Scielo RSS <![CDATA[Journal of the Mexican Chemical Society]]> http://www.scielo.org.mx/rss.php?pid=1870-249X20150004&lang=es vol. 59 num. 4 lang. es <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.mx/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.mx <![CDATA[<b>MicroEchem 2015</b>: <b>Second Summer School in Molecular Electrochemistry</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2015000400001&lng=es&nrm=iso&tlng=es <![CDATA[<b>Free Radicals Induced Oxidative Stress at a Molecular Level</b>: <b>The Current Status, Challenges and Perspectives of Computational Chemistry Based Protocols</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2015000400002&lng=es&nrm=iso&tlng=es Oxidative stress is frequently caused by an excess of free radicals and has been associated with a wide variety of health disorders. Therefore, finding strategies for scavenging free radicals has become an active area of research. This review summarizes, from a physicochemical perspective, relevant strategies to fight oxidative stress via antioxidants, including prevention, deactivation of oxidants, and repair of damaged targets. Different reaction mechanisms involved in the chemical protection exerted by antioxidants are discussed, as well as their relative importance depending on several aspects. Some of them are the polarity of the environment, the pH of aqueous phase, and the chemical nature of the reacting radicals. Data that can currently be obtained from computational, quantum, chemistry, protocols are detailed and their reliability is analyzed. Viable criteria to identify optimal antioxidants using such protocols are provided. Current challenges and future directions in this area of research are discussed. A large set of antioxidants are compared and their trends in activity, based on kinetic data, is provided.<hr/>El estrés oxidativo frecuentemente es causado por un exceso de radicales libres, y ha sido asociado con una amplia variedad de problemas de salud. Es por ello que encontrar estrategias viables para eliminar radicales libres se ha convertido en una activa área de investigación. Esta reseña resume, desde una perspectiva fisicoquímica, estrategias relevantes para combatir el estrés oxidativo por medio de antioxidantes incluyendo prevención, desactivación de oxidantes, y reparación de blancos dañados. Se discuten diferentes mecanismos de reacción involucrados en la protección química que ejercen los antioxidantes, así como su importancia relativa dependiendo de diferentes aspectos. Algunos de ellos son la polaridad del ambiente, el pH en solución acuosa, y la naturaleza química de los radicales libres. Se detalla la información que puede obtenerse actualmente a partir de protocolos basados en la química computacional y se analiza su confiabilidad. Se proporcionan criterios viables para identificar antioxidantes óptimos, usando estos protocolos. Se discuten algunos de los retos actuales y de las perspectivas futuras en esta área de investigación. Un amplio conjunto de antioxidantes son comparados y se propone su tendencia en actividad, en base a datos cinéticos. <![CDATA[<b>Quinone Redox-active Ionic Liquids</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2015000400003&lng=es&nrm=iso&tlng=es Simple ionic liquids exhibit unique physical and chemical properties that make them very useful for deployment in electrochemical devices such as solvent-free electrolytes in capacitors and batteries. However, incorporating redox functionality into ionic liquid structures opens up in situ faradaic electrochemistry which allows access to a large array of new electrochemical applications reliant upon heterogeneous or homogenous electron-transfer processes. This paper presents and discusses the opportunities and challenges for these types of electro-materials across a myriad of applications by considering exemplar quinone-functionalised ionic liquids.<hr/>Los líquidos iónicos simples exhiben propiedades físicas y químicas únicas, lo que los hace de utilidad en dispositivos electroquímicos, funcionando como electrolitos libres de disolvente en capacitores y baterías. Sin embargo, la incorporación de funcionalidades redox en las estructuras de líquidos iónicos permite realizar electroquímica faradaica in situ, abriendo una nueva categoría de aplicaciones electroquímicas relevantes como procesos de transferencia electrónica heterogénea u homogénea. Este trabajo presenta y discute las oportunidades y retos en la generación de estos nuevos materiales sobre diversas aplicaciones, ejemplificadas mediante el uso de líquidos iónicos funcionalizados con grupos quinona. <![CDATA[<b>Label-free Electrochemical Immunosensors for Viruses and Antibodies Detection-Review</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2015000400004&lng=es&nrm=iso&tlng=es This article reviews the electrochemical immunosensors developed by the successive modification of gold as well as glassy carbon electrodes. Antibody or antigen fragments have been applied as the sensing elements. The complex between virions and specific antibody adsorbing on a surface of an electrode forms an insulating layer. This phenomenon, which is a base of ion-channel mimetic type of immunosensors, can be monitored by Osteryoung square-wave vol-tammetry (OSWV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in the presence of [Fe(CN)6]3-/4- as a redox marker. Another type of immunosensors are based on redox active layers incorporated di-pyrromethene -Cu(II) or phenanthroline - Epoxy - Fe(III) complexes. Changes of electrochemical parameters of redox centres upon target analyte binding are the basis of analytical signal generation. Both type of immunosensors displayed better sensitivity in comparison to ELISA as well as being very selective. The matrix has no influence on the immunosensors performance. These devices could be recommended for the direct electrochemical detection of viruses as well as antibodies in physiological samples.<hr/>Este artículo presenta una revisión acerca de inmunosensores electroquímicos desarrollados mediante la modificación sucesiva de oro así como de electrodos de carbón vítreo. Como elementos sensores, se incorporaron fragmentos de antígenos o anticuerpos a las superficies. El complejo formado entre los viriones y los anticuerpos específicamente adsorbidos sobre el electrodo genera una capa aislante. Este fenómeno, el cual es fundamental para la operación de inmunosensores miméticos de canales iónicos, puede ser monitoreado por voltamperometría de onda cuadrada de Osteryoung y por espectroscopía de impedancia electroquímica en presencia de [Fe(CN)6]3-/4- como marcador redox. Otro tipo de inmunosensores presentados está basado en capas electroactivas incorporadas como complejos de di-pirrometheno-Cu(II) o fenantrolina-epoxi-Fe(III). Los cambios en los parámetros electroquímicos de los centros redox durante el enlace de los analitos objeto es la base de la generación de señales analíticas. Ambos tipos de inmunosensores mostraron mejor sensibilidad al compararlos con pruebas tipo ELISA así como una alta selectividad. No se observó influencia de la matriz en el desempeño de los inmunosensores. Dichos dispositivos pueden ser recomendados para la detección electroquímica de virus así como de anticuerpos en muestras fisiológicas. <![CDATA[<b>Mechanisms of Analytical Signals Generated by Electrochemical Genosensors</b>: <b>Review</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2015000400005&lng=es&nrm=iso&tlng=es Detection and analysis of specific DNA sequences is an important approach in molecular diagnosis. Avian influenza viruses (AIVs), in particular the highly pathogenic H5 subtype, could cause severe diseases. They are endemic in wild birds and their introduction and conversion to highly pathogenic avian influenza virus in domestic poultry is a cause of serious economic losses as well as a risk for potential transmission to humans. We report a short review of electrochemical genosensors devoted for detection of influenza virus H5N1 gene sequence. We will focus our attention on ion-channel mechanism, E-DNA sensors and genosensors based on redox active layer. A novel a dual DNA electrochemical sensor with "signal-off" and "signal-on" architecture for simultaneous detection of two different sequences of DNA derived from Avian Influenza Virus type H5N1 by means of one electrode is presented.<hr/>La detección y análisis de secuencias específicas en el ADN es de relevancia en el diagnóstico molecular. Los virus de influenza aviar, en particular el subtipo altamente patógeno H5, pueden provocar enfermedades graves. Dichos virus son endémicos en aves silvestres y su introducción y conversión en virus de influenza aviar altamente patógenos en aves de corral es una causa de serias pérdidas económicas así como de un riesgo, para su potencial transmisión a humanos. En este trabajo reportamos un revisión breve sobre genosensores electroquímicos útiles para la detección de secuencias genéticas del virus de influenza H5N1. Enfocamos nuestra atención en el estudio del mecanismo de ión-canal, el desarrollo de sensores E-DNA y en genosensores basados en una capa electroactiva. Se presenta un sensor electroquímico dual y novedoso, basado en arquitectura "signal-off/"signal-on" para la detección simultánea de dos secuencias diferentes en ADN derivadas del virus de la influenza aviar del tipo H5N1. <![CDATA[<b>The Role of the </b><b>π</b><b> Acceptor Character of Polypyridine Ligands on the Electrochemical Response of Co(II) Complexes and its Effect on the Homogenous Electron Transfer Rate Constant with the Enzyme Glucose Oxidase</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2015000400006&lng=es&nrm=iso&tlng=es In this work the electrochemical behavior of Co(II) complexes with substituted bidentate and tridentate polypyridine ligands [CoL3](BF4)2 and [CoL'2](NO3)2 in 0.1M phosphate buffer pH 7.2 was studied. A reversible electrochemical process Co(II)Ln →Co(III) Ln+1e- was observed. A linear relationship between the redox potential (E°) and the pKa of the non-coordinated ligand was found. It was demonstrated by DFT calculations the use of pKa value as a descriptor of the π acceptor character of a ligand. The electrochemical response in the presence of glucose oxidase (GOx) was also studied. It was possible to establish a tendency between the homogeneous electron transfer rate constant (ks) and the redox potential (E°) for the compounds studied in this work and other examples taken from the literature.<hr/>En este trabajo se estudió el comportamiento electroquímico de complejos de Co(II) con ligantes polipiridinicos bidentados y tridentados sustituidos [CoL3](BF4)2 y [CoL'2](NO3)2 en soluciones tampón de fosfato pH 7.2 0.1 M. Se observó un proceso electroquímico reversible Co(II)Ln → Co(III)Ln + 1e, encontrándose una relación lineal entre el potencial redox (E°) y el pKa del ligante no coordinado. Mediante cálculos DFT se demostró el uso del valor pKa como descriptor del carácter aceptor π de los ligantes. Se estudió la respuesta electroquímica en presencia de glucosa oxidasa (GOx). Se estableció una tendencia entre la constante de velocidad de transferencia de electrónica homogénea (ks) y el potencial redox (E°) para los compuestos estudiados en este trabajo y otros ejemplos tomados de la literatura. <![CDATA[<b>Electrochemical Behavior of Ni(II) Complexes with N<sub>2</sub>S<sub>2</sub> and N<sub>6</sub> Ligands as Potential Catalysts in Hydrogen Evolution Reaction</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2015000400007&lng=es&nrm=iso&tlng=es In this work, two Ni(II) complexes with the tetradentate ligand N2S2 (pdto=1,8-bis(2-pyridyl)-3,6-dithioctane,) and the hexa-dentate ligand N6 (bdahp= 2,9-bis-(2',5'-diazahexanyl)-1,10-phenan-throline) were prepared in order to explore its electrochemical behavior, that indicate their potential use as molecular catalysts for the hydrogen evolution reaction. The Ni(II)-pdto complex presented two consecutive one electron transfer [Ni(II)-(pdto)] + 1e- [Ni(I)-(pdto)] and [Ni(I)-(pdto)] + 1 e- - Ni(0) + pdto. On the other hand the Ni(II)-bdahp complex presented the electrochemical reduction Ni(II)-(bdahp) + 1e- Ni(I)-(bdahp) followed by a coupled chemical reaction in an ECi mechanism, where a de-coordination of the diiminic moiety of the bdahp ligand was proposed. It was demonstrated that the pdto ligand promotes reduction over Ni(II) at less negative reduction potential in comparison when the ligand bdahp is presented.<hr/>En este trabajo se prepararon dos complejos de Ni(II) con un ligante tetradentado N2S2 (pdto=1,8-bis(2-piridil)-3,6-ditioctano) y un ligante hexadentado N6 (bdahp = 2,9-bis-(2',5'-diazahexani-l)-1,10-fenantrolina) con el fin de estudiar su comportamiento electroquímico que indique su potencial uso como catalizadores moleculares en la reacción de evolución de hidrógeno. El complejo Ni(II)-pdto presenta dos transferencias mono-electrónicas consecutivas [Ni(II)-(pdto)] + 1e- [Ni(I)-(pdto)] y [Ni(I)-(pdto)] + 1 e- - Ni(0) + pdto. Por otro lado el complejo Ni(II)-bdahp presentó la reducción electroquímica Ni(II)-(bdahp) + 1e- Ni(I)-(bdahp) seguida de una reacción química acoplada en un mecanismo de ECi, donde se propone una des-cordinación de la parte diimínica del ligante bdahp. Se demostró que el ligante pdto promueve la reducción del Ni(II) en potencial de reducción menos negativo en comparación cuando está presente el ligante bdahp. <![CDATA[<b><i>In vitro</i></b><b> Observation of Direct Electron Transfer of Human Haemoglobin Molecules on glass/tin-doped Indium Oxide Electrodes</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2015000400008&lng=es&nrm=iso&tlng=es Electron transfer properties of the haem (FeIII/FeII) redox center, in human haemoglobin molecules, were investigated, in vitro, on glass/tin-doped indium oxide electrodes. The total surface concentration of electrochemically active haemoglobin molecules corresponded to a single protein monolayer. In addition, anodic and cathodic peak currents changed in direct proportion with the scan rate, suggesting a surface-controlled electrode process.<hr/>Propiedades de transferencia electrónica, del centro redox (FeIII/FeII) del grupo hemo, en moléculas de hemoglobina humana, fueron investigadas, in vitro, sobre electrodos de óxido de indio dopado con estaño. La concentración superficial total de moléculas de hemoglobina electroquímicamente activa correspondió a una monocapa de proteína sencilla. Además, las corrientes de pico anódica y catódica cambiaron en proporción directa con la velocidad de barrido, sugiriendo un proceso de electrodo controlado superficialmente. <![CDATA[<b>Characterization of Thin Films Deposited by Physical Vapor Deposition (PVD), Using Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) Technique</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2015000400009&lng=es&nrm=iso&tlng=es In this paper the performance against corrosion of a thin film of NiCu deposited by Physical Vapor Deposition at two different times of deposition, was evaluated. Electrochemical Impedance results in NaCl solution, showed a gradual increase in resistivity due to the degradation of the film (delamination) for both times, along with the deposition of corrosion products on the coating generated by recombination of substrate oxides.<hr/>En el presente trabajo se evaluó el desempeño ante la corrosión de una película delgada de NiCu depositada por la técnica de Deposición de vapor física a dos diferentes tiempos de deposición. Los resultados de Espectroscopía de Impedancia Electroquímica en disolución de NaCl mostraron un aumento gradual de la resistividad como consecuencia de la degradación de la película (delaminación) para los dos tiempos, junto con la deposición de productos de corrosión generados sobre el recubrimiento por la recombinación de los óxidos del sustrato.