Doctorado en Ciencias - Química

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Búsqueda de agentes fitosanitarios para el control de enfermedades fúngicas del cultivo del aguacate a partir de hongos endófitos asociados al mismo
(Universidad Nacional de Colombia, 2025-07-27) Robayo Medina, Angie Tatiana; Ávila Murillo, Mónica Constanza; Robayo-Medina, Angie T. [https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001431123]; Robayo-Medina, Angie T. [0000-0002-7583-3774]; Grupo de Investigación en Química de Productos Naturales Vegetales Bioactivos (Quipronab)
Los hongos endófitos son una fuente prometedora de compuestos bioactivos diversos y estructuralmente novedosos que inhiben el crecimiento de una amplia variedad de microorganismos responsables de enfermedades en humanos y cultivos de importancia comercial. En esta investigación, se obtuvieron 88 hongos endófitos de hojas y raíces sanas de aguacate criollo, así como 6 aislamientos fúngicos a partir de raíces secundarias de árboles de aguacate criollo con síntomas de pudrición radicular. A través de ensayos de actividad antifúngica in vitro en combinación con análisis metabolómicos basados en cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas de alta resolución (LC-HRMS) y resonancia magnética nuclear (NMR), se seleccionó un aislamiento endofítico capaz de producir compuestos antifúngicos contra los fitopatógenos Fusarium solani y Fusarium equiseti. Los compuestos citocalasina H (1), citocalasina H1 (2), dicerandrol B (4) y ácido 2-(2-hidroxipropanamido) benzoico (5), previamente descritos en otros endófitos, junto con el compuesto 18-epi-citocalasina H (3), por primera vez reportado, fueron aislados mediante seguimiento orientado por 1H-NMR y fraccionamiento bioguiado del extracto orgánico del cultivo de Diaporthe sp UN310 en caldo levadura- glucosa. El análisis estadístico multivariado permitió identificar las características (m/z, δH) estadísticamente significativas relacionadas con la actividad antifúngica, muchas de las cuales corresponden a la citocalasina H (1), y a otros compuestos relacionados estructuralmente, los cuales fueron determinados en el extracto crudo. Los compuestos 1 y 3 mostraron la mejor actividad antifúngica sobre los patógenos de Fusarium spp., con concentraciones mínimas inhibitorias (CMI) de 50.7 μM. Se concluye que la metabolómica no dirigida demostró ser una herramienta confiable para la bioprospección de hongos endófitos y a través de esta, se comprueba que los aislamientos del género Diaporthe son capaces de producir metabolitos bioactivos que pueden ser una opción para el control de patógenos del aguacate. (Texto tomado de la fuente).
Síntesis y evaluación de la actividad fotocatalítica de semiconductores de Zn1-xMxO (M = Cu y Ni, x = 0,01 - 0,20) en la generación de H2
(Universidad Nacional de Colombia, 2025) Morales Rivera, Angela Maria; Moreno Aldana, Luis Carlos; Parra Vargas, Carlos Arturo; Morales Rivera, Angela Maria [0001542185]; Morales Rivera, Angela Maria [Angela Maria Morales Rivera]; Morales Rivera, Angela Maria [0000-0003-0300-5280]; laboratorio de Investigación en Combustibles y Energía; Grupo Física de Materiales – GFM (Uptc); Morales Rivera, Angela Maria [57057749800]
El ZnO es uno de los semiconductores más utilizados en la generación fotocatalítica de H2; sin embargo, presenta recombinación de pares e-/h+ y absorción en el UV. Por lo tanto, en esta investigación se planteó la síntesis y evaluación fotocatalítica de Zn1-xMxO (M = Ni o Cu y x = 0.01- 0.20) recubiertos con Pt, mezclados con granate Y3Al4.95Er0.05O12 (Er3+:YAG) y empleando metanol como agente de sacrificio, con el fin de mejorar las falencias del ZnO. Los materiales se sintetizaron por el método sol-gel y se caracterizaron por DRX, SEM-EDX, Raman, UV-Vis-DRS, adsorción-desorción de N2, EPR, magnetización y espectroscopía de fotoluminiscencia. Inicialmente, se determinó que 700 °C y 2 h son las condiciones de calcinación que mejoran la actividad del ZnO, por lo que se emplearon para preparar muestras con fórmula CuO/Zn0.99Cu0.01O y NiO/Zn0.99Ni0.01O. Se evidenció que no tuvo lugar la sustitución con Cu2+ o Ni2+ cuando x es superior a 0.01 y que el valor de x fue proporcional al contenido en porcentaje de las fases de CuO y NiO para x ≥ 0.05. No obstante, la formación de la heterounión p-n aumentó la producción de H2 de 676 µmol g-1h-1 del ZnO hasta 871 µmol g-1h-1. Por otro lado, se obtuvieron los materiales Er3+:YAG/Pt/CuO/Zn0.99Cu0.01O y Er3+:YAG/Pt/NiO/Zn0.99Ni0.01O, mediante recubrimiento con un 2.0% de Pt y la adición de Er3+:YAG en relación de masa 1.0:0.3 de Pt/ZnO:granate, que en conjunto con 10% v/v de metanol alcanzó una generación de H2 de 1932 µmol g-1h-1 y de 2324 µmol g-1h-1, respectivamente. Los hallazgos contribuyen significativamente a solventar las falencias del ZnO, ya que se incrementó la actividad en la región del visible y se redujo la recombinación de los pares e-/h+. (Texto tomado de la fuente).
Desarrollo de sistemas fotocatalíticos tipo Ba1-xMxTiO3 (M = Fe, Al) soportados en biocarbonos activados para la remoción de contaminantes emergentes presentes en matrices acuosas
(Universidad Nacional de Colombia, 2025) Varela Olivera, Christian Fabian; Moreno Aldana, Luis Carlos; Agamez-Pertuz, Yazmin Yaneth; Varela Olivera, Christian Fabian [0001586304]; Varela Olivera, Christian Fabian [Christian F. Varela]; Varela Olivera, Christian Fabian [0000-0002-1691-542X]; laboratorio de Investigación en Combustibles y Energía; Varela Olivera, Christian Fabian [57222088629]
La presencia de contaminantes emergentes en el agua representa graves riesgos para el medio ambiente y la salud humana, por lo que es necesario investigar nuevas y menores metodologías que permitan la eliminación eficiente de estos contaminantes. En este contexto, la presente tesis doctoral se enfocó en el desarrollo de nuevos materiales para la remoción mediante adsorción/fotocatálisis de contaminantes emergentes en matriz acuosa. Los estudios se realizaron en tres etapas, en la primera se prepararon biocarbonos activados, y se evaluó su desempeño en la remoción adsorptiva de acetaminofén y amoxicilina, con el fin de seleccionar el material adecuado a ser empleado como soporte carbonoso. En la segunda etapa, se sintetizaron materiales tipo BaTiO3 sustituidos con hierro y aluminio, y se determinó el efecto de la sustitución en la actividad fotocatalítica de los materiales obtenidos. En la tercera etapa se prepararon varios materiales compuestos a partir de un biocarbón de tusa de maíz activado en ZnCl2 y el semiconductor con Ba0.90Fe0.10TiO3, los cuales habían demostrado individualmente la mayor capacidad de remoción. Se demostró que el soporte carbonoso, los semiconductores, y subsecuentemente, los materiales compuestos preparados presentan una alta efectividad en la remoción de fármacos y microplástico presentes en matrices acuosas. De esta manera, la presente investigación presenta un aporte significativo en el desarrollo de alternativas metodológicas para lograr una remoción eficiente y asequible de contaminantes emergentes mediante adsorción/fotocatálisis. (Texto tomado de la fuente).
