesta inestable, que revela la presencia de inestabilidades electroquímicas [29-32]. El problema se resolvería si se utilizaran nanotubos de carbono, cuyas propiedades excepcionales [33-47] les confieren excelentes propiedades electroanalíticas [48-55].

Se describió matemáticamente el comportamiento de los electrodos modificados por la capa de ferroceno en los procesos de electrooxidación de ciertos compuestos orgánicos en medios neutros y ácidos, y se analizaron los modelos correspondientes mediante la teoría de la estabilidad lineal y el análisis de bifurcación. Comparando los modelos, se evaluó la influencia del pH en el comportamiento de los electrodos, modificados por el ferroceno.IntroducciónEl ferroceno y sus derivados son compuestos orgánicos aromáticos, cuyo comportamiento electroquímico atrae el interés [1-11], debido a su composición:Al ser compuestos electroquímicamente activos, ya se utilizan ampliamente en sensores y biosensores [1-7, 11-19], como monómeros en polímeros conductores [8-10, 20-23] y en recubrimientos modificadores de electrodos [24-27].El funcionamiento de los sensores y biosensores, basados en el ferroceno y sus derivados, consta de dos pasos:Fc0 - e- → Fc+ (paso electroquímico) (1)Fc+ + Analito → Producto + Fc0 (paso químico) (2)El paso (1) no depende cinética y dinámicamente del pH [2], pero en el paso (2) pueden intervenir compuestos cuya oxidación depende del pH, por lo que el comportamiento de los electrodos modificados con ferroceno puede depender del pH en diferentes casos. Lo mismo puede observarse para los polímeros conductores [28-40], cuyo comportamiento en el caso se asemeja al de los recubrimientos de ferroceno, lo que puede dar a pensar que las inestabilidades electroquímicas, posibles para el caso de los polímeros conductores se realizarán también en el caso del ferroceno. Para ver si se producen, para determinar por qué aparecen y para fundamentar el conocimiento de la actuación de la capa de ferroceno en el proceso y su acción catalizadora, es necesario construir un modelo matemático capaz de describir adecuadamente los procesos en el sistema. Se han construido varios modelos para el caso de los sensores, basados en polímeros conductores [41-49]. En este trabajo se presenta el modelo matemático del comportamiento de la capa de ferroceno en la electro-oxidación de ciertos compuestos orgánicos.En general, los modelos para los casos del ferroceno y de los polímeros conductores no difieren mucho, hecho que se demuestra por el tercer teorema de similitud: sistemas similares son descritos por ecuaciones similares, presentando, sin embargo, algunas diferencias.

Se describió matemáticamente el comportamiento de los sensores electroquímicos y biosensores, basados en polímeros conductores (PC), en el proceso de detección de dos sustancias con un grupo funcional común, y se analizó el modelo respectivo mediante la teoría de la estabilidad lineal y el análisis de bifurcación. Se dedujeron las condiciones de estabilidad en estado estable, así como las inestabilidades oscilatorias y monótonas. También se demostró el vínculo entre este modelo y los descritos anteriormente.IntroducciónLa química farmacéutica, medicinal y toxicológica es una de las ramas de la química que más se está desarrollando en la actualidad. El objetivo de estas ramas de la química son las posibilidades deSíntesis de nuevos fármacos para curar diversas enfermedades (a base de compuestos orgánicos e inorgánicos);Análisis de su comportamiento in vitro e in vivo (investigaciones farmacocinéticas, metabólicas y toxicológicas, etc.)Elaboración de los métodos de detección de estos compuestos y sus metabolitos en el organismo y fuera de él, incluso para las investigaciones forenses.Las propiedades físicas, químicas y biológicas de los compuestos orgánicos suelen atribuirse a la presencia de determinados grupos funcionales en ellos. Por lo tanto, es necesario elaborar métodos analíticos específicos (físicos, fisicoquímicos o químicos), capaces de detectar específicamente la presencia del grupo funcional determinado, responsable del comportamiento del compuesto.Entre los métodos más elaborados de detección específica el uso de sensores y biosensores, basados en materiales modernos: nanopartículas metálicas, nanocompuestos y polímeros conductores [1-21] es uno de los más utilizados e investigados en la actualidad. Como estos últimos son fáciles de modificar, es relativamente sencillo el proceso de incorporación a la molécula de pc del fragmento, capaz de reaccionar selectivamente con un determinado grupo funcional [1-10], según el principio de "llave-cerradura". Aunque estos sensores tienen una excelente selectividad, sensibilidad y precisión, su rendimiento, como ya se ha mencionado, puede verse perjudicado por inestabilidades electroquímicas y la detección del mecanismo de su aparición nos hará profundizar en el conocimiento de su comportamiento. Un modelo matemático, capaz de describir adecuadamente los procesos en el sistema, ayudará en la confección de sensores y biosensores y en la determinación de las regiones de mejor rendimiento para, a partir del modelo matemático, poder predecir las posibles imprecisiones de los sensores y los porqués probabilísticos de sus apariciones.

