Journal of the Mexican Chemical Society

Non-Woven Fabrics Based on Nylon 6 and Polipropylene Impregnated with Extracts of Rosmarinus Officinalis Obtained by Ultrasound to Provide Antibacterial Properties

2025-04-01T00:02:51+00:00

Abstract. In the present research work, a composite with antibacterial properties against Staphylococcus aureus based on Nylon 6 and Polypropylene (PP) nonwoven fabric impregnated with extracts of Rosmarinus officinalis is presented. The extracts were obtained using ethanol as an extracting solvent getting yield percentages of 14.67 % and assisted by ultrasound with a frequency of 60 kHz. In the characterization by high-performance liquid chromatography coupled to mass, it was found that it was possible to extract families such as hydroxycinnamic acids, methoxycinnamic acids, phenolic terpenes, and catechins. The antioxidant and antibacterial capacity of Rosmarinus officinalis extracts against Staphylococcus aureus and Escherichia coli were proved. The composites obtained were characterized by FTIR-ATR infrared spectroscopy, demonstrating that when Nylon 6 and PP nonwoven fabrics were impregnated with the extracts of Rosmarinus officinalis, the corresponding bands present in the chemical structures of the secondary metabolites of Rosmarinus officinalis were shown, by means of thermogravimetric analysis characterization, the composites were found to be stable at high temperatures, and the composites were shown to possess antibacterial properties against Staphylococcus aureus.

Resumen. En el presente trabajo de investigación, se presenta la obtención de un compósito con propiedades antibacterianas frente a Staphylococcus aureus a base de tela no tejida de Nylon 6 y Polipropileno (PP) impregnado con extractos de Rosmarinus officinalis. Los extractos fueron obtenidos empleando etanol como disolvente extractor obteniendo porcentajes de rendimiento de 14.67 % y asistido por ultrasonido con una frecuencia de 60 kHz. En la caracterización por cromatografía líquida de alta resolución acoplado a masas se comprobó que se logró extraer familias como ácidos hidroxicinámicos, ácidos metoxicinámicos, terpenos fenólicos y catequinas. Se logró comprobar la capacidad antioxidante y antibacteriana de los extractos de Rosmarinus officinalis frente a Staphylococcus aureus y Escherichia coli. Los compósitos obtenidos se caracterizaron por espectroscopía de infrarrojo FTIR-ATR demostrando que al impregnar las telas no tejidas de Nylon 6 y PP con los extractos de Rosmarinus officinalis, se muestran las bandas correspondientes presentes en las estructuras químicas de los metabolitos secundarios de Rosmarinus officinalis, por medio de la caracterización de análisis termogravimétrico, se comprobó que los compósitos son estables a altas temperaturas y se demostró que los compósitos poseen propiedades antibacterianas frente a Staphylococcus aureus.

Chemical Constituents, Insecticidal Activity, Herbicidal Potential and Soft Computing Analysis in Foeniculum vulgare Mill. (Fennel): A Bioherbicide

2025-04-01T00:02:50+00:00

Abstract. To develop an environment friendly natural herbicide is a new topic of interest in the agricultural era over the worldwide. Nowadays people are more concerned about their health in consideration to nutrition related problems for the better quality of life. The aim of present study is to examine the phytoconstituents and biological efficacy in the fennel seed collected from Tarai region in the Uttarakhand state. Chemical constituents, insecticidal activity and herbicidal potential in hexane, chloroform and methanol extract of fennel seed were evaluated. Soft computing analysis was done in terms of fuzzy-c-means clustering (FCM) and artificial neural network (ANN). FNL-120, FNL-125 and FNL-PM exhibits highest mortality rate in methanol and hexane extract of fennel against Tribolium castaneum and S. oryzae. Herbicidal activity in hexane, chloroform and methanol extract of fennel seed was analyzed by observing the seed germination inhibition potential in radish (Raphanus sativus) seeds. Methanol extract of FNL-PM have effective seed germination inhibition activity with IC₅₀=549.10 ±2.86 μg/ mL. Due to significant complexity of herbicidal activity (IC₅₀ value) of fennel, having different concentrations of extract, traditional approaches to biological study struggle to provide meaningful outcomes. To rectify, the simulation data are intensify into an artificial neural network to evaluate the target responses. Fennel extract have higher seed germination inhibition potential can be used as a natural herbicide to control weed growth for the better yield of crop and a good initiative to develop sustainable management of weed.