Síntesis de bioMOFs a partir de ácidos fenólicos presentes en residuos agroindustriales de cacao como agentes terapéuticos antioxidantes
(Universidad Nacional de colombia, 2024) Garzón Serrano, Andrea Yulieth; Sierra Ávila, César Augusto; Umaña Pérez, Yadi Adriana; Garzón-Serrano, Andrea Yulieth; 0000-0002-0750-0601; Grupo de Investigación en Hormonas; Grupo de Investigación en Macromoléculas
En esta tesis doctoral, inicialmente se describe la síntesis de un novedoso bioMOF y la optimización de la síntesis un bioMOF ya reportado. Síntesis que paralelamente llevaron a la obtención de un material adicional, una estructura de coordinación de zirconio, con características estructurales atractivas para el área de catálisis. En todos estos casos se buscaron condiciones de síntesis escalables y ambientalmente amigables usando ácidos fenólicos (reactivos comerciales) presentes en residuos agroindustriales de cacao. Teniendo en cuenta esto último, se optimizó el proceso de purificación de los ácidos fenólicos, especialmente ácido gálico y ácido protocatéquico, desde los extractos obtenidos de dichos residuos. Adicionalmente, se estudió el potencial de los bioMOFs sintetizados como sistemas de liberación controlada de ligantes y moléculas con interés terapéutico como curcumina y rodamina, y frente a paneles celulares, una de ellas de alta resistencia, en donde se determinó la citotoxicidad frente a cada material sintetizado (Texto tomado de la fuente).
Estudio de parámetros que controlan el desempeño catalítico en el reformado de etanol con vapor oxidativo (OSRE), empleando óxidos mixtos de Ni y Co
(Universidad Nacional de Colombia, 2024) Rodríguez Monroy, César Andrés; Molina Gallego, Rafael Alberto; RODRÍGUEZ MONROY, CÉSAR ANDRÉS; César Andrés Rodríguez Monroy; https://orcid.org/0000-0003-0876-2045; César Andrés Rodríguez; Estado Sólido y Catálisis Ambiental; 56257148300
“Estudio de parámetros que controlan el desempeño catalítico en el reformado de etanol con vapor oxidativo (OSRE), empleando óxidos mixtos de Ni y Co” es el título asignado a esta tesis, la cual hace parte del proceso de consolidación de la línea de investigación sobre el hidrógeno que ha venido desarrollando el grupo Estado Sólido y Catálisis Ambiental -ESCA- desde hace más de 12 años. En particular, como lo sugiere el título, la presente investigación definió como foco de atención el estudio de diferentes parámetros que controlan las principales propiedades de un catalizador con las cuales se pretende gobernar el desempeño catalítico en la reacción de reformado de etanol con vapor oxidativo (OSRE). Con ese alcance, se investigó la implementación de fases activas de Ni y/o Co, la interacción metal-matriz oxídica, el uso de promotores redox y la estructuración del mejor catalizador obtenido, así como el efecto del oxígeno en la reacción catalítica para, finalmente, establecer las posibles correlaciones de las diferentes propiedades del catalizador con su desempeño en el proceso OSRE. Lo anterior implicó ajustes en distintas técnicas de caracterización incluyendo, entre otras, el diseño, montaje y puesta en funcionamiento de una configuración que permitiera el seguimiento operando por espectroscopía infrarroja en reflectancia difusa (DRIFT-MS) para comprender mejor los mecanismos de reacción y el papel específico de los diferentes sitios activos en los catalizadores. Esta aproximación permitió abordar la sinergia entre las propiedades redox, básicas y metálicas de los catalizadores para evaluar la producción de hidrógeno en el proceso. Los resultados permitieron establecer que los catalizadores corresponden a oxicarbonatos mixtos de NiCo obtenidos de hidrotalcitas en las cuales se modularon las diferentes propiedades optimizando la conversión completa de etanol (100 %) con la mayor producción de H2 (60 %) a 400 °C, ofreciendo una estabilidad de los sólidos promovidos con CePr durante 150 h. El mecanismo de la reacción bajo dichas condiciones fue estudiado. Finalmente, los resultados en su conjunto llevaron a plantear una aproximación a los procesos de estructuración en monolitos metálicos de FeCrAlloy que alcanzan un desempeño cercano al catalizador en polvo (texto tomado de la fuente).
Obtención de conjugados péptido-resorcinareno mediante reacción de adición de Michael tiol-maleimida y evaluación de su potencial antibacteriano
(Universidad Nacional de Colombia, 2025) Niño Ramírez, Víctor Alfonso; Maldonado Villamil, Mauricio; Rivera Monroy, Zuly Jenny; https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000170362; Niño Ramírez, Víctor Alfonso [0000000258204458]; https://www.researchgate.net/profile/Victor-Nino-Ramirez?ev=prf_overview; Síntesis y Aplicación de Moléculas Peptídicas; Aplicaciones Analíticas de Compuestos Orgánicos (Aaco); https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57217067732
Los calix[4]resorcinarenos son macrociclos polihidroxilados que permiten incorporar en varios puntos de su estructura grupos funcionales reactivos, esta versatilidad sintética los hace atractivos para la conjugación con otras moléculas, como los péptidos antibacterianos (PAMs). En este trabajo, se exploraron rutas sintéticas que permitieran la unión selectiva entre los PAMs y los calix[4]resorcinarenos usando la reacción de adición de Michael tiol-maleimida, clasificada como reacción de química click. Con el desarrollo del proyecto se pretendía enriquecer las opciones de rutas sintéticas para la obtención de nuevos agentes antibacterianos, basados en péptidos modificados, polivalentes y que presenten motivos no proteicos en su estructura. En este estudio específicamente, se optimizaron rutas sintéticas para la obtención de precursores, derivados de (i) resorcinarenos y de (ii) PAMs, funcionalizados con grupos tiol o maleimida. Para el caso de los resorcinarenos es el primer reporte de la funcionalización de estas moléculas con el grupo maleimida. Se evaluaron condiciones de la reacción de adición de Michael tiol-maleimida para formar conjugados del tipo (péptido)n-calix[4]resorcinareno (n = 1, 2, 3 o 4), lo que permitió la obtención de seis nuevos conjugados con una o dos copias del motivo peptídico LfcinB (20-25): RRWQWR. Cabe resaltar, que fue posible unir al macrociclo un péptido palindrómico de trece residuos, siendo la primera vez que se logra funcionalizar los resorcinarenos con secuencias peptídicas de más de seis residuos. Finalmente, se evaluó la actividad antibacteriana de los conjugados, frente a Escherichia coli (Gram-negativa) y Enterococcus faecalis (Gram-positiva). Los avances obtenidos abren nuevas rutas para la síntesis de moléculas novedosas, permitiendo la incorporación de otros PAMs mediante una reacción limpia, selectiva y modular como lo es la adición de Michael tiol-maleimida (Texto tomado de la fuente).