El uso de las plantas por el hombre con fines medicinales es una de las formas más antiguas de tratamiento, cura y prevención de enfermedades, entre ellas el cáncer, cuyas especies vegetales se encuentran en una gran diversidad en el ecosistema. Con esta perspectiva, se eligió un arbusto típico del Cerrado, Salacia crassifolia (Celastraceae), para un examen inicial a fin de determinar el potencial citotóxico de esta especie in vitro. En la medicina popular, la S. crassifolia se utiliza en el tratamiento de problemas renales, tos crónica, dolores de cabeza, cicatrización, terapia de la malaria y ulcerogenia. Las fracciones: hidroalcohólica (SCCcM-W), diclorometánica (SCCcM-D), hexánica (SCCcM-H) y acetato de etilo (SCCcM-A) de la corteza del tallo fueron sometidas a pruebas de citotoxicidad in vitro contra las cepas MDA-MB-435 (melanoma), HCT-8 (colon humano) y SF-295 (sistema nervioso central) utilizando el método colorimétrico MTT. Las fracciones hexánica (SCCcM-H) y de acetato de etilo (SCCcM-A) fueron las que proporcionaron una citotoxicidad significativa contra las células tumorales analizadas.

El rendimiento de los biosensores electroquímicos basados en polímeros conductores (CP), modificados por los fragmentos de enzimas, fue descrito matemáticamente en los modos potenciostático y potenciodinámico de voltaje constante. Los modelos matemáticos se analizaron mediante la teoría de la estabilidad lineal y el análisis de bifurcación. Las condiciones de estabilidad en estado estacionario se dedujeron utilizando los requisitos de estabilidad en estado estacionario para sistemas bidimensionales (para el modo potenciostático) y utilizando el criterio de Routh-Hurwitz (para el modo potenciodinámico de tensión constante). Las causas de las oscilaciones electroquímicas, que son posibles durante el funcionamiento del sensor, son: la influencia de la oxidación electroquímica de los reductores fuertes, que se forman durante la reacción específica entre el polímero y el analito, en la doble capa y también la formación de la forma menos conductora del polímero (para el modo potenciodinámico). Si la detección tiene lugar mediante reacciones autocatalíticas, éstas también son responsables del comportamiento oscilante del proceso.IntroducciónLos polímeros conductores se han investigado intensamente durante las últimas cuatro décadas, en vista de las posibilidades de su aplicación en diversos ámbitos. Una de las aplicaciones más importantes de los compuestos heterocíclicos es la fabricación de sensores electroquímicos y biosensores capaces de determinar diferentes sustancias.Los polímeros conductores pueden utilizarse como parte de los sensores electroquímicos porque son fácilmente modificables y, por tanto, es relativamente fácil incorporar un grupo funcional, capaz de reaccionar específicamente con el analito. Además, la señal analítica que proporcionan es fácilmente interpretable. En la mayoría de los casos, pueden regenerarse.Sin embargo, se pueden observar inestabilidades electroquímicas (la inestabilidad oscilatoria y (o) monótona) durante la respuesta del sensor [1-8]. Para poder predecir su posibilidad y el mecanismo de su aparición, necesitamos crear un modelo matemático, que sea capaz de describir el funcionamiento de este sensor e investigarlo, haciéndonos más partícipes del proceso.Ya hemos hecho un intento de describir el rendimiento de este sensor en modo galvanostático [4], así como los biosensores de otros tipos de rendimiento [6-8]. El objetivo de este trabajo, por tanto, es describir matemáticamente en los modos potenciostático y potenciodinámico (manteniendo la tensión constante) el rendimiento de este sensor.

Las antocianinas son metabolitos secundarios biosintetizados por las plantas y pertenecen al grupo de los flavonoides. Las investigaciones indican que las antocianinas pueden aumentar la resistencia de las LDL a la oxidación en comparación con otros compuestos de gran poder antioxidante, como el ácido L-ascórbico, y reducir los factores proinflamatorios como las citoquinas, las quimioquinas, las moléculas de adhesión y las metaloproteinasas. Dado que la inflamación y la oxidación son procesos característicos de la aterosclerosis, se ha invertido el efecto de las antocianinas en el proceso aterosclerótico y hay pruebas de que estos compuestos pueden disminuir el desarrollo y la progresión de las lesiones ateroscleróticas.IntroducciónLas antocianinas son pigmentos naturales que pertenecen al grupo de metabolitos secundarios de las plantas conocidos como flavonoides. Algunas de las principales funciones de las antocianinas en las plantas son la atracción de agentes polinizadores y dispersores de semillas y la protección de diversos tejidos vegetales durante las etapas de su ciclo vital (1).Las antocianinas se presentan más comúnmente en la naturaleza como glucósidos de antocianidinas geninas, y pueden estar aciladas con ácidos orgánicos como el cumárico, cafeico, ferúlico, p-hidroxibenzoico, acético, malónico, succínico, oxálico y málico (2). Su estructura general se deriva del catión flavilo (Figura 1).Las antocianinas pueden presentar diferentes formas estructurales, como el catión flavilo, la base quinoidal, el carbinol y la chalcona. Estas estructuras pueden sufrir la interferencia de varios factores, como la temperatura, el pH y las posibles conexiones con otras sustancias químicas, que proporcionan diferentes coloraciones a las antocianinas. El pH es el factor que más influye en la coloración de las antocianinas, ya que, dependiendo de su acidez o alcalinidad, éstas pueden presentar diferentes estructuras (3).Al aumentar el pH, las antocianinas sufren una protonación del catión flavilio y, en consecuencia, una disminución del número de dobles enlaces conjugados, que son responsables del aumento de los máximos de absorción de estas sustancias. En un medio ácido (pH = 1), las antocianidinas se colorean en la región visible del rojo (catión flavilio) y, a un pH aún más ácido (pH = 4,5), las antocianidinas muestran un color rojo mucho menos intenso, cercano a lo incoloro, como se muestra en la figura 2 (3).