Resumen. Desarrollar un herbicida natural respetuoso con el medio ambiente es un tema de interés en la era agrícola mundial. Hoy en día, las personas se preocupan más por su salud que por los problemas nutricionales para una mejor calidad de vida. El objetivo del presente estudio es examinar los fitoconstituyentes y la eficacia biológica de las semillas de hinojo recolectadas en la región de Tarai, estado de Uttarakhand. Se evaluaron los componentes químicos, la actividad insecticida y el potencial herbicida de los extractos de hexano, cloroformo y metanólico de las semillas de hinojo. Se realizó un análisis computacional suave mediante agrupamiento difuso de c-medias (FCM) y redes neuronales artificiales (ANN). FNL-120, FNL-125 y FNL-PM presentaron la mayor tasa de mortalidad en extractos de hinojo con metanol y hexano contra Tribolium castaneum y S. oryzae. Se analizó la actividad herbicida de los extractos de hexano, cloroformo y metanólico de las semillas de hinojo observando el potencial de inhibición de la germinación de las semillas de rábano (Raphanus sativus). El extracto metanólico de FNL-PM presenta una actividad inhibidora eficaz de la germinación de las semillas con una CI50 de 549,10 ±2,86 μg/mL. Debido a la considerable complejidad de la actividad herbicida (CI50) del hinojo, con diferentes concentraciones de extracto, los enfoques tradicionales de estudios biológicos presentan dificultades para obtener resultados significativos. Para solucionar este problema, los datos de simulación se intensifican en una red neuronal artificial (RNA) para evaluar las respuestas objetivo. El extracto de hinojo, con un mayor potencial de inhibición de la germinación de las semillas, puede utilizarse como herbicida natural para controlar el crecimiento de malezas, lo que mejora el rendimiento del cultivo y constituye una buena iniciativa para el desarrollo de la gestión sostenible de malezas.

Fabrication of a Highly Sensitive Nanoaptasensor for Rapid and Direct Detection of Escherichia Coli (Nasec) in Drinking Water

2025-04-01T00:02:47+00:00

Abstract. In this work, a novel nanoaptasensor (NASEc) for rapid and direct detection of Escherichia coli (E. coli) in drinking water was designed and constructed. The sensor is based on electrical conductivity measurements between a set of bare gold electrodes and a set of modified gold electrodes. The modified electrode set was covered with an aptamer layer (A_E10) to improve affinity for E. coli and better binding to the electrode surface. Using the modified nanostructured layer with multiwall carbon nanotubes (MWCNT), the high sensitivity of the sensor was achieved and allowed to detect the presence of E. coli in quantities of a single colony forming units (CFU) per 100 mL. This sensitivity meets the relevant international drinking water quality standards. Each step in the process of the NASEc fabrication was verified and proved by different analytical techniques at a nanometric and molecular level: UV-vis and Raman Spectroscopy, AFM, and SEM. This portable, simple, and reusable nanoaptasensor with high selectivity and affinity offers faster detection (3 min) in the presence of E. coli compared to conventional colony forming units (CFU) counting-based methods (24 to 48 h). NASEc is designed for direct measurements without any pretreatment of samples and is helpful in potable water within a conductivity range of 50 to 1300 µS/cm.

Resumen. En este trabajo, se diseñó y construyó un nuevo nanoaptasensor (NASEc) para la detección rápida y directa de Escherichia coli (E. coli) en agua potable. El sensor se basa en mediciones de conductividad eléctrica entre un conjunto de electrodos de oro sin modificar y un conjunto de electrodos de oro modificado. El conjunto de electrodos modificado se cubrió con una capa de aptámero (A_E10) para mejorar la afinidad por E. coli y una mejor unión a la superficie del electrodo. Utilizando la capa nanoestructurada modificada con nanotubos de carbono de paredes múltiples (MNTC) se logró la alta sensibilidad del sensor y permitió detectar la presencia de E. coli en cantidades de una sola unidad formadora de colonias (UFC) por 100 ml. Esta sensibilidad cumple con los estándares internacionales pertinentes de calidad del agua potable. Cada paso en el proceso de fabricación de NASEc fue verificado y probado mediante diferentes técnicas analíticas a nivel nanométrico y molecular: espectroscopia UV-vis y Raman, AFM y SEM. Este nanoaptasensor portátil, simple y reutilizable con alta selectividad y afinidad ofrece una detección más rápida (3 min) en presencia de E. coli en comparación con los métodos convencionales basados en el recuento de unidades formadoras de colonias (UFC) (24 a 48 h). NASEc está diseñado para mediciones directas sin ningún tratamiento previo de muestras y es útil en agua potable dentro de un rango de conductividad de 50 a 1300 µS/cm.