Estructura electrónica y molecular de complejos de amiloide Beta (Aβ)con Fe2+/3+ (Fe2+/3+-Aβ) asociados a la enfermedad de Alzheimer
(Universidad Nacional de Colombia, 2024) Puello Silva, Jorge Raúl; Alí Torres, Jorge Isaac; https://scholar.google.com/citations?user=Bhdwu_YAAAAJ&hl=es; Puello Silva, Jorge Raúl [0009000029794009]; https://www.researchgate.net/profile/Jorge-Puello-2?ev=hdr_xprf; Química Cuántica y Computacional
La interacción entre el hierro y el péptido amiloide β (Aβ) ha sido objeto de gran atención en la investigación de la enfermedad de Alzheimer (EA) debido a sus posibles implicaciones en el desarrollo de esta patología. Mientras que los estudios previos han investigado las preferencias de coordinación del hierro y el péptido Aβ1−42, no se ha estudiado la contribución de la parte peptídica dentro de la estabilización de estos sistemas. En este trabajo se utilizó una serie de herramientas computacionales que combinan técnicas de modelado por homología con cálculos de mecánica cuántica (DTF-xTB) para construir y evaluar los modelos 3D plausibles de Fe2+/3+-Aβ1−42. Además, se evaluó un conjunto de ligandos tipo salen como potenciales agentes farmacológicos con afinidad por los iones de hierro que puedan competir para coordinar el hierro con el Aβ1−42. Nuestros resultados revelaron la formación de complejos Fe2+/3+-Aβ1−42 bien definidos, tanto en la fracción metálica como en la peptídica, y se caracterizaron las interacciones moleculares que estabilizan estos complejos al elucidar los entornos de coordinación y las preferencias de unión de los mismos, destacando la importancia de la parte peptídica para estabilizar los complejos. En cuanto a los ligandos, se han identificado tres mecanismos de acción, de acuerdo con los valores de potencial estándar de reducción y las afinidades obtenidas para los complejos metal-ligando: antioxidante, distribuidor y regulador, este ´ultimo propuesto en este trabajo. Finalmente, los modelos propuestos junto con los ligandos evaluados ofrecen valiosa información sobre el papel del hierro en la patología de la EA y en futuras estrategias para interferir en las reacciones redox promovidas por los complejos Fe2+/3+-Aβ1−42 (Texto tomado de la fuente).
Valorización de cascarilla de arroz mediante transformación termocatalítica para la obtención de sílice amorfa mesoporosa
(Universidad Nacional de Colombia, 2024) Díaz Tovar, Dairo; Moreno Guáqueta, Sonia; Centeno Gallego, Miguel Ángel; Díaz Tovar, Dairo [0000000300357977]; Estado Sólido y Catálisis Ambiental
La siguiente investigación se centró en el estudio sistemático de los efectos de los tratamientos de molienda, tamizado, lixiviación y descomposición térmica de cascarilla de arroz para la obtención de biosílice amorfa mesoporosa. Para ello, se evaluó como los factores experimentales de los anteriores tratamientos, determinan las propiedades fisicoquímicas y térmicas de la cascarilla de arroz tratada, así como las propiedades fisicoquímicas y texturales de la biosílice obtenida. Se establecieron los tripletes cinéticos de la combustión y la pirólisis de la cascarilla cruda y tratada, y se evaluó el efecto de un catalizador en el proceso de pirólisis. Se determinó que el tamaño de partícula de la cascarilla de arroz molida y tamizada afecta significativamente las propiedades fisicoquímicas y térmicas de la cascarilla tratada, haciendo posible clasificar algunas fracciones granulométricas en grupos homogéneos. Se sintetizó biosílice mesoporosa de 99,45 ± 0.04 % de pureza, 318 ± 10 m2 g-1 de área superficial y 0,46 ± 0.01 cm3 g-1 de volumen de poro, a partir de la lixiviación de cascarilla en HCl a pH 1,5. El estudio cinético permitió establecer que la descomposición térmica puede ser descrita por un modelo de reacción en multipasos. Se propuso un método novedoso basado en la modificación de la regresión lineal múltiple para la determinación simultánea del factor pre-exponencial y el modelo de reacción de la ley de velocidad. Los resultados obtenidos son consistentes con los reportados en la literatura para biomasa lignocelulósica (Texto tomado de la fuente).
Evaluación de la actividad fotocatalítica de FexOy/TiO2 obtenido a partir de ilmenita proveniente de residuos mineros para la degradación de cianuro disuelto en agua
(Universidad Nacional de Colombia, 2024-07-08) Henao Hoyos, Yuli Marcela; Carriazo Baños, José Gregorio; Márquez Godoy, Marco Antonio; Henao Hoyos, Yuli Marcela [0001529361]; Henao-Hoyos, Yuli Marcela [0000000268628668]; Henao-Hoyos, Yuli Marcela; Diseño y Reactividad de Estructuras Sólidas (Lab DRES); Mineralogía aplicada y bioprocesos (GMAB)
En el presente trabajo se estudia la síntesis de catalizadores basados en estructuras de Fe(III)-TiO2 (dióxido de titanio dopado con hierro), obtenidos a partir del mineral natural ilmenita extraída de arenas negras que constituyen un tipo de residuo de la industria minera (de explotación de oro) en la región de El Bagre Antioquia-Colombia. La síntesis se desarrolló mediante la extracción ácida controlada de las especies de titanio-hierro, permitiendo la obtención de catalizadores con diferentes contenidos de hierro. Dichos materiales se estudiaron mediante caracterizaciones, estructurales, superficiales, texturales y morfológicas (DRX, XPS, UV-Vis, TEM, EDX, difracción de electrones, isotermas de adsorción de N2, entre otras). Los resultados indican variaciones importantes en los diferentes sólidos, las cuales son marcadamente relacionables con el desempeño catalítico evaluado. Adicionalmente, se caracterizaron también dos sólidos comerciales (anatasa comercial y Degussa P25), con el objetivo de comparar las diferentes propiedades estudiadas. Los resultados indicaron mejores propiedades texturales y de tamaño de partícula (mayor área y menor tamaño) para la mayoría de los sólidos sintetizados y, de acuerdo al estudio estructural, se evidenció una posible substitución de Fe(III) en la estructura de TiO2 tipo anatasa. Los diferentes catalizadores sintetizados se evaluaron en la reacción de degradación fotocatalítica del ion cianuro (CN-) en medio acuoso, tanto en presencia de luz UV como de luz visible. Los resultados se compararon con las evaluaciones fotocatalíticas de los sólidos de referencia (anatasa comercial y Desgussa P25). Aunque los resultados demostraron una actividad comparable de los sólidos sintetizados con la actividad de la anatasa comercial, e inferior a la del TiO2 Degussa, bajo radiación UV, la actividad catalítica de dichos materiales sintetizados fue superior que la de los sólidos