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El Perú es el principal productor en el mundo de cochinilla fina, insecto Dactylopius coccus Costa, que parasita a la Opuntia ficus-indica. Es un producto de gran demanda mundial pues de éste se obtiene el ac. carmínico, materia prima para la producción del carmín, colorante natural rojo, inocuo, atractivo para la industria de alimentos (E120), cosméticos, farmacéuticos, pinturas, entre otros. La calidad de la grana, determinada a través del % total de ac. carmínico, depende de muchos factores dentro de los cuales, la especie de la Opuntia, hospedera, el cultivo (zona geográfica, nutrientes, acidez del suelo), cosecha (estadio del insecto) y pos-cosecha (secado) juegan un rol importante. El precio de la cochinilla depende del % de ac. carmínico en cochinilla seca. Sin embargo, este es actualmente calculado mediante una espectroscopía que no discrimina finamente entre las otras antraquinonas presentes en el extracto, y por ello métodos separativos tediosos como cromatografía líquida son necesarios para su exacta cuantificación. El objetivo del estudio es el de emplear metodología no separativa, basada en resonancia magnética nuclear (RMN) y masas - inyección directa (DIMS) tanto para cuantificar el contenido ac. carmínico (1H-RMN), como hallar las condiciones MS que permitan registrar el perfil antraquinónico de la materia prima. La RMN será utilizada para correlacionar directamente los atributos cromáticos (L*a*b*) con el % ac. Carmínico; y el perfil DIMS será el punto de partida para que en futuros proyectos se plantee metabolómica de la cochinilla peruana basada en éstas y otras espectroscopías, con la finalidad de discriminar el producto por zona de origen. En esta primera etapa se incluirán, también, métodos de extracción alternativos. Las muestras serán proporcionadas por una empresa arequipeña, reconocida por la gran calidad de su producto (% ac carmínico >19%). Se incluirán muestras de otros departamentos.
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La Leishmaniasis cutánea es una enfermedad desatendida que se presenta frecuentemente en países subdesarrollados. Dos de los siete países con mayor incidencia de leishmaniasis cutánea en todo el mundo - Perú y Brasil - se encuentran en América del Sur [1]. En particular, la Leishmaniasis cutánea es un problema importante de salud en el Perú. Más de un millón de personas en el Perú están en riesgo de infección [2], y la enfermedad se reportó como endémica en el 74% del territorio peruano en 1998 [3]. Leishmaniasis cutánea puede causar cicatrices permanentes y su tratamiento es complicado en zonas pobres, mayormente rurales donde la enfermedad es endémica. Por otro lado, la Leishmaniasis Cutánea es una enfermedad estigmatizante, que tiene un impacto negativo en el desarrollo económico de los países afectados [4]. El proyecto se enmarca dentro del desarrollo de tecnologías e innovaciones para combatir la pobreza. El proyecto propone mejorar el tratamiento de esta enfermedad en dos aspectos concretos: 1) En el desarrollo de nuevas herramientas tecnológicas no invasivas para determinar la evolución de la enfermedad en un paciente, y 2) en la implementación de un sistema que acelere la búsqueda de nuevos agentes para el tratamiento de la enfermedad dentro de la librería de compuestos disponibles en los laboratorios PUCP. En el primer aspecto, el estudio se concentrará en el desarrollo de herramientas ultrasónicas para la caracterización de las heridas de Leishmaniasis cutánea mientras que en el segundo aspecto se desarrollarán herramientas de procesamientos de imágenes que permitan agilizar el proceso de análisis de las diversas sustancias químicas disponibles en los laboratorios PUCP. El exito de este estudio, permitirá contar con herramientas que brinden solución a un problema de salud endémico nacional cuya solución se requiere urgentemente, de acuerdo a reportes del Ministerio de Salud (MINSA) y la Organización Mundial de la Salud (WHO por sus siglas en ingles).
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El café y el cacao peruano son productos muy apreciados a nivel mundial por las propiedades únicas que poseen, resultado del clima privilegiado con el cual cuentan zonas de nuestro país.
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Cuantificacion de los componentes quimicos en cafe grano mediante HPLC.
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Cuantificar los componentes de una mezcla haciendo uso de la separación cromatográfica de éstos, seguido de la detección individual de cada uno de los analitos es la forma tradicional de evaluar la composición química de una mezcla. Sin embargo, este tratamiento, por lo general, es tedioso pues consume varias horas de trabajo cromatográfico, precisa del empleo de una gran cantidad de solventes contaminantes (acetonitrilo, acido acético, entre otros) y no es de carácter universal, es decir, no permite, mediante un mismo método (mismas condiciones cromatográficas), evaluar todos los componentes a la vez. La resonancia magnética nuclear cuantitativa ha recibido en los últimos años, un creciente interés en dicho terreno pues nos ofrece selectividad a nivel de tres ejes (núcleo, desplazamiento químico y acoplamiento) que permiten detectar simultáneamente y de forma directa todos los analitos en una misma medición, sin la necesidad de una separación previa. Sin duda, para lograr este ambicioso objetivo es necesario implementar métodos quimiométricos adecuados a la naturaleza del estudio, así como elaborar una base de datos extensa, con información precisa y apropiada que facilite la validación del método. En este proyecto se propone analizar productos de importancia agroindustrial en nuestro país (vainilla, café, entre otros). En cada uno de los distintos escenarios, la metodología de RMN a utilizar será diferente. El equipo de resonancia magnética nuclear recientemente adquirido a través de fondos externos (FINCYT 2009) cuenta con tecnología moderna basada en gradientes, característica que ha incrementado la sensibilidad de nuestro equipo de RMN en varios órdenes de magnitud, dependiendo del núcleo de interés. El nuevo diseño permite realizar experimentos antes no concebidos a un tiempo sumamente veloz, y con un menor requerimiento de muestra. Es decir, ya se cuenta con la tecnología recomendada para realiza estudios de RMNq de punta.
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Los productos marinos del Perú son muy apreciados a nivel nacional e internacional, dada la gran diversidad que existe y la calidad que posee. Actualmente, por ejemplo, el Perú es considerado por la Unidad Europea como un exportador de conchas de abanico de importancia. El porcentaje de aumento en la demanda, tanto en cantidad como en el número de países interesados, es prueba de ello. Las exportaciones durante el 2007-2009 han implicado aproximadamente 12000 toneladas métricas (TM) a un precio promedio entre $15000 - $18000/TM. La calidad de exportación de las conchas de abanico y de muchos otros moluscos bivalvos, muy pronto se verán sujetas a estrictas normas a ser implementadas en la UE prontamente: rango de concentración de las biotoxinas, acido okadáico y dinofisitoxinas DTX-1 y DTX-2. La contaminación de estos productos es el resultado de la presencia impredecible de fitoplácton nocivo perteneciente a los géneros considerados como fitotóxicos, todos ellos presentes en nuestro litorales (IMARPE,2008). El trabajo que aquí se presenta se centra en las conchas de abanico de nuestro litoral. Se determinarán los parámetros de trabajo para la debida detección (cualitativo y cuantitativo) de las trazas contaminantes en conchas de abanico utilizando la técnica de cromatografía líquida acoplada a la espectroscopía de masas (LC-MS). Los extractos de estudio serán proporcionados por el Instituto Tecnológico Pesquero del Perú (ITP) previo al análisis biológico de toxicidad. Los parámetros para implementar el método cuantitativo correspondiente serán determinados con estándares comerciales certificados. Los resultados obtenidos de la evaluación cualitativa y cuantitativa en la PUCP se compararán con los del ensayo biológico de detección de toxicidad del ITP.
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La resonancia magnética nuclear a nivel mundial es una herramienta de uso diario en todas las áreas de la química, bioquímica y biología, tanto a nivel de ciencia básica como aplicada (alimentos, materiales, farmacéutica, agroindustria, entre otros). El proyecto de equipamiento permitió la modernización del único equipo de resonancia magnética nuclear con el que el Perú cuenta desde el año 2003, un Bruker AC300. Dicha modernización comprendió el cambio de la consola AC300 por la más moderna del mercado actual, la consola basada en tecnología de gradientes, Bruker Avance III . La Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP), que desde el año 2003, ofrece a toda la comunidad científica e industrial del país la posibilidad de analizar sus muestras y de conocer el funcionamiento teórico y experimental del equipo, continúa ofreciendo dicho apoyo. El equipo se encuentra apoyando proyectos relacionados con el desarrollo de la resonancia magnética cuantitativa cuantitativa (RMNq) para el análisis de productos diverso, ademas de ser rutinariamente empleado para la elucidacion estructural de moléculas químicas.
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Es conocido que el café peruano es muy apreciado a nivel mundial por sus propiedades únicas, resultado del clima privilegiado con el que cuentan algunas zonas del país. Actualmente, el Perú es el tercer productor de café de Sudamérica. En el 2007 la exportación bordeó los $ 450 millones mientras que en el 2008 hubo un incremento del 31 %. Sin embargo, nos encontramos limitados a exportarlo mayoritariamente como grano verde, pues aún no se tiene control sobre la calidad del grano tostado. La calidad del café depende de muchos factores dentro de los cuales el proceso de tostado es crítico pues afecta directamente la composición química del grano. Dado que muchos de los componentes no volátiles, como la cafeína, trigonelina, ácidos clorogénicos y carbohidratos, responsables a su vez del sabor característico del café, son precursores de muchos otros compuestos asociados al aroma del café, como son, el ácido quínico, los catecoles, furanonas, y guayacoles, su cantidad relativa en el grano tostado determina la calidad de éste. El trabajo que aquí se presenta tiene como objetivo montar metodología cuantitativa, rápida y eficiente, que facilite afinar las condiciones (temperatura y tiempo) del proceso de tostado del café verde peruano a través de un monitoreo de sus componentes químicos. Por lo tanto, se propone aprovechar la ventaja que actualmente ofrece la resonancia magnética nuclear cuantitativa (RMN) para implementar un método no separativo que permita cuantificar a la cafeína, trigonelina, acidos clorogenicos, acido quinico y carbohidratos, de manera simultánea. Se determinarán las condiciones adecuadas (señal / analito, tiempo de relajamiento de los núcleos, ángulo de pulso, entre otros) para preparar curvas de calibración utilizando RMN de protón (1H) y de carbono (13C). Las curvas serán debidamente validadas. Se estudiará café tostado y café verde, este último otorgado por una compañía peruana líder en el mercado internacional.
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