Fusarium oxysporum Tolerance assay in Strawberry (Fragaria x ananassa) Varieties and Analysis of FaPAL Gene Expression in an In vitro System

2025-04-01T00:02:42+00:00

Abstract. Strawberry (Fragaria x ananassa) is one of the most commercially important fruits worldwide, and produces nutraceuticals flavonoids as pelargonidin, and other important antioxidants like quercetin and kaempferol. In Mexico, several strawberry varieties have been developed looking for more resistant plants to different pathogens like Fusarium oxysporum. Phenolics and flavonoids have been recognized as part of the defense mechanism of plants. These compounds arise from phenylalanine ammonia lyase (PAL) enzyme activity and strawberry contains several FaPAL genes; however, most publications don’t specify which one is being analyzed, or they are used interchangeably. Although FaPAL1, FaPAL2 and FaPAL6 have been isolated, no expression differences nor analysis of their promoters have been done. In this work we use an in vitro system to analyze the putative Fusarium oxysporum tolerance of ‘Camino Real’ and ‘Nikté’ strawberry cultivars grown in Mexico. Phenotypical traits, phenolics and flavonoids from control and infected plants were analyzed. We also made a bioinformatic analysis of the FaPAL genes from complete and partial cDNAs, and genomics comparisons. The two FaPAL gene families were recognized. Cis-active elements were analyzed in the promotor regions of both FaPAL gene families and the specific expression of FaPAL1 and FaPAL2 genes was analyzed in comparison with defensive genes like FaMBL1, FaWRKY1, FaCyf1, FaChi3, and FaPR1, upon the application of chitosan and beta-aminobutyric acid (BABA) as elicitors. Specific responses were related to FaEF1-alfa and FaGAPDH2 as optimal reference genes. We found that FaPAL1 and FaPAL2 responded strongly to chitosan, and BABA response suggest a downregulation of FaPAL1.

Resumen. La fresa (Fragaria x ananassa) es una de las frutas de mayor importancia comercial a nivel mundial, y produce flavonoides nutracéuticos como la pelargonidina y otros importantes antioxidantes como la quercetina y el kaempferol. En México se han desarrollado diversas variedades de fresa buscando plantas más resistentes a diferentes patógenos como Fusarium oxysporum. Los fenólicos y flavonoides han sido reconocidos como parte del mecanismo de defensa de las plantas. Estos compuestos surgen de la actividad de la enzima fenilalanina amonio liasa (PAL) y la fresa contiene varios genes FaPAL; sin embargo, la mayoría de las publicaciones no especifican cuál se está analizando o se usan indistintamente. Aunque se han aislado FaPAL1, FaPAL2 y FaPAL6, no se han realizado análisis de diferencias de expresión ni de sus promotores. En este trabajo utilizamos un sistema in vitro para analizar la supuesta tolerancia a Fusarium oxysporum de los cultivares de fresa ‘Camino Real’ y ‘Nikté’ cultivados en México. Se analizaron rasgos fenotípicos, fenólicos y flavonoides de plantas control e infectadas. También realizamos un análisis bioinformático de los genes FaPAL a partir de ADNc completos y parciales, y comparaciones genómicas. Se reconocieron las dos familias de genes FaPAL. Se analizaron elementos activos cis en las regiones promotoras de las dos familias de FaPAL1 y se analizó la expresión específica de los genes FaPAL1 y FaPAL2 en comparación con genes defensivos como FaMBL1, FaWRKY1, FaCyf1, FaChi3 y FaPR1, tras la aplicación de quitosano y ácido beta-aminobutírico (BABA) como inductores. Las respuestas específicas se relacionaron con FaEF1α y FaGAPDH2 como genes de referencia óptimos. Encontramos que FaPAL1 y FaPAL2 respondieron fuertemente al quitosano, y la respuesta de BABA sugiere una regulación negativa de FaPAL1.