de referencia en presencia de luz visible. Además, los estudios cinéticos realizados mostraron excelente ajuste a la cinética de pseudo-primer orden mediante el modelo de Langmuir-Hinshelwood. Finalmente, se realizó la exploración de diferentes especies químicas involucradas en el mecanismo de reacción para la degradación de cianuro. Para ello, se empleó espectroscopía FTIR en modo de reflectancia difusa, mediante ensayos in situ (método transiente). Dichos experimentos permitieron verificar la desaparición progresiva de cianuro, la aparición de especies transitorias como cianato (CNO-), HCONH2 y NH2OH, entre otras. Adicionalmente, este estudio permitió entender mejor el papel del hierro incorporado en la estructura del TiO2, revelando la participación del Fe(III) estructural en la quimiadsorción del cianuro y su transformación en la superficie. Este resultado junto con aquellos obtenidos para la cinética de reacción, sugieren la participación predominante de un mecanismo tipo Langmuir-Hinshelwood. El presente estudio también permitió comprender mejor la función de los grupos -OH superficiales en el desempeño fotocatalítico de los sólidos. (Texto tomado de la fuente)
Estudios DFT de sistemas modelo de complejos Fe2+/3+-Aβ y propiedades antiagregantes de polifenoles y carotenoides en la enfermedad de Alzheimer
(Universidad Nacional de Colombia, 2024) Orjuela Rocha, Adrian Leonardo; Alí Torres, Jorge Isaac; Núñez Zarur, Francisco; 0000-0003-2789-3948; Química Cuántica y Computacional
La enfermedad de Alzheimer, una compleja afección multifactorial, implica una serie de factores entre los cuales destaca la hipótesis del papel del hierro en los procesos de neurodegeneración y en la formación de placas amiloides. En este contexto, el presente estudio se enfocó en el uso de métodos computacionales para predecir el potencial estándar de reducción y la generación de especies reactivas mediante complejos Fe-Aβ Los resultados incluyen el desarrollo de una metodología avanzada para el tratamiento de complejos de hierro, así como una propuesta sobre la reactividad y la formación de peroxído de hidrógeno. Además, se elaboró una metodología específica para investigar el potencial antiagregante de derivados de curcumina. Esta misma técnica se aplicó para evaluar la actividad antiagregante de varios carotenoides presentes en el mamey rojo, ampliando así el espectro de posibles intervenciones terapéuticas en la lucha contra la enfermedad de Alzheimer. Estos avances representan un paso significativo en la comprensión y tratamiento de esta enfermedad, abriendo nuevas vías de investigación para combatir sus efectos neurodegenerativos. (Texto tomado de la fuente).
Síntesis de puntos cuánticos de carbono obtenidos a partir de cáscara de chontaduro: funcionalización con biomoléculas y aplicación en la detección de iones Hg2+, Pb2+ y As3+
(Universidad Nacional de Colombia, 2024) Gómez Piñeros, Brayan Stiven; Granados Oliveros, Gilma; Nano-Inorgánica
En diversos países a nivel mundial donde se practican actividades industriales, los iones mercurio (Hg2+), plomo (Pb2+) y arsénico (As3+) altamente tóxicos se liberan incontrolablemente al medio ambiente. Detectar los iones Hg2+, Pb2+ y As3+ con buena sensibilidad y selectividad es de gran importancia. En este trabajo, se reporta por primera vez la obtención de manera fácil y de bajo costo de puntos cuánticos de carbono dopados con nitrógeno (N-CQDs) a partir de cáscaras de chontaduro (Bactris gasipaes), mediante la síntesis en un solo paso asistida por microondas. Estos materiales mostraron alta solubilidad en agua y un rendimiento cuántico de fluorescencia en el visible del 20,5%. Se realizó la modificación de la superficie de los N-CQDs con L-cisteína (N-CQDs/CYS), L-histidina (N-CQDs/HIS) y L-fosfoserina (N-CQDs/FOS), mediante una reacción química (conocida como acoplamiento de amida) entre los grupos amino de los aminoácidos y los grupos carboxilo de los N-CQDs, este acoplamiento fue caracterizado mediante FT-IR y XPS. Las nanopartículas de N-CQDs/CYS, N-CQDs/HIS y N-CQDs/FOS también exhibieron alta solubilidad en agua, y se caracterizaron mediante UV-VIS y fluorescencia, obteniendo un rendimiento cuántico de fotoluminiscencia (ΦFL) del 25,4 %, 23,0%, 19,9% y una superficie con grupos tiol (de la L-cisteína), grupos imidazol (de la L-histidina) y grupos fosfato (de la L-fosfoserina) correspondientemente. Los N-CQDs/CYS, N-CQDs/HIS y N-CQDs/FOS detectaron eficientemente los iones Hg2+, Pb2+ y As3+ respectivamente (en medio acuoso) lo cual se comprobó por medio de la disminución de su fluorescencia, reportando para los N-CQDs/CYS una sensibilidad de 4,1x104 M-1 con un límite de detección (LD) de 0.20µM, para los N-CQDs/HIS una sensibilidad de 1,2x104 M-1 con un LD de 0.070µM y para los N-CQDs/FOS una sensibilidad de 3,0x104 M-1 con un LD de 0.34µM. Los N-CQDs/CYS, N-CQDs/HIS y N-CQDs/FOS evidenciaron una mayor selectividad a los iones Hg2+, Pb2+ y As3+ correspondientemente sin interferentes significativos que los afecten, excepto para los N-CQDs/HIS que tuvieron como interferentes el Cu2+ y el Cd2+. La funcionalización estratégica en la superficie de los N-CQDs con aminoácidos L-cisteína, L-histidina y L-fosfoserina, les brindó una eficiente detección, elevada sensibilidad y selectividad a los N-CQDs/CYS, N-CQDs/HIS y N-CQDs/FOS. Se realizaron mediciones de fluorescencia resuelta en el tiempo para estudiar la forma en que ocurría el apagado de la fluorescencia, cuando estaban los iones Hg2+ presentes en los N-CQDs/CYS se evidenció un mecanismo de quenching de fluorescencia estático, debido a la formación de un complejo de coordinación no fluorescente en el estado basal entre los iones Hg2+ y el grupo tiolato de los N-CQDs/CYS. Asimismo, la presencia de los iones Pb2+ en los N-CQDs/HIS genera un quenching de fluorescencia estático debido a la formación de un complejo de coordinación entre los iones Pb2+ y el grupo imidazol de los N-CQDs/HIS. Finalmente, la presencia de los iones As3+ en los N-CQDs/FOS generó también un quenching de fluorescencia estático debido a la coordinación de los iones As3+ al grupo fosfato de los N-CQDs/FOS. Los resultados indican que los nuevos materiales N-CQDs/CYS, N-CQDs/HIS y N-CQDs/FOS, al ser modificados superficialmente dirigieron la selectividad a los iones Hg2+, Pb2+ y As3+ correspondientemente, dotándolos de gran potencial para ser usados en la detección fluorescente de manera selectiva, sensible, de estos iones en medio acuoso de una forma fácil y económica. (Texto tomado de la fuente).
