OPTIMIZACIÓN DE PARÁMETROS PARA LA CONSTRUCCIÓN DE LA CURVA DE RUPTURA EN LA ADSORCIÓN DE Cr(VI) SOBRE CÁSCARA DE CACAO / PARAMETER OPTIMIZATION FOR Cr(VI) ADSORPTION BREAKDOWN CURVES ONTO COCOA SHELL

RESUMEN El objetivo de la presente investigación fue evaluar la cáscara de la mazorca cacao (Theobroma cacao L.) para su uso en la adsorción de cromo hexavalente en solución acuosa, usando columna de lecho empacado, aplicando el método de superficie de respuesta (MSR), con el fin de determinar los valores óptimos de las variables incidentes en el proceso y, posteriormente, con estos valores, realizar los ensayos de adsorción. Se utilizó un diseño de experimentos compuesto central con puntos estrellas. La biomasa, se lavó, se secó, se disminuyó tamaño y se tamizó; los experimentos, se llevaron a cabo a 25°C, a diferentes tamaños de partícula, de caudal y de cantidad de biomasa, en columnas en sistema en continuo, obteniéndose un porcentaje de remoción de 39,16%, de Cr(VI). Al realizar los experimentos en sistema por lotes, se obtuvo que a tamaño de partícula 0,355mm, se favorece la adsorción. De los ensayos de adsorción en columna, utilizando los parámetros óptimos arrojados obtenidos por el MSR, se obtuvo un porcentaje de remoción de 62,65%, encontrando que los modelos de Yoon-Nelson y Thomas fueron los que ajustaron los datos experimentales de la curva de ruptura, con R2= 0,98. Se concluye que la cáscara de cacao es un buen precursor de bioadsorbentes y que las variables más influyentes en la adsorción de Cr(VI) en sistema por lotes y continuo son el tamaño de partícula y la altura del lecho.

SUMMARY The aim of the present investigation was to evaluate the cocoa shell (Theobroma cacao L.) for its use in the adsorption of hexavalent chromium in aqueous solution using packed bed column, applying the surface response method (SRM) in order to determine the optimum values of the variables involved in the process. The adsorption tests were carried out with these values. Was used a central composite experiment design with star points. The biomass was washed, dried, decreased size and sieved; the experiments were carried out at 25°C, at different particle sizes, flow rate and amount of biomass, in columns in continuous system; obtaining a percentage of removal of 39.16% of C (VI). Was obtained when performing the experiments in batch system that at a size of 0.355mm particle favors the adsorption. From the adsorption tests in the column using the optimum parameters obtained by the MSR, was obtained a removal percentage of 62.65%; finding that the models of Yoon-Nelson and Thomas were those that adjusted the experimental data of the rupture curve, with R2 =0.98. It's concluded that the cocoa shell is a good precursor of bioadsorbents and that the most influential variables in Cr (VI) adsorption in batch and continuous systems are particle size and bed height.

Obtención de extractos secos a partir de extractos acuosos de Justicia pectoralis (tilo) / Obtention of dry extract from aqueous extracts of Justicia pectoralis Jacq (tilo)

Introducción: Justicia pectoralis Jacq. (Acanthaceae) es una especie medicinal nativa de la América tropical. En Cuba es usada en la medicina tradicional en el tratamiento de afecciones nerviosas. La industria farmacéutica cubana trabaja en el desarrollo de procesos tecnológicos para la obtención de materias primas de calidad farmacéutica a partir de productos naturales. Objetivo: desarrollar un proceso tecnológico para la obtención de extractos secos a partir de extractos acuosos de Justicia pectoralis. Métodos: se desarrolló un proceso para la obtención de extracto seco por spray drying a partir de extracto acuoso de Justicia pectoralis. La influencia que sobre el contenido de cumarina tenían la relación sólido-líquido y el tiempo de extracción fue estudiada aplicando un diseño superficie respuesta. Se estudió el proceso de secado y la posterior evaluación farmacológica del polvo seco. Resultados: estos mostraron que la relación sólido-líquido tenía una fuerte influencia estadísticamente significativa sobre la extracción de la cumarina en las condiciones de trabajo experimentadas. El tiempo de extracción y la interacción entre ambos factores no fueron significativos para el modelo de regresión estudiado. Por otro lado, la evaluación de la influencia de aditivos inertes en el proceso de secado mostró que los mejores rendimientos se alcanzaban cuando se empleaba almidón soluble 30 por ciento, y no se afectaba la actividad sedante del producto. Conclusiones: una relación sólido-líquido de 1:20 y un tiempo de extracción de 15 min resultaron las condiciones óptimas para la extracción de cumarina