Biosurfactant Properties of the Extremotolerant Bacterial Strain Acinetobacter baumannii complex Isolated from Congenital Water

2025-04-01T00:02:48+00:00

Abstract. Formation waters associated with hydrocarbon extraction waste contain dissolved salts and metals, which make it a non-usable by-product, and its release causes a negative impact on the environment. However, for certain microorganisms, it can work as a suitable growth and metabolic development medium. In this study, three autochthonous strains were isolated from congenital water and cultivated on 1 % oil-added Bushnell-Hass Agar for further evaluation. The hydrocarbons degradation capacity was qualitatively tested in an inorganic liquid medium. The strain identified as AC362-1 showed the highest mineralization and growth in the test. Gram staining, API 20E, transmission electron microscopy, and MALDI-TOF mass spectrometry tests were performed to identify the strain; the results matched a Gram-negative bacillus of the Acinetobacter baumannii complex species. The bacterium demonstrated extremotolerant characteristics during growth kinetics, and its adaptation was tested under 15 % saline conditions, pH 9, and 80 ºC temperature, reaching population densities of 0.76, 0.74, and 0.44 DO_600nm, respectively. Additionally, it showed the capacity to synthesize biosurfactant in Kim medium, identified by a thin-layer chromatography and infrared spectroscopy as a lipopeptide type. The surface tension of the biosurfactant was measured and showed a reduction of the tension from 72.18 mN/m (water) to 53.21 mN/m. Finally, the metabolic properties of the bacterial strain facilitated the degradation of oil in a contaminated soil sample from 9000 mg/kg to 3812 mg/kg of soil, with a bacterial population of 1.56 x 10⁵CFU/g soil.

Resumen. Las aguas de formación (congénitas) asociadas a la extracción de hidrocarburos contienen sales y metales disueltos, por lo que se consideran un subproducto no aprovechable y representa un impacto negativo en el ambiente. Sin embargo, para ciertos microorganismos, puede ser un medio propicio para su crecimiento y desarrollo metabólico. En este estudio, se evaluaron tres cepas autóctonas aisladas del agua de formación y cultivadas en agar Bushnell-Hass con 1 % de petróleo añadido. La capacidad de degradación de hidrocarburos se evaluó cualitativamente en un medio líquido inorgánico, destacando la cepa identificada como AC362-1, que mostró la mayor mineralización y crecimiento en la prueba. Para su caracterización, se realizaron pruebas de tinción de Gram, API 20E, microscopía electrónica de transmisión y espectrometría de masa MALDI-TOF. Los resultados indicaron que se trata de un bacilo Gram negativo, perteneciente a la especie Acinetobacter baumannii complex. La bacteria exhibió características extremófilas durante la cinética de crecimiento y su adaptación a condiciones salinas del 15 %, pH 9 y temperatura de 80 ºC, alcanzando densidades poblacionales de 0.76, 0.74 y 0.44 DO_600nm, respectivamente. Además, demostró capacidad para sintetizar biosurfactante en medio Kim, identificado mediante cromatografía de capa fina y espectroscopía infrarroja como un lipopéptido. La medición de la tensión superficial del biosurfactante mostró una reducción de la tensión de 72.18 mN/m (agua) a 53.21 mN/m. Finalmente, las propiedades metabólicas de la cepa bacteriana posibilitaron la degradación de petróleo en un suelo contaminado, disminuyendo a 9000 mg/kg a 3812 mg/kg de suelo, con una población bacteriana de 1.56 x 10⁵CFU/g de suelo.

Microwave-Assisted Synthesis and Evaluation of the Optoelectronic Properties of Metallated Meso-Tetraphenylporphyrin Complex