Evaluación de residuos de plaguicidas, micotoxinas y contaminantes de procesamiento como descriptores claves de inocuidad química en la poscosecha de la cadena de producción cafetera de la región del Tolima empleando estrategias analíticas basadas en marcado de isótopos estables (SIL)
(Universidad Nacional de Colombia, 2024-05-23) España Amórtegui, Julio César; Guerrero Dallos, Jairo Arturo; 0001104837; nOAM6KsAAAAJ&hl=es&oi=ao; 0000-0003-3566-5689; Residualidad y destino ambiental de plaguicidas en sistemas agrícolas; 56089546400
Se presenta el desarrollo y validación de un procedimiento simple, integral y amigable con el medio ambiente para determinar residuos de plaguicidas, contaminantes naturales y de procesamiento en el café tostado por LC-HRMS, e hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs) vía GC-MS/MS. Para la primera técnica se extraen plaguicidas y micotoxinas con acetato de etilo, con una partición simultánea de acrilamida (AA) en fase acuosa en la misma porción analítica. Una microextracción en fase sólida dispersiva 'en tubo' (dSPME) retiene la AA para inyectarla de forma independiente de los compuestos de la fase orgánica. A través de novedoso método de cromatografía líquida de espectrometría de masas de alta resolución (LC-HRMS) se cuantificaron 186 compuestos a 10 µg/kg, 226 a 5 µg/kg y la AA a 200 µg/kg, para un total de 414 moléculas con recuperación (70%-120%) y precisiones aceptables (RSD<20%). Se confirmó la presencia de clorpirifos, AA y ocratoxina A (OTA) en muestras de diferente origen por debajo del límite de cuantificación. No hubo evidencia de enmascaramiento de OTA durante el almacenamiento del café; sin embargo, se evidenció condensación con glucosa durante experimentos de procesamiento térmico con sacarosa mediante el uso de marcado con isótopos estables (SIL). No se encontraron conjugados en muestras de café tostado ni torrefacto. Entre las alternativas revisadas para determinar los HAPs, una transesterificación precedió la cuantificación que fue validada para un grupo de HAPs que incluyó los 4 indicadores en la regulación vigente. Algunos hallazgos en muestras comerciales fueron cuantificados por GC-MS/MS y confirmados por LC-HRMS. (Texto tomado de la fuente).
Estudio de la formación de azaciclofanos derivados de L-Tirosina y su interacción con zinc
(Universidad Nacional de Colombia, 2024-04-18) Cháves Sánchez, Sebastián Camilo; Quevedo Pastor, Ariel Rodolfo; Chaves, Sebastian [0001703007]; Chaves, Sebastián [e2tLfbwAAAAJ]; Chaves, Sebastián [0000-0001-7479-7858]; Chaves, Sebastián [Sebastian-Chaves-Sanchez]; Química Macrocíclica
En este trabajo se estudió la síntesis de azaciclofanos derivados de L-tirosina empleando la estrategia de síntesis denominada “Síntesis asistida por enlace de hidrógeno”. Los resultados permiten establecer que la estrategia de síntesis permite obtener azaciclofanos pentacíclicos simétricos por reacciones de 2 componentes y asimétricos por reacciones de 3 componentes. Esta estrategia de síntesis permite obtener ciclofanos bencílicos simétricos con sustituyentes sobre el nitrógeno por reacciones de dos componentes y asimétricos por reacción de tres componentes. Cabe mencionar que efectos estéricos e interacciones ácido-base pueden influir en el curso de la reacción para la obtención del producto macrocíclico u oligómeros lineales. Se determino que los azaciclofanos derivados de L-tirosina interactúan con Zn 2+ por la periferia del macrociclo por la parte alifática y que su relación estequiométrica es 1:1 entre el azaciclofano y el metal, con la mayoría de ciclofanos estudiados. (Texto tomado de la fuente).
Dendrímeros péptido-resorcinareno: (i) obtención mediante reacción de cicloadición azida/alquino y (ii) evaluación de su potencial antibacteriano
(Universidad Nacional de Colombia, 2023) Pineda Castañeda, Héctor Manuel; Maldona Villamil, Mauricio; Rivera Monroy, Zuly Jenny; https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000073189; https://scholar.google.com/citations?user=Wu60Xw0AAAAJ&hl=es&authuser=3; 0000-0002-9081-0546; https://www.researchgate.net/profile/Hector-Pineda-Castaneda; Síntesis y Aplicación de Moléculas Peptídicas; Aplicaciones Analíticas de Compuestos Orgánicos (Aaco); https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57208139842
La resistencia a los antimicrobianos (RAM) es una de las diez principales amenazas para la salud pública reportadas por la Organización Mundial de la Salud (OMS). Una de las causas del creciente problema de la RAM es la falta de nuevas terapias y/o agentes de tratamiento; en consecuencia, muchas enfermedades infecciosas podrían volverse incontrolables. La necesidad de descubrir nuevos agentes antimicrobianos, que sean alternativos a los existentes, y que permitan mitigar este problema, se ha incrementado debido a la rápida y global expansión de la RAM. En este contexto, se han propuesto como alternativas para combatir la RAM tanto los péptidos antimicrobianos (PAMs) como los dendrímeros que presentan múltiples copias de compuestos antibacterianos en su estructura. Los dendrímeros han exhibido propiedades antifúngicas y antibacterianas y también se han utilizado en terapias antiinflamatorias, antineoplásicas y cardiovasculares y son útiles en sistemas de administración de fármacos y genes. En este trabajo se propuso obtener dendrímeros que presenten cuatro copias de secuencias de PAMs. Específicamente, (i) se exploró la síntesis, purificación y caracterización de dendrímeros de péptido-resorcinareno derivados de las secuencias LfcinB (20-25): RRWQWR y BF (32-35): RLLR, y (ii) la actividad antimicrobiana y citotóxica de estos dendrímeros. Se establecieron las rutas de síntesis que permitieron obtener: a) alquino-resorcinarenos y b) péptidos funcionalizados con el grupo azida; los cuales se usaron para generar c) dendrímeros de péptido-resorcinareno mediante química click de cicloadición de azida-alquino CuAAC. Finalmente, se evaluó la actividad antimicrobiana y citotóxica de los dendrímeros obtenidos frente a cepas de referencia y aislados clínicos. Estos resultados permitieron la identificación de moléculas antimicrobianas prometedoras que pueden conducir a avances en el desarrollo de nuevos agentes terapéuticos. (Texto tomado de la fuente)
Aproximación metabolómica y proteómica para el estudio de los mecanismos asociados a la inducción de resistencia mediante el uso de sustancias inductoras comerciales en clavel (Dianthus caryophyllus L), para el control del marchitamiento vascular causado por Fusarium oxysporum f. sp. dianthi
(Universidad Nacional de Colombia, 2023) Pérez Mora, Walter Hernando; Melgarejo Muñoz, Luz Marina; Ardila Barrantes, Harold Duban; Pérez Mora, Walter Hernando [0001375535]; Pérez Mora, Walter Hernando [https://scholar.google.com/citations?user=hKtonb0AAAAJ&hl=es]; Pérez Mora, Walter Hernando [0000000272901874]; Pérez Mora, Walter Hernando [https://www.researchgate.net/profile/Walter-Perez-Mora]; Fisiología del Estrés y Biodiversidad en Plantas y Microorganismos; Estudio de Actividades Metabólicas Vegetales
