Extracción de ácido carmínico y electropolimerización: análisis espectroscópico UV-Vis

Autores/as

  • María Azucena Pérez-Guerra Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo | Área Académica de Química | Pachuca de Soto-Hidalgo | México
  • María Aurora Veloz-Rodríguez Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo | Área Académica de Ciencias de la Tierra y Materiales | Mineral de la Reforma-Hidalgo | México https://orcid.org/0000-0002-3453-1227
  • Rosa Angeles Vázquez-García Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo | Área Académica de Ciencias de la Tierra y Materiales | Mineral de la Reforma-Hidalgo | México https://orcid.org/0000-0001-6522-9859
  • Oscar Javier Hernández-Ortiz Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo | Área Académica de Ciencias de la Tierra y Materiales | Mineral de la Reforma-Hidalgo | México https://orcid.org/0000-0002-5805-9035

DOI:

https://doi.org/10.29057/icbi.v12iEspecial5.13688

Palabras clave:

Ácido Carmínico, propiedades ópticas, electropolimerización

Resumen

En este trabajo se reporta la extracción de ácido carmínico a partir de Dactylopius coccus tras una molienda preliminar, seguida de la obtención de un derivado mediante electropolimerización. El proceso fue monitoreado mediante espectroscopía UV-Vis. Los resultados indican que el producto obtenido presenta un bandgap de 1.6 eV, menor que el del ácido carmínico original, lo que sugiere un aumento en la conjugación de la molécula, indicando la posible formación de un nuevo polímero conjugado. Al someter el producto a calentamiento, se observó un cambio colorimétrico, acompañado de un bandgap de 1.9 eV. Este material podría ser de interés para su aplicación en la fotodegradación de contaminantes, como colorantes y fármacos en medios acuosos.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Información de Publicación

Metric
Este artículo
Otros artículos
Revisores por pares 
2.4 promedio

Perfiles de revisores  N/D

Declaraciones del autor

Declaraciones del autor
Este artículo
Otros artículos
Disponibilidad de datos 
N/A
16%
Financiamiento externo 
No
32% con financiadores
Intereses conflictivos 
N/D
11%
Metric
Para esta revista
Otras revistas
Artículos aceptados 
86%
33%
Días hasta la publicación 
94
145

Indexado en

Editor y comité editorial
perfiles
Sociedad académica 
N/D

Biografía del autor/a

Oscar Javier Hernández-Ortiz, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo | Área Académica de Ciencias de la Tierra y Materiales | Mineral de la Reforma-Hidalgo | México

Investigador especializado en materiales orgánicos con sistema π-conjugado. Es Ingeniero Químico Industrial por el Instituto Politécnico Nacional y cuenta con una Maestría y un Doctorado en Ciencias de los Materiales por la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, donde fue reconocido con excelencia académica. Realizó una estancia Posdoctoral de dos años en la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología del Instituto Politécnico Nacional (UPIBI).  Es miembro del Sistema Nacional de Investigadores con Nivel I. Su trabajo se enfoca en el diseño, síntesis y caracterización de copolímeros y moléculas de bajo peso molecular con sistema π-conjugado para aplicaciones optoelectrónicas y biomédicas. Actualmente, es Profesor Investigador de Tiempo Completo en la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo.

Citas

Akbar, A., Jabbar Siddiqui, A., Tarique Moin, S., Noman Khan, M., Raza, A., Khadim, A., Usman, M., Iqbal Choudhary, M., & Ghulam Musharraf, S. (2023). A rapid colorimetric method for the detection of carminic acid in samples based on visible color change. Spectrochimica Acta - Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 302. https://doi.org/10.1016/j.saa.2023.122953

Alizadeh, M., Demir, E., Aydogdu, N., Zare, N., Karimi, F., Kandomal, S. M., Rokni, H., & Ghasemi, Y. (2022). Recent advantages in electrochemical monitoring for the analysis of amaranth and carminic acid as food color. Food and Chemical Toxicology, 163. https://doi.org/10.1016/j.fct.2022.112929

Ansir, R., Shah, S. M., Ullah, N., & Hussain, M. N. (2020). Performance of pyrocatechol violet and carminic acid sensitized ZnO/CdS nanostructured photoactive materials for dye sensitized solar cell. Solid-State Electronics, 172(April), 107886. https://doi.org/10.1016/j.sse.2020.107886

Bayer, G., Shayganpour, A., Zia, J., & Bayer, I. S. (2022). Polyvinyl alcohol-based films plasticized with an edible sweetened gel enriched with antioxidant carminic acid. Journal of Food Engineering, 323. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2022.111000