2025-04-01T00:02:46+00:00

Abstract. In the present work, we report the synthesis of 5,10,15,20-tetraphenylporphyrin and the formation of its complex after insertion of a metal center with Mg⁺², Co⁺², Ni⁺², Cu⁺², or Zn⁺². ¹H-NMR determined the insertion with signal suppression of the internal hydrogens present in the free base of the porphyrin macrocycle. UV-vis characterization shows the absorption bands of the porphyrinic systems at 418 nm and 510-650 nm. The insertion of the metal centers generates bathochromic and hypsochromic changes in the Mg⁺² and Co⁺² insertions, respectively, as well as changes in the molar absorptivity coefficients. The fluorescence quantum yields for some elements were almost wholly reduced, mainly for the Co⁺² and Cu⁺² insertions, while Mg⁺² presented a high fluorescence quantum yield. These observations agree with the results obtained by DFT and TD-DFT, in which the oscillator strength values for the Mg⁺² chelate are higher even than those for the 5,10,15,20-tetraphenylporphyrin free base. The electrochemical properties of the cyclic voltammetry study show four reversible oxidation and reduction peaks for the free base 5,10,15,20-tetraphenylporphyrin. Generally, the metallated meso-tetraphenylporphyrins show three reversible peaks of oxidation and reduction. All synthesized analogs' first oxidation potentials ranged from 0.346 to 0.804 V vs. SCE. In comparison, the first reduction potential ranged from -1.032 to –1.602 V vs. SCE, which gives great interest in their implementation as optoelectronic materials and even as materials for the elaboration of electrochemical sensors.

Resumen. En el presente trabajo reportamos la síntesis de 5,10,15,20-tetrafenilporfirina y formación de sus complejos tras la inserción de un centro metálico con Mg⁺², Co⁺², Ni⁺², Cu⁺² o Zn⁺². La inserción fue determinada por ¹H-NMR con la supresión de la señal de los hidrógenos internos presentes en la base libre del macrociclo porfirínico. La caracterización por UV-vis muestra las bandas de absorción de los sistemas porfirínicos a 418 nm y 510–650 nm. La inserción de los centros metálicos genera cambios batocrómicos e hipsocrómico en las inserciones de Mg⁺² y Co⁺², respectivamente, al igual que cambios en los coeficientes de absortividad molar¹. Los rendimientos cuánticos de fluorescencia para algunos elementos fueron reducidos casi en su totalidad, principalmente para las inserciones de Co⁺² y Cu⁺², mientras que Mg⁺² presentó un rendimiento cuántico de fluorescencia alto. Estas observaciones son concordantes con los resultados obtenidos mediante DFT y TD-DFT, en los cuales los valores de la fuerza del oscilador para el quelato de Mg⁺² es mayor incluso que para la base libre 5,10,15,20-tetrafenilporfirina. El estudio de las propiedades electroquímicas mediante voltamperometría cíclica muestra cuatro picos reversibles de oxidación y reducción para la base libre 5, 10, 15, 20-tetrafenilporfirina, mientras de manera general para las metaloporfirinas muestran tres picos reversibles de oxidación y reducción. El primer potencial de oxidación para todos los análogos sintetizados se encontraron entre 0.346 a 0.804 V vs. SCE, mientras que el primer potencial de reducción osciló entre –1.032 a –1.602 V vs. SCE, lo que otorga gran interés en su implementación como materiales optoelectrónicos e incluso como materiales para la elaboración de sensores electroquímicos.

pH Determination Under Unconventional Conditions of Temperature and Ionic Strength

2025-04-01T00:02:44+00:00

Abstract. The pH in an aqueous solution is a relevant parameter in many fields of chemistry, and its determination is not trivial when factors such as temperature and ionic strength are considered. In multicomponent systems, this situation becomes significant. Even in simple systems, there are variations of up to 1.813 pH units in CH₃COOK solutions when thermodynamic constants are used instead of apparent constants to calculate it. In this study, we propose a methodology that investigates the influence of these variables on the apparent dissociation constants of water and acetic acid, as well as their impact on the pH measurement of solutions prepared from CH₃COOH and a salt of its conjugate base. Non−linear adjustments were carried out using a polynomial analogous to the Van't Hoff equation to establish a relationship between the thermodynamic constants of formation and the wide temperature range proposed. Furthermore, the influence of the ionic medium was considered when correcting the activity coefficients using the extended model of the Debye−Hückel equation. This approach enabled a detailed description of the set of apparent formation constants, which were directly applied in the formal pH calculation without approximations. These variations were represented on response surfaces and interpolated to the proposed operating conditions. The successful correlation between the theoretical results and those obtained experimentally through potentiometric measurements confirmed a harmonious relationship between both data sets. The described methodology offers a novel alternative for calculating pH in multicomponent systems, including real samples, in unconventional conditions of temperature and ionic strength.