La floricultura es un sector económico de interés en Colombia, siendo el clavel uno de los productos destacados. No obstante, el clavel se ve afectado por enfermedades como el marchitamiento vascular causado por Fusarium oxysporum f.sp. dianthi (Fod), el cual es el factor de mayor impacto en la producción. Ante esta problemática, se están explorando distintas estrategias para el control de esta enfermedad, como es el caso de la potencialización de la respuesta de defensa innata mediante el uso de inductores de resistencia. En el presente estudio se evaluó el efecto que tienen moléculas inductoras en el patosistema y se seleccionó la tiamina aplicada por aspersión foliar en concentración 1mmol L-1 como potencial inductor de resistencia para el control del patógeno en el clavel. Posteriormente, se estudiaron los cambios bioquímicos causados por la tiamina en la planta a nivel de proteínas y metabolitos, usando herramientas de la proteómica y la metabólomica. La aplicación de tiamina promueve la acumulación de proteínas de diversos procesos bioquímicos en la raíz, que han sido previamente vinculados a la defensa vegetal. Además, también promueve la acumulación de metabolitos de tipo flavonoide y derivados del antranilato, que han sido relacionados a cultivares de clavel resistentes a Fod. Los resultados obtenidos sugieren que los tratamientos con tiamina permiten la activación de mecanismos de defensa que protegen a la planta frente al patógeno. Estos resultados aumentan el conocimiento sobre el uso de tiamina como agente bioestimulante en plantas y permiten proponer los principales mecanismos bioquímicos asociados a su modo de acción. (Texto tomado de la fuente)
Effect of mercury ions on the optical and structural properties of quantum dots with aromatic dithiocarbamates ligands
(Universidad Nacional de Colombia, 2023-11-22) Ortiz Calderon, Fredy Giovany; Granados Olivero, Gilma; McClenaghan, Nathan; 0009-0006-7705-4383; Rodríguez, Laura; Callan, Bridgeen; Jonusauskas, Gediminas; Ramos, Andrea; Baquero, Edwin; Nano-Inorgánica
Quantum dots (QDs) are luminescent nanocrystals with sizes around 2-10 nm. These nanomaterials have unique characteristics due to the quantum confinement effect. These features include broad excitation spectra, versatile surfaces, narrow emission spectra, and high quantum yield. Their optical and structural properties depend on the size and surface modification with metal ions or ligands. These properties make their application possible in fluorescence sensing, wherein QDs such as CdSe, CdTe, and CdS are used. This thesis shows the influence of S and Zn treatments used in the synthesis of three CdSe-ZnS coreshell QDs on the optical properties and the functionalization of CdSe-ZnS with two ligands: an aryl dithiocarbamate (DTC) and aromatic Dye to probe the effect of Hg2+ ion sensing on the photoluminescence of QDs. All the core-shell QDs and QDs-L were characterized by X-ray diffractometry to measure the crystallinity, high-resolution electron microscopy (HR TEM) to determine the size and crystallinity, X-ray photoelectron spectroscopy and FT-IR spectroscopy were used to analyze the coordination of ligands on the surface of CdSe-ZnS QDs; the optical properties such as absorption, emission, quantum yield (QY) and time-resolved photoluminescence were determined. Chapter 2 shows the influence of S and Zn treatments during the synthesis of three CdSe-ZnS core-shell QDs on the structural and optical properties. For example, in the structural characterization, the XRD patterns analysis showed three peaks at 25.5, 42.7, and 50.2 2θ degrees, corresponding to the (111), (220), and (311) lattice planes of cubic zinc blend CdSe. The diffraction peaks of the core-shell show a shift to higher 2θ degrees due to the formation of the ZnS shell around the CdSe core. The HRTEM analysis showed particles non-aggregated with distribution sizes around 2.7 nm, 3.2 nm, and 3.3 nm. The XPS measurements showed changes in the Zn2p, and Cd3d regions, indicating the existence of different species of these elements on the surface of CdSe-ZnS QDs with different S and Zn treatments used during synthesis. The FT-IR results showed the oleic acid and TOP-capped CdSe-ZnS QDs. The optical properties of QDs with different Zn:S ratios were developed using UV-Vis, fluorescence, and time-resolved photoluminescence spectroscopies. The S-excess used in the synthesis of CdSe-ZnS QD (QD-0.3 ML) produces a lower QY than other QDs studied. The S acts as a hole trap, favoring the decrease in photoluminescence, and nonradiative recombination is favored. However, the increase in the amount of Zn removes/eliminates the hole traps produced by S-excess, the photoluminescence is regenerated, and QY increases, as in QD-0.9 ML (QY: 0.54). The Zn treatment produces a passivation effect of this trap on the surface of QDs to improve photoluminescence. On the other hand, when the Zn-treatment is the highest (QD-1.0 ML), the quantum yield (QY) of corresponding core/shell QDs will decrease due to the traps at the CdSe-ZnS. The analysis of three CdSe-ZnS core-shell QDs (QD-0.3 ML, QD-0.9 ML, and QD-1.0 ML) as Hg2+ ion sensors was performed using a solution of QDs in a mixture CHCl3/ethanol (1/1, v/v) and aqueous solution with different concentrations of Hg2+ using UV-Vis, fluorescence, and time-resolved photoluminescence spectroscopies. The addition of Hg2+ produces different changes in the photoluminescence of QDs. For example, in QD-0.3 ML, a quenching of photoluminescence is produced due to the formation of HgSe particles on the CdSe core of QD; these HgSe particles are produced by a cation exchange reaction between Cd from core and Hg, the Ksp of HgSe is lower than CdSe, and this reaction is favored. The S-excess from (TMS)2S used in the synthesis of QD-0.3 ML produces HgS due to the high affinity from S and Hg in concordance with the HSAB theory. On the other hand, adding Hg2+ ions in CdSe-ZnS QDs with thicker shells (QD-0.9 ML and QD-1.0 ML) showed the opposite effect, i.e., an enhancement in the photoluminescence is produced. In these QDs, the Hg2+ produces HgS particles on the shell surface, forming a pseudo-shell that passivates the surface traps and improves the photoluminescence. A cation exchange reaction forms these HgS particles from Zn-to-Hg on the ZnS shell because the Ksp of HgS is lower than ZnS, so the reaction is favored. In addition, the detection limit (LOD) of Hg2+ ions was determined with the response obtained in the QD-emission spectra as a function of Hg2+ concentrations (0.5-5.0 µM). The LOD for QD-0.3 ML was determined using the Stern-Volmer equation; the LOD calculated was 11.2 nM. The LOD for QDs with thicker shells was 8.98 nM and 10.7 nM for QD-0.9 ML and QD-1.0 ML, respectively. These values of LOD are lower than other QDs reported. Finally, the analysis with other transition metal ions was developed using aqueous solutions of Zn2+ , Mn2+, Cd2+, Pb2+, Co2+, Ni2+ , and Hg2+ chloride salts and QDs in a solution of CHCl3/ethanol (1/1, v/v). This analysis showed a photoluminescence quenching with all the metal ions evaluated in QD-0.3 ML; however, the most significant quenching observed was produced by Hg2+ ions due to the formation of HgSe particles on the core because the Ksp