Borges, M. E., Tejera, R. L., Díaz, L., Esparza, P., & Ibáñez, E. (2012). Natural dyes extraction from cochineal (Dactylopius coccus). New extraction methods. Food Chemistry, 132(4), 1855–1860. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2011.12.018

Brédas, J. L., Silbey, R., Boudreux, D. S., & Chance, R. R. (1983). Chain-Length Dependence of Electronic and Electrochemical Properties of Conjugated Systems: Polyacetylene, Polyphenyle, Polytiophene, and Polypyrrole. Journal of the American Chemical Society, 105(1982), 6555–6559. https://doi.org/10.1021/ja00360a004

Dai, C., & Liu, B. (2020). Conjugated polymers for visible-light-driven photocatalysis. In Energy and Environmental Science (Vol. 13, Issue 1, pp. 24–52). Royal Society of Chemistry. https://doi.org/10.1039/c9ee01935a

deSouzaGil, E., deOliveira, S. C. B., & deOliveira-Brett, A. M. (2012). Hydroxyanthraquinones carminic acid and chrysazin anodic oxidation. Electroanalysis, 24(11), 2079–2084. https://doi.org/10.1002/elan.201200433

Faiad Naief, M., & Naief, M. F. (2017). KINETIC AND THERMODYNAMIC STUDIES FOR OXIDATION OF CARMINIC ACID BY HYDROGEN PEROXIDE (Vol. 8, Issue 1). https://www.researchgate.net/publication/325392893

Ferreyra-Suarez, D., Paredes-Vargas, L., Jafari, S. M., García-Depraect, O., & Castro-Muñoz, R. (2024). Extraction pathways and purification strategies towards carminic acid as natural-based food colorant: A comprehensive review. In Advances in Colloid and Interface Science (Vol. 323). Elsevier B.V. https://doi.org/10.1016/j.cis.2023.103052

Fomo, G., Waryo, T., Feleni, U., Baker, P., & Iwuoha, E. (2019). Electrochemical Polymerization (pp. 105–131). https://doi.org/10.1007/978-3-319-95987-0_3

Fournier, F., de Viguerie, L., Balme, S., Janot, J. M., Walter, P., & Jaber, M. (2016). Physico-chemical characterization of lake pigments based on montmorillonite and carminic acid. Applied Clay Science, 130, 12–17. https://doi.org/10.1016/j.clay.2016.01.046

Gao, Y., Qin, Z., Guan, L., Wang, X., & Chen, G. Z. (2015). Organoaqueous calcium chloride electrolytes for capacitive charge storage in carbon nanotubes at sub-zero-temperatures. Chemical Communications, 51(54), 10819–10822. https://doi.org/10.1039/c5cc03048j

Gawȩda, S., Stochel, G., & Szaciłowski, K. (2008). Photosensitization and photocurrent switching in carminic acid/titanium dioxide hybrid material. Journal of Physical Chemistry C, 112(48), 19131–19141. https://doi.org/10.1021/jp804700d

Grande-Sánchez, S., Hernández-Ortiz, O. J., Muñoz-Pérez, F. M., Sausedo-Solorio, J. M., Ortega-Mendoza, J. G., Villagómez-Ibarra, J. R., Veloz-Rodríguez, M. A., Espinosa-Roa, A., Escalante, C. H., & Vázquez-García, R. A. (2022). Functionalization of carminic acid, the study of its electrochemical, linear, and nonlinear optical properties as a potential material for optoelectronic applications. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 33(9), 6226–6239. https://doi.org/10.1007/s10854-022-07797-7

Hammond, P. P. (2006). Hydrogen Bonding in Polymeric Structures 2-Dimensional Polymers Electrochemical Polymerization Multilayer Assembly. Synthesis, 77(7).

Inoue, K., Aikawa, S., & Fukushima, Y. (2018). Colorimetric chemosensor based on a carminic acid and Pb2+ complex for selective detection of cysteine over homocysteine and glutathione in aqueous solution. Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry, 90(1–2), 105–110. https://doi.org/10.1007/s10847-017-0772-y

Iwai, S., Suzuki, T., Sakagami, H., Miyamoto, K., Chen, Z., Konishi, M., Villani, E., Shida, N., Tomita, I., & Inagi, S. (2022). Electropolymerization without an electric power supply. Communications Chemistry, 5(1). https://doi.org/10.1038/s42004-022-00682-8

Kosco, J., Bidwell, M., Cha, H., Martin, T., Howells, C. T., Sachs, M., Anjum, D. H., Gonzalez Lopez, S., Zou, L., Wadsworth, A., Zhang, W., Zhang, L., Tellam, J., Sougrat, R., Laquai, F., DeLongchamp, D. M., Durrant, J. R., & McCulloch, I. (2020). Enhanced photocatalytic hydrogen evolution from organic semiconductor heterojunction nanoparticles. Nature Materials, 19(5), 559–565. https://doi.org/10.1038/s41563-019-0591-1

Li, C. (2007). Construction of a novel sensor based on electropolymerization of carmine for voltammetric determination of 4‐nitrophenol. Journal of Applied Polymer Science, 103(5), 3271–3277. https://doi.org/10.1002/app.25489

Liu, S., Odate, A., Buscarino, I., Chou, J., Frommer, K., Miller, M., Scorese, A., Buzzeo, M. C., & Austin, R. N. (2017). An Advanced Spectroscopy Lab That Integrates Art, Commerce, and Science as Students Determine the Electronic Structure of the Common Pigment Carminic Acid. Journal of Chemical Education, 94(2), 216–220. https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.6b00644

Manzoori, J. L., Sorouraddin, M. H., & Amjadi, M. (2000). Spectrophotometric determination of osmium based on its catalytic effect on the oxidation of carminic acid by hydrogen peroxide. In Talanta (Vol. 53). www.elsevier.com/locate/talanta

Mizuno, M., Tateno, H., Matsumura, Y., & Atobe, M. (2017). Synthesis and molecular weight control of poly(3-hexylthiophene) using electrochemical polymerization in a flow microreactor. Reaction Chemistry & Engineering, 2(5), 642–645. https://doi.org/10.1039/C7RE00089H

Munir, S., Shah, S. M., Hussain, H., & Siddiq, M. (2015). Adsorption of porphyrin and carminic acid on TiO2 nanoparticles: A photo-active nano-hybrid material for hybrid bulk heterojunction solar cells. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 153, 397–404. https://doi.org/10.1016/j.jphotobiol.2015.10.029

Sakamaki, M., Aikawa, S., & Fukushima, Y. (2017). Colorimetric Determination of Pb2+ in Perfect Aqueous Solution Using Carminic Acid as a Selective Chemosensor. Journal of Fluorescence, 27(5), 1929–1935. https://doi.org/10.1007/s10895-017-2131-1

Scharber, M. C., & Sariciftci, N. S. (2021). Low Band Gap Conjugated Semiconducting Polymers. Advanced Materials Technologies, 6(4). https://doi.org/10.1002/admt.202000857

Sun, C., Li, Y., Song, P., & Ma, F. (2016). An experimental and theoretical investigation of the electronic structures and photoelectrical properties of ethyl red and carminic acid for DSSC application. Materials, 9(10), 1–22. https://doi.org/10.3390/ma9100813

Tkach, V. V., Martins, J. I. F. de P., Ivanushko, Y. G., & Yagodynets, P. I. (2022). Dye electropolymerization for electrochemical analysis. A brief review. In Biointerface Research in Applied Chemistry (Vol. 12, Issue 3, pp. 4028–4047). AMG Transcend Association. https://doi.org/10.33263/BRIAC123.40284047

Zhang, Q., Wang, X., Zeng, W., Xu, S., Li, D., Yu, S., & Zhou, J. (2023). De novo biosynthesis of carminic acid in Saccharomyces cerevisiae. Metabolic Engineering, 76, 50–62. https://doi.org/10.1016/j.ymben.2023.01.005

Ziyatdinova, G., Guss, E., & Budnikov, H. (2020). Amperometric sensor based on MWNT and electropolymerized carminic acid for the simultaneous quantification of TBHQ and BHA. Journal of Electroanalytical Chemistry, 859. https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2020.113885

Ziyatdinova, G., Kozlova, E., & Budnikov, H. (2015). Electropolymerized Eugenol‐MWNT‐Based Electrode for Voltammetric Evaluation of Wine Antioxidant Capacity. Electroanalysis, 27(7), 1660–1668. https://doi.org/10.1002/elan.201400712

Zucchelli, M., Villarruel, F. D., David-Gara, P., Costante, M. R., Tascon, M., Marte, F., García Einschlag, F. S., & Cabrerizo, F. M. (2020). Photophysics and photochemistry of carminic acid and related natural pigments. Physical Chemistry Chemical Physics, 22(17), 9534–9542. https://doi.org/10.1039/d0cp01312a

Descargas

Publicado

2024-12-13

Cómo citar

Pérez-Guerra , M. A., Veloz-Rodríguez, M. A., Vázquez-García, R. A., & Hernández-Ortiz, O. J. (2024). Extracción de ácido carmínico y electropolimerización: análisis espectroscópico UV-Vis . Pädi Boletín Científico De Ciencias Básicas E Ingenierías Del ICBI, 12(Especial5), 212–217. https://doi.org/10.29057/icbi.v12iEspecial5.13688

Número

Sección

Artículos de investigación