Introduction: Justicia pectoralis Jacq. (Acanthaceae), is a medicinal species native to the American tropics. In Cuba it is used in folk medicine in the treatment of nervous disorders. The Cuban Pharmaceutical Industry is working on the development of technological processes for the obtention of pharmaceutical quality raw materials from natural products.Objectives: develop a technological process to obtain dry extract from aqueous extracts of J. pectoralis.Methods: a process to obtain dry extract by spray drying from aqueous extract of J. pectoralis was developed. The influence of solid-liquid r ratio and extraction time on coumarin content was evaluated by applying a response surface methodology (RSM). The drying process and later pharmacological evaluation of the dry powder were studied. Results: results show that solid-liquid ratio was the statistically significant main effect, having a strong positive influence on coumarin extraction in our working conditions. Extraction time and interaction between both factors were not significant for regression models. On the other hand, evaluation of the influence of inert additives on drying s showed that the best results were obtained with the use of 30 percent soluble starch, which did not affect sedative activity. Conclusions: a solid-liquid ratio of 1:20 and an extraction time of 15 minutes were suggested as optimum parameters for coumarin extraction

Metabolites extraction optimization in Tamarindus indica L. leaves / Optimización de la extracción de metabolitos de las hojas de Tamarindus indica L

A central composite 2 3 full factorial design was used to study the combined effect of ethanol concentration and moistening time on total phenol (TP), flavonoid (TF) and carbohydrates (TC) content, as well as over total soluble substance (TSS) and ashes content (TA) in the Tamarindus indica L. leaves extraction process. Desirability function (0.8377) suggest the 71.73 percent ethanol concentration and 92.37 minutes of moistening time as the best combination variables, predicting values of 25.972 and 2.678 mg/mL for TP and TF; whereas for TSS and TA was predicted 18.417 and 0.566 percent respectively. The TC variable was discarded, because was impossible to find an statistical strong model to describes this variable. The theoretic values predicted were contrasted with new experimental data (n=5) by a hypothesis contrast test and examining the absolute error in the prediction. Results show a good adjustment to the prediction for TP, TSS and TA variables, meanwhile TF exhibit a slight deviation to the predicted value (absolute error over 10 percent). Nevertheless, this study offers a combination of variables when it is intended to prepare a tamarind extract that afford a high extractive capacity and, as a consequence, a larger probability to exhibit some kind of pharmacologic activity.

Un diseño factorial con compuesto central 2 elevado a 3 fue empleado en la evaluación de la influencia de la concentración de etanol y el tiempo de humectación sobre el contenido de fenoles (TP), flavonoides (TF), carbohidratos (TC) sólidos (TSS) y cenizas totales (TA) en el proceso de extracción de hojas de Tamarindus indica L. Valores de 71.73 por ciento de etanol y de 92.37 minutos de tiempo de humectación fue la combinación de factores sugerida por la función deseabilidad (0,8377), la cual predice concentraciones de 25,972 y 2,678 mg/mL para las variables TP y TF; y 18,417 y 0,566 por ciento para TSS y TA respectivamente. La variable TC fue descartada ante la imposibilidad de encontrar modelos predictivos con significación estadística. Estos valores teóricos fueron comparados por contraste de hipótesis y cálculo del error absoluto de la predicción con los obtenidos por réplicas del experimento (n=5). Los resultados mostraron un buen ajuste a la predicción para las variables TP, TSS y TA, mientras que la variable TF muestra una pequeña desviación con un error absoluto ligeramente superior al 10 por ciento. A pesar de ello, el presente estudio ofrece una combinación de variables a la cual se logra una alta capacidad extractiva en hojas de Tamarindus indica L., ofreciendo una mayor probabilidad de actividad farmacológica.