of HgSe is lower than other metal ions evaluated. While in the case of QD-0.9 ML and QD-1.0 ML, photoluminescence is enhanced due to the passivation of surface traps formed during the synthesis of QDs. The versatile character of the surface of QDs is an interesting and advantageous property. Thus, different ligands can coordinate with the surface to modulate the structural and optical properties to improve th scope of their possible application. The ligands capped on the surface of QDs can improve the physical properties, such as solubility in aqueous media, and produce changes in the optical properties, such as QY, absorption, and photoluminescence spectra. However, the energy levels of capping ligands can affect the optical properties of QDs such as photoluminescence. For example, the literature has shown that the thiolated ligands generally act as hole traps due to the HOMO levels from the ligand being near the valence band (VB), producing overlapped orbitals; when the QD is photoexcited, the ligand trapping the hole photogenerated and delocalization of exciton is produced favoring the formation of new nonradiative centers and the photoluminescence is quenched. Chapter 3 shows the influence of two surface ligands on the structural and optical properties of CdSeZnS core-shell QD (QD-0.9 ML): 1) an aromatic dithiocarbamate (DTC) and 2) an aromatic dye ligand (Dye) capped to the surface of this QD. The QD-0.9 ML was selected because this QD has the highest determined QY (Chapter 2). Both ligands were capped to the QD with a ligand exchange process, using a saturated solution of ligands (DTC and Dye) in methanol and a solution of QD in hexane at 60°C for 1 h (QD/DTC, 1/3 (mass/mass)). The ligand exchange produced a red-shift in the maximum absorption and emission bands of new QDs: QDTC and QDTCDye, a new emission band appeared in the fluorescence spectra of QDTCDye, which is from the Dye ligand. The effect of two ligands on the structural properties of QDs was analyzed. The XRD patterns do not show significant changes in the diffraction peaks of QD; the ligand exchange process did not affect the crystallinity. The HRTEM analysis showed an increase in the size of QDs from 3.2 nm (QD-0.9 ML) to 3.4 nm and 3.7 nm for QDTC and QDTCDye, respectively, with no significant changes in the d-spacing factor. The crystallinity is conserved, confirming the XRD analysis observed. The FT-IR analysis showed the coordination of DTC by the CSS- headgroup due to the band at 1000 cm-1 of this functional group disappearing and the Dye ligand being coordinated by both carboxylates in their structure because the band at 1707 cm-1 corresponding to the C=O bonds in carboxylic acids is not observed confirming the capping. XPS measurements showed new peaks in C1s and O1s due to the apparition of new bonds such as C-N and C-OH. Furthermore, in Zn2p and Cd3d, the peaks were deconvoluted in several components, indicating the presence of different species of Zn and Cd coordinated with the capped ligands. This characterization showed the influence of the coordination of the ligand on the structural properties of QDs. Consequently, the effect of capped ligands on QDs and their optical properties, such as absorption, emission, and time-resolved photoluminescence, were studied. The coordination of DTC ligands produces a decrease in photoluminescence (quenching). The HOMO orbital of DTC is overlapped with the valence band (VB), trapping the hole photogenerated, delocalizing the excitonic recombination, and photoluminescence is quenched. The DTC ligand acts as a hole trap affecting the photoluminescence properties of QD, such as QY. The Hg2+ ion sensing analysis was developed using a solution of QDTC and QDTCDye in ethanol as solvent and aqueous solutions with different concentrations of Hg2+ ions in 0.5-5.0 µM range. The absorption and emission changes were analyzed with UV-Vis, fluorescence, and time-resolved photoluminescence spectroscopies. The Hg2+ ions enhance the fluorescence intensity of QDTC and QDTCDye due to the formation of HgS particles on the ZnS shell of QDs passivating the traps produced by the DTC ligand. These HgS particles are produced on the ZnS surface due to the cation exchange reaction because the Ksp of HgS is lower than the Ksp of ZnS, favoring this reaction.12 The behavior of QDTCDye with the addition of different concentrations of Hg2+ ions is ratiometric. The detection limit (LOD) of QDTC and QDTCDye was determined using fluorescence intensity response as a function of different concentrations of Hg2+ ions. The LOD was calculated as 3.7 nM and 4.4 nm for QDTC and QDTCDye, respectively. These LOD obtained are lower than other similar QDs systems compared including the value reported by EPA and WHO institutions. Finally, the analysis with other transition metal ions was developed in the same way as in Chapter 2. All the transition metal ions evaluated enhance the photoluminescence in QDTC and QDTCDye. However, Hg2+ produces the highest increase in fluorescence intensity in QDTC. Photoluminescence enhancement indicates the passivation of traps on the surface of QD. The enhancement phenomenon, sensitivity (low LOD), and selectivity demonstrated that these materials are promising to apply in Hg2+ ions sensing
Implementación y optimización de la síntesis de péptidos diméricos derivados de la secuencia LfcinB (20-30) con potencial actividad anticancerígena contra el cáncer de mama
(Universidad Nacional de Colombia, 2023-07-22) Insuasty Cepeda, Diego Sebastián; Rivera Monroy, Zuly Jenny; Ochoa Zarzosa, Alejandra; Insuasty Cepeda, Diego-Sebastián [0000024702]; Insuasty Cepeda, Diego-Sebastián [0000-0002-2741-265X]; Insuasty Cepeda, Diego-Sebastián [https://www.researchgate.net/scientific-contributions/Diego-Sebastian-Insuasty-Cepeda-2176884725]; Síntesis y Aplicación de Moléculas Peptídicas
El cáncer de mama es el tipo de neoplasia más diagnosticada en el mundo y la primera causa de muerte en mujeres, por lo cual es imperativo encontrar nuevos medicamentos que permitan combatir esta enfermedad de una manera eficiente y selectiva. La secuencia dimérica LfcinB (20-30)2: (RRWQWRMKKLG)2-K-Ahx ha demostrado ser promisoria en el desarrollo de nuevos agentes terapéuticos, ya que ejerce un potente efecto citotóxico in vitro contra líneas celulares derivadas de cáncer de mama. En esta investigación se sintetizaron, purificaron y caracterizaron once nuevos péptidos diméricos análogos a la secuencia LfcinB (20-30)2, en los cuales la posición central 26Met, fue reemplazada por diferentes aminoácidos, . Para cada péptido se evaluó su efecto citotóxico en las líneas celulares derivadas de cáncer de mama HTB-132 y/o MCF-7, encontrando que la posición 26 es un residuo crítico, ya que aumentar la hidrofobicidad de este, potencia significativamente el efecto citotóxico contra las líneas de cáncer. Los péptidos que presentaron mayor actividad fueron 26[F] LfcinB (20-30)2: (RRWQWRFKKLG)2-K-Ahx y 26[1-Nal] LfcinB (20-30)2: (RRWQWR-1-Nal-KKLG)2-K-Ahx. Estos péptidos análogos tuvieron valores de IC50 menores a 20 μM en las líneas MCF-7 y/o HTB-132, presentaron selectividad in vitro frente a eritrocitos y baja toxicidad en los modelos in vivo G. Mellonella y murino. Adicionalmente, generaron un tipo de muerte celular que involucra eventos de apoptosis extrínseca e intrínseca y no afectaron significativamente la membrana citoplasmática. Finalmente, se logró optimizar y escalar la síntesis del péptido 26[F] LfcinB (20-30)2 hasta obtener 1.8 g, con el fin de contribuir al inicio de estudios que permitan el comienzo de fases preclínicas de esta molécula, ya que nuestros resultados sugieren que es una secuencia peptídica promisoria para el futuro desarrollo de medicamentos contra el cáncer de mama al igual que 26[1-Nal] LfcinB (20-30)2. (Texto tomado de la fuente)
