“Green” Quantum Dots: Basics, Green Synthesis, and Nanotechnological Applications

Nanotechnological development of new materials involves the discovery or design of materials at small length scales with controlled physical and chemical properties than can be tuned or modified in function of their applications. One of the most suitable examples of nanoparticles used for this purpose are quantum dots, a type of colloidal fluorescent semiconducting nanocrystalline material that has the possibility, due to its unique optical and electronic properties, to be used in numerous technological applications such as biosensing, in vivo imaging techniques, photovoltaics, nanomedicine, molecular pathology, and drug delivery. Thus, there are almost endless possibilities for quantum dots materials. In spite of the fast advance in the search of quantum dots with better nanomaterial performance, environmentally benign and sustainable production is still lacking. Although the use of these materials is developing promptly, there is increasing concern that these materials might pose potential risks to human health. Herein, we discuss principal properties of quantum dots, including their functional architecture and toxicity, and review the main studies about “green” quantum dots synthesis to be aligned with green nanotechnology approach for nontoxic, cleaner, safer, and more responsible processes. The organometallic colloidal synthesis and the aqueous colloidal synthesis, as well as their drawbacks and benefits, are conferred. Recent advances in technological and biological quantum dots–based applications are also discussed in this chapter

Scavenger Activity Evaluation of the Clove Bud Essential Oil (Eugenia caryophyllus) and Eugenol Derivatives Employing ABTS+• Decolorization

The essential oil (EO) of clove bud dried fruits from Eugenia caryophyllus was obtained by a conventional hydrodistillation process in an excellent yield (11.7 %). Its chemical composition was analyzed by GC-MS, identifying eugenol as a main constituent (60.5%). Four eugenol-like molecules, γ-diisoeugenol, hydroxymethyleugenol, dihydroeugenol and 1,3-dioxanylphenol, were synthesized using eugenol or isoeugenol as initial precursors under green chemistry protocols. To evaluate the possible antioxidant capacity of eugenol compounds including the clove bud EO, the Trolox® Equivalent Antioxidant Capacity value, obtained by the ABTS+• radical-cation discoloration method, was employed. The methodology was performed in a UV-Vis reader of 96-well microplates (dilution methodology), using well-known antioxidant agents (BHA, BHT and vitamin E) as reference compounds. It was found that the prepared eugenol derivatives had a more potent free radical scavenger activity than the reference compounds. In particular, the most active molecules, γ-diisoeugenol and 1,3-dioxanylphenol, were ca. 3-fold more potent than vitamin E

2-Ethyl-6-(2-pyrid­yl)-5,6,6a,11b-tetra­hydro-7H-indeno[2,1-c]quinoline

The title compound, C23H22N2, was obtained using the three-component imino Diels–Alder reaction via a one-pot condensation between anilines, α-pyridine­carboxy­aldehyde and indene using BF3·OEt2 as the catalyst. The mol­ecular structure reveals the cis-form as the unique diastereoisomer. The crystal structure comprises one-dimensional zigzag ribbons connected via N—H⋯N hydrogen bonds. C—H⋯π inter­actions also occur

Composición y capacidad antioxidante in-vitro de aceites esenciales ricos en Timol, Carvacrol, trans-Anetol o Estragol

RESUMEN Se determinó por cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS) la composición química de aceites esenciales (AE), aislados por hidrodestilación asistida por la radiación de microondas (MWHD), de las especies vegetales aromáticas Artemisia dracunculus, Foeniculum vulgare, Illicium verum, Lippia micromera, Lippia origanoides, Ocimum spp., Plectranthus amboinicus, Tagetes flifolia, Tagetes lucida y Thymus vulgaris. Los valores de capacidades antioxidantes in vitro de estos aceites esenciales, se obtuvieron usando los ensayos de decoloración del catión-radical ABTS+• (metodologías convencional y con dilución en microplacas) y la oxidación del ácido linoleico, inducida por O2 y Fe+2. El potencial inhibitorio de ABTS+• fue más alto para los aceites esenciales que contienen fenoles (carvacrol y timol), que para los aceites esenciales ricos en éteres (trans-anetol y estragol). La actividad antioxidante mediante el ensayo ABTS+• modifcado en orden decreciente fue: AE Plectranthus amboinicus ≥ AE Lippia origanoides >> AE Thymus vulgaris > AE Lippia micromera >>> AE Tagetes lucida (fores) > AE Ocimum sp. > AE Tagetes lucida (hojas) > AE Illicium verum > AE Tagetes flifolia (Cenivam) > AE Foeniculum vulgare. Palabras clave: GC-MS, MWHD, fenoles, éteres, aceites esenciales, ácido linoleico, ABTS+• ABSTRACT Gas chromatography coupled to mass spectrometr (GC-MS) was used to determine the chemical composition of essential oils (EO) isolated by microwave-radiation-assisted hydrodistillation (MWHD) of Artemisia dracunculus, Foeniculum vulgare, Illicium verum, Lippia micromera, Lippia origanoides, Ocimum sp., Plectranthus amboinicus, Tagetes flifolia, Tagetes lucida and Thymus vulgaris. In vitro antioxidant capacity values using ABTS+• discoloration assays (traditional and microplate methods) and the linoleic acid oxidation (with O2 and Fe+2) of these essential oils were obtained. Essential oils with phenols (carvacrol and thymol) high content showed higher total antioxidant capacity values than the essential oils rich in ether compounds (estragole and trans-anethole). The antioxidant capacity using by modifed ABTS+• assay in decreasing order was as follows: EO Plectranthus amboinicus ≥ EO Lippia origanoides >> EO Thymus vulgaris > EO Lippia micromera >>> EO Tagetes lucida (fowers) > EO Ocimum sp. > EO Tagetes lucida (leaf) > EO Illicium verum > EO Tagetes flifolia (Cenivam) > EO Foeniculum vulgare. Keywords: GC-MS, MWHD, phenols, ethers, essential oils, linoleic acid, ABTS+

Composición y capacidad antioxidante in-vitro de aceites esenciales ricos en Timol, Carvacrol, trans-Anetol o Estragol

RESUMEN Se determinó por cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS) la composición química de aceites esenciales (AE), aislados por hidrodestilación asistida por la radiación de microondas (MWHD), de las especies vegetales aromáticas Artemisia dracunculus, Foeniculum vulgare, Illicium verum, Lippia micromera, Lippia origanoides, Ocimum spp., Plectranthus amboinicus, Tagetes flifolia, Tagetes lucida y Thymus vulgaris. Los valores de capacidades antioxidantes in vitro de estos aceites esenciales, se obtuvieron usando los ensayos de decoloración del catión-radical ABTS+• (metodologías convencional y con dilución en microplacas) y la oxidación del ácido linoleico, inducida por O2 y Fe+2. El potencial inhibitorio de ABTS+• fue más alto para los aceites esenciales que contienen fenoles (carvacrol y timol), que para los aceites esenciales ricos en éteres (trans-anetol y estragol). La actividad antioxidante mediante el ensayo ABTS+• modifcado en orden decreciente fue: AE Plectranthus amboinicus ≥ AE Lippia origanoides >> AE Thymus vulgaris > AE Lippia micromera >>> AE Tagetes lucida (fores) > AE Ocimum sp. > AE Tagetes lucida (hojas) > AE Illicium verum > AE Tagetes flifolia (Cenivam) > AE Foeniculum vulgare. Palabras clave: GC-MS, MWHD, fenoles, éteres, aceites esenciales, ácido linoleico, ABTS+• ABSTRACT Gas chromatography coupled to mass spectrometr (GC-MS) was used to determine the chemical composition of essential oils (EO) isolated by microwave-radiation-assisted hydrodistillation (MWHD) of Artemisia dracunculus, Foeniculum vulgare, Illicium verum, Lippia micromera, Lippia origanoides, Ocimum sp., Plectranthus amboinicus, Tagetes flifolia, Tagetes lucida and Thymus vulgaris. In vitro antioxidant capacity values using ABTS+• discoloration assays (traditional and microplate methods) and the linoleic acid oxidation (with O2 and Fe+2) of these essential oils were obtained. Essential oils with phenols (carvacrol and thymol) high content showed higher total antioxidant capacity values than the essential oils rich in ether compounds (estragole and trans-anethole). The antioxidant capacity using by modifed ABTS+• assay in decreasing order was as follows: EO Plectranthus amboinicus ≥ EO Lippia origanoides >> EO Thymus vulgaris > EO Lippia micromera >>> EO Tagetes lucida (fowers) > EO Ocimum sp. > EO Tagetes lucida (leaf) > EO Illicium verum > EO Tagetes flifolia (Cenivam) > EO Foeniculum vulgare. Keywords: GC-MS, MWHD, phenols, ethers, essential oils, linoleic acid, ABTS+

Nuevos agentes inhibidores de la acetilcolinesterasa con fragmentos estructurales de lignanos

El Laboratorio de Química Orgánica y Biomolecular, de la Universidad Industrial de Santander, ha preparado durante los últimos años novedosas moléculas heterocíclicas, con la estructura base de los lignanos y ha comenzado con la exploración de nuevos campos, intentando complementar su labor en el área de la síntesis orgánica, con el desarrollo de ensayos de bioactividad, tal es así, que la primera técnica en la que se ha avanzado es la de inhibición cuantitativa de la enzima acetilcolinesterasa. Actualmente en Colombia la estrategia en el tratamiento de la demencia de Alzheimer (enfermedad de Alzheimer, EA) usa las bases de la neurotransmisión colinérgica, porque a pesar del reciente desarrollo de inhibidores de la agregación de placas amiloides, estas aproximaciones están aún en su desarrollo inicial, y no hay datos clínicos al respecto. La llamada “hipótesis colinérgica”, postula que los síntomas que presentan los pacientes de EA son el resultado de la deficiente transmisión colinérgica y el déficit en el nivel de neurotransmisores, principalmente acetilcolina. Ésta es la única estrategia farmacoterápica, que ha demostrado, hasta ahora, cierta eficacia para detener el progreso de la EA y está encaminada a evitar la degradación de la acetilcolina, con la pretensión de contrarrestar su déficit cerebral. Los fármacos que inhiben de forma reversible la acetilcolinesterasa (AChE) cerebral, como la tacrina (fue retirada del mercado por su alta hepatotoxicidad), el donepezilo, la rivastigmina o la galantamina, evitan la degradación del neurotransmisor y de esta manera favorecen la elevación de los niveles de acetilcolina en la hendidura sináptica. En términos generales se puede decir que estos fármacos han demostrado que son capaces de proporcionar una mejoría modesta, y transitoria de la sintomatología del Alzheimer, y de estabilizar durante algunos meses el deterioro progresivo de la situación cognitiva, y funcional de estos pacientes. Salud UIS 40: 166-16

Nuevos agentes inhibidores de la acetilcolinesterasa con fragmentos estructurales de lignanos

El Laboratorio de Química Orgánica y Biomolecular, de la Universidad Industrial de Santander, ha preparado durante los últimos años novedosas moléculas heterocíclicas, con la estructura base de los lignanos y ha comenzado con la exploración de nuevos campos, intentando complementar su labor en el área de la síntesis orgánica, con el desarrollo de ensayos de bioactividad, tal es así, que la primera técnica en la que se ha avanzado es la de inhibición cuantitativa de la enzima acetilcolinesterasa. Actualmente en Colombia la estrategia en el tratamiento de la demencia de Alzheimer (enfermedad de Alzheimer, EA) usa las bases de la neurotransmisión colinérgica, porque a pesar del reciente desarrollo de inhibidores de la agregación de placas amiloides, estas aproximaciones están aún en su desarrollo inicial, y no hay datos clínicos al respecto. La llamada “hipótesis colinérgica”, postula que los síntomas que presentan los pacientes de EA son el resultado de la deficiente transmisión colinérgica y el déficit en el nivel de neurotransmisores, principalmente acetilcolina. Ésta es la única estrategia farmacoterápica, que ha demostrado, hasta ahora, cierta eficacia para detener el progreso de la EA y está encaminada a evitar la degradación de la acetilcolina, con la pretensión de contrarrestar su déficit cerebral. Los fármacos que inhiben de forma reversible la acetilcolinesterasa (AChE) cerebral, como la tacrina (fue retirada del mercado por su alta hepatotoxicidad), el donepezilo, la rivastigmina o la galantamina, evitan la degradación del neurotransmisor y de esta manera favorecen la elevación de los niveles de acetilcolina en la hendidura sináptica. En términos generales se puede decir que estos fármacos han demostrado que son capaces de proporcionar una mejoría modesta, y transitoria de la sintomatología del Alzheimer, y de estabilizar durante algunos meses el deterioro progresivo de la situación cognitiva, y funcional de estos pacientes. Salud UIS 40: 166-16