Resumen. El pH en una disolución acuosa es un parámetro relevante en muchos campos de la química, y su determinación no es trivial cuando se consideran factores como la temperatura y la fuerza iónica. En sistemas multicomponente, esta situación se vuelve significativa. Incluso en sistemas simples, existen variaciones de hasta 1.813 unidades de pH en disoluciones de CH₃COOK cuando se utilizan constantes termodinámicas en lugar de constantes aparentes para calcularlo. En este trabajo, se propone una metodología que indaga en la influencia de estas variables sobre las constantes de disociación aparentes del agua y del ácido acético, así como su impacto en la medición del pH de soluciones preparadas a partir de CH₃COOH y una sal de su base conjugada. Se realizaron ajustes no lineales utilizando un polinomio análogo a la ecuación de Van't Hoff para establecer una relación entre las constantes termodinámicas de formación y el amplio rango de temperaturas propuesto. Además, se consideró la influencia del medio iónico al corregir los coeficientes de actividad mediante el modelo extendido de la ecuación de Debye−Hückel. Este enfoque permitió una descripción detallada del conjunto de constantes de formación aparentes, que se aplicaron directamente en el cálculo formal del pH sin aproximaciones. Estas variaciones se representaron en superficies de respuesta y se interpolaron a las condiciones de operación propuestas. La correlación exitosa entre los resultados teóricos y los obtenidos experimentalmente mediante mediciones potenciométricas confirmó una relación armoniosa entre ambos conjuntos de datos. La metodología descrita ofrece una alternativa novedosa para el cálculo del pH en sistemas multicomponentes, incluidas muestras reales, en condiciones no convencionales de temperatura y fuerza iónica.

Electrochemical Evaluation of Carbon Steel and Galvanized Steel Rebar Embedded in Sustainable Ternary Blended Concrete by EIS

2025-04-01T00:02:40+00:00

Abstract. This research investigated the effect of supplementary cementitious materials (SCMs) on the electrochemical corrosion behavior of carbon steel (CS) and galvanized steel (GS) rebars embedded in ternary blended systems by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) measurements. These steel-concrete systems were prepared with a water/cement ratio of 0.45 and partial substitutions of the Ordinary Portland Cement (OPC) by sugarcane bagasse ash (SCBA) and fly ash (FA). The OPC and SCMs were characterized by scanning electronic microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) analysis. The EIS results indicated that the SCMs contributed to the electrochemical behavior of ternary steel-concrete at an early stage of the hydration process. The higher values of resistance (R_film) were obtained in the concentration of 30 % substitution. This fact was attributed to the oxygen decrease on the metal surface, which was confirmed by the decrease of the electrochemical double layer capacitance (C_dl) value with respect to the reference specimen.

Resumen. Esta investigación estudió el efecto de materiales cementantes suplementarios (SCM) sobre el comportamiento de la corrosión electroquímica de barras de refuerzo de acero al carbono y acero galvanizado embebidas en sistemas de concreto ternarios mediante mediciones de Espectroscopía de Impedancia Electroquímica (EIS). Estos sistemas acero-concreto se prepararon con una relación agua/cemento de 0.45 y sustituciones parciales del Cemento Portland Ordinario (OPC) por ceniza de bagazo de caña (SCBA) y cenizas volantes (FA). El OPC y los SCM se caracterizaron mediante análisis de microscopía electrónica de barrido (SEM) y difracción de rayos X (DRX). Los resultados del EIS indicaron que los SCM contribuyeron al comportamiento electroquímico del acero-hormigón ternario en una etapa temprana del proceso de hidratación. Los mayores valores de resistencia (R_film) se obtuvieron en la concentración del 30 % de sustitución. Este hecho se atribuyó a la disminución de oxígeno en la superficie del metal, lo que fue confirmado por la disminución del valor de capacitancia electroquímica de doble capa (C_dl) con respecto a la muestra de referencia.

Phytochemical Profile and Insecticidal Potential of Leaf Essential Oil of Psidium guajava Growing in North Central Nigeria

2025-04-01T00:02:37+00:00

Loss of stored maize grains via infestation by Sitophylus zeamais contributes to food insecurity. This necessitates the use of synthetic chemicals by farmers to curtail the pest. Unfortunately, the pesticides are toxic to humans and unsafe for the environment. Interestingly, some plants possess phytochemicals that exhibit insecticidal activity without these drawbacks. This activity is linked to the type of phytochemicals, whose presence depends on environmental conditions that change with time of collection of plant samples. It is on this basis that we investigated how time of harvest affects the phytochemicals and insecticidal activity of P. guajava leaf essential oils. To accomplish these, pulverized leaves (500 g) from 7.00am and 1.00pm harvests were hydrodistilled individually for three hours using a Clevenger set up. GC–MS technique was used to characterize the oils while contact toxicity bioassay was used to assess the insecticidal activity of the oils. The yields of essential oils obtained from the leaves were 0.27±0.015 and 0.24±0.018 (w/w)%. β-Caryophyllene (14.7 and 18.2%), α-guaiene (13.7 and 10.6%), α-selinene (10.9 and 12.9%), globulol (9.5 and 8.1%), caryophyllene oxide (7.8 and 7.0 %) and eucalyptol (5.6 and 5.8 %) existed in higher quantities in the GC-MS results. Both oils were active against S. zeamais with LT50 of 59.23 and 121.09 hours and the highest activity was recorded for the oil of afternoon harvest. The oil from afternoon harvest can therefore serves as a cheaper and more innocuous substitute to synthetic insecticide for S. zeamais management in stored maize.

Pyrone Biomonitored Synthesis

2025-04-11T23:12:23+00:00

Abstract. Here we report the first biomonitored synthesis of pyrones in the search for molecules with antimicrobial action against pathogenic bacteria and fungi. Pyrones were synthesized from methyl acetoacetate pyrone rings followed by deacetylation, methylation, and aldol condensation reactions to obtain styrylpyrones with yields between 39 and 93 %. The compounds were characterized based on the interpretation of their UV, IR, MS and ¹H and ¹³C NMR spectra. The reagents and products used in the first step of the reaction exhibited antimicrobial activity against the six microorganisms tested, except for methyl acetoacetate and benzaldehyde, which were inactive against Klebsiella pneumoniae bacteria. The results obtained contribute significantly to the knowledge of the antimicrobial potential of pyrones, considering that pyrone rings are widely used as building blocks in the synthesis of bioactive molecules. This is also the first report of antimicrobial activity for synthesized styrylpyrone.

Resumen. Aquí informamos la primera síntesis biomonitoreada de pironas en la búsqueda de moléculas con acción antimicrobiana contra bacterias y hongos patogénicos. Las pironas se sintetizaron a partir de anillos de pirona de acetoacetato de metilo seguido de reacciones de desacetilación, metilación y condensación aldólica para obtener estirilpironas con rendimientos entre 39 y 93 %. Los compuestos se caracterizaron basándose en la interpretación de sus espectros UV, IR, MS y RMN ¹H y ¹³C. Los reactivos y productos utilizados en el primer paso de la reacción mostraron actividad antimicrobiana contra los seis microorganismos probados, excepto el acetoacetato de metilo y el benzaldehído, que fueron inactivos contra la bacteria Klebsiella pneumoniae. Los resultados obtenidos contribuyen significativamente al conocimiento del potencial antimicrobiano de las pironas, considerando que los anillos de pirona son ampliamente utilizados como componentes básicos en la síntesis de moléculas bioactivas. Este es también el primer informe sobre la actividad antimicrobiana de la estirilpirona sintetizada.

First Approach to Unveiling the Antidiabetic Potential of Agave potatorum: α-Glucosidase Inhibition and Phytochemistry

2025-04-11T23:12:20+00:00

Abstract. Agave potatorum Zucc. leaves infusion is used in traditional medicine to treat type II diabetes mellitus, however, there are no studies that validate this use. Therefore, this work aims to evaluate the potential antidiabetic activity of A. potatorum leaves infusion from one to eight years old by assessing the α-glucosidase inhibitory activity. Thin-layer chromatography (TLC)‒bioautography and spectrophotometry using acarbose as a positive control were used to assay the α-glucosidase inhibitory activity. The phytochemical constituents responsible for the inhibition detected by bioautography were assayed with qualitative phytochemical screening methods. Regardless of the age of the agave, all leaves possess secondary metabolites (SM) capable of inhibiting α-glucosidase, according to the bioautography assay and the inhibition determined by UV-vis. The inhibition values of infusions at 2 mg/mL showed that for agave aged 2, 4, 5, 7, and 8 years old the inhibition was higher than 50 %, in the same range as acarbose at the same concentration. Phytochemical analysis revealed the presence of terpenes and phenolic compounds like tannins, flavonoids, anthraquinones, phenol carboxylic acids, and coumarins in the inhibition zones of the bioautography assay. Therefore, the antidiabetic activity of A. potatorum reported in traditional medicine is achieved through the inhibition of the enzyme α-glucosidase by the diverse secondary metabolites in leaves.

Resumen. La infusión de hojas de Agave potatorum Zucc. se utiliza en la medicina tradicional para tratar la diabetes mellitus de tipo II, sin embargo, no existen trabajos que validen dicho uso. El objetivo de este trabajo fue evaluar la potencial actividad antidiabética de las infusiones de hojas de A. potatorum de uno a ocho años de edad mediante la evaluación de la actividad inhibitoria de la α-glucosidasa. Para ensayar la actividad inhibitoria de la α-glucosidasa se utilizó cromatografía en capa fina (TLC)-bioautografía y espectrofotometría utilizando acarbosa como control positivo. Los constituyentes fitoquímicos responsables de la inhibición detectada por bioautografía se analizaron con métodos cualitativos de cribado fitoquímico. Independientemente de la edad del agave, todas las hojas poseen metabolitos secundarios capaces de inhibir la α-glucosidasa, según el ensayo de bioautografía y la inhibición determinada por UV-vis. Los valores de inhibición de las infusiones a 2 mg/mL mostraron que, para las infusiones de hojas de agave de 2, 4, 5, 7 y 8 años la inhibición fue superior al 50 %, en el mismo rango que la acarbosa a la misma concentración. El análisis fitoquímico reveló la presencia de terpenos y compuestos fenólicos como taninos, flavonoides, antraquinonas, ácidos carboxílicos fenólicos y cumarinas en las zonas de inhibición del ensayo de bioautografía. Por lo tanto, la actividad antidiabética de A. potatorum descrita en la medicina tradicional se lleva a cabo a través de la inhibición de la enzima α-glucosidasa por los diversos metabolitos secundarios presentes en las hojas y casi de manera independiente de la edad de la planta.

Characterization and Bioactivity of Essential Oils Extracted from Cleome Brachycarpa Plant

2025-04-11T23:12:18+00:00

Abstract. Exploration of new bioactive compounds is a need of the day to meet the medicinal requirements of the world. The present study deals with the identification and assessment of phytochemical, antibacterial, and antifungal activities of the constituents present in the essential oil, water, n-hexane, and ethyl acetate extract of Cleome brachycarpa. The plant was collected from four different locations within Pakistan. The major constituents that have been identified were D-limonene, β-linalool, p-menth-1-en-8-ol, bergamiol, γ-eudesmol, viridiflorol, a-caryophyllene, of elemol, and globuol. Among these γ-eudesmol known as an anticancer agent, was in high contents that in fact highlights the medicinal importance of this plant. The biological study against gram-negative (E. coli, K. pneumoniae, S. typhimurium, P. aeruginosa, E. carotovora, A. tumefaciens), gram-positive (B. subtilis, B. atrophaeus, S. aureus) bacterial species and one fungal (C. albicans) strain revealed a significant bioactivity of the extract in inhibiting the bacterial and fungal growth.

Resumen. La exploración de nuevos compuestos bioactivos es una necesidad actual para satisfacer las necesidades medicinales mundiales. El presente estudio aborda la identificación y evaluación de las actividades fitoquímicas, antibacterianas y antifúngicas de los constituyentes presentes en el aceite esencial y el extracto de agua, n-hexano y acetato de etilo de Cleome brachycarpa. La planta se recolectó en cuatro lugares diferentes de Pakistán. Los principales constituyentes identificados fueron D-limoneno, β-linalool, p-menth-1-en-8-ol, bergamiol, γ-eudesmol, viridiflorol, α-cariofileno, elemol y globuol. Entre estos, el γ-eudesmol, conocido como agente anticancerígeno, se encontraba en altos contenidos que, de hecho, resaltan la importancia medicinal de esta planta. El estudio biológico frente a especies bacterianas gram-negativas (E. coli, K. pneumoniae, S. typhimurium, P. aeruginosa, E. carotovora, A. tumefaciens), gram-positivas (B. subtilis, B. atrophaeus, S. aureus) y una cepa fúngica (C. albicans) reveló una bioactividad significativa del extracto en la inhibición del crecimiento bacteriano y fúngico.