Diseño racional y síntesis de derivados heterocíclicos azufrados y nitrogenados con potencial actividad farmacológica sobre canales iónicos reguladores de las señales nerviosas
(Universidad Nacional de Colombia, 2023) Becerra Rivas, Christian Alonso; Orozco Lopez, Fabian; BECERRA RIVAS, CHRISTIAN ALONSO [0001535835]; Christian Alonso Becerra Rivas [AJsN-F7-D4NJlHWfvCzFFoYK3QhTUbFz5pzpo46E8Bsiin981m6tOiF4UK2jLdZXDlh_SOl32nxOMRzvYaQkQpr3QZc9GaRN6A]; Christian Becerra [0000000296623813]; Christian Alonso Becerra [Christian-Becerra]; Grupo de Estudios en Síntesis y Aplicaciones de Compuestos Heterocíclicos (Gesach)
Los canales iónicos han despertado recientemente el interés de estudio desde la farmacología dada su potencial aplicación como dianas terapéuticas en el tratamiento de diversas patologías. En esta medida se planteó una biblioteca de compuestos de núcleo heterocíclico pirazólico, tiazolidinónico, tiazepínico y pirimidínico que pudieran interactuar con dianas moleculares de esta familia de proteínas; resultando de especial interés para este trabajo el receptor GABAA y el canal de sodio dependiente de voltaje NaV1.7. Dicha biblioteca se sometió a un proceso de cribado mediante docking molecular usando 3 programas (AutoDock4, AutoDock-VINA y DOCK6), determinación in silico de los descriptores moleculares de biodisponibilidad de Lipinski (ADME) y predicción de las propiedades toxicológicas, seleccionando los prototipos más promisorios y llevándolos a la fase de síntesis donde se estudiaron también las condiciones óptimas, así como sutilezas estructurales y de reactividad orientadas al mejoramiento de los procesos químicos que permitieron obtener con buenos rendimientos, 4 series de compuestos con un alto perfil promisorio en modulación de los canales iónicos diana para el tratamiento de enfermedades derivadas de una desregulación autonómica de las señales nerviosas. Además del nuevo conocimiento obtenido sobre los aspectos estructurales, cinéticos y termodinámicos pertinentes para la síntesis de las moléculas objetivo de interés para este estudio.
Estabilidad de albúmina sérica bovina en solución acuosa en presencia de sales de tetraalquilamonio
(Universidad Nacional de Colombia, 2022-10-07) Sanabria Montealegre, Juan Carlos; Carmen María, Romero Isaza; Sanabria Montealegre, Juan Carlos [0001378521]; Juan Carlos Sanabria Montealegre [jJKPrYMAAAAJ]; Sanabria Montealegre, Juan Carlos [0000-0003-0913-0744]; Juan Carlos Sanabria [Juan-Sanabria-10]; Grupo de Termodinámica Clásica; Sanabria, Juan Carlos [7006262910]
Se ha determinado que la estabilidad y, por tanto, la funcionalidad de las proteínas en solución depende de delicados equilibrios, los cuales son fácilmente perturbables por cambios en el entorno proteico. Dicha estabilidad reducida limita su posible uso en diversas aplicaciones, por ejemplo, en la industria farmacéutica y de alimentos. Los estudios termodinámicos son una herramienta fundamental para caracterizar tanto al proceso de plegamiento como a los cambios generados por factores externos cuantificables. Dentro de este contexto, se analiza en este trabajo una de las proteínas más usadas y conocidas en el ámbito general de la bioquímica, la albúmina sérica bovina (BSA). Se analiza el efecto que tiene sobre el sistema la adición de sales de tetraalquilamonio, teniendo en cuenta y aprovechando que se puede elegir aumentar el tamaño de su región alifática para realizar un estudio sistemático. Inicialmente se evaluó la estabilidad térmica de la BSA en solución acuosa usando la calorimetría diferencial de barrido y evaluando el efecto de la adición de: bromuro de tetrametilamonio (Me4NBr), bromuro de hexiltrimetilamonio (Met3HexNBr), bromuro de octiltrimetilamonio (Met3OctNBr), bromuro de deciltrimetilamonio (Met3DecNBr) y bromuro de dodeciltrimetilamonio (Met3DodecNBr), determinando que el Me4NBr actúa como un estabilizador, mientras que las demás sales generan un efecto desestabilizante sobre la proteína, el cual crece con el aumento de la región alifática y la concentración de las sales. Ahora bien, utilizando medidas de tensión superficial se determinaron los regímenes cinéticos del proceso de adsorción de la BSA en la interfase líquido-aire, encontrando que se puede modelar el proceso a través de tres etapas consecutivas de difusión, penetración y reordenamiento. Estas dos últimas se caracterizaron usando constantes cinéticas asociadas al proceso y encontrando que la etapa determinante del proceso corresponde a la de penetración y adsorción en la interfase, caracterizada con la constate cinética k1. Al evaluar el efecto de la adición de las sales se encuentra también que las moléculas con colas hidrofóbicas más largas ejercen un mayor aumento de la constante k1, debido a la adsorción competitiva entre la proteína y los tensoactivos sobre la interfase. Finalmente, a partir de determinaciones densitométricas se calcularon los parámetros de interacción preferencial, los cuales permiten decir que el Me4NBr es excluido de la vecindad de la superficie proteica debido a una hidratación preferencial, que aumenta la estabilidad de la estructura nativa de la BSA y que concuerda con la tendencia obtenida por las medidas con DSC. Por su parte el Met3OctNBr, Met3DecNBr y Met3DodecNBr muestran una interacción preferencial con la proteína que genera un efecto desestabilizante, siendo más pronunciado este efecto a medida que se aumenta la cadena alifática de la sal, siendo el Met3DodecNBr la sal de tetraalquilamonio más desestabilizante. (Texto tomado de la fuente)
Adsorción de solventes orgánicos desde fase gas y fase líquida orgánica sobre carbones activados modificados. Caracterización energética
(Universidad Nacional de Colombia, 2022) Hernández Monje, Diana Cristina; Giraldo Gutiérrez, Liliana; Moreno Piraján, Juan Carlos; Grupo de Calorimetría
Se evaluó la adsorción desde fase gas y fase líquida de benceno, tolueno, ciclohexano y hexano sobre cinco muestras de carbón activado modificadas térmica y químicamente, caracterizando los sólidos por medio de diferentes técnicas. Para la fase gas se evaluaron las isotermas de adsorción de los hidrocarburos sobre los sólidos porosos, mientras que para la fase líquida se emplearon como adsorbatos soluciones de los compuestos orgánicos; posteriormente las isotermas se ajustaron a los modelos de Langmuir y Freundlich. También se determinaron las cinéticas de adsorción y se ajustaron a los modelos de pseudo primer y pseudo segundo orden, así como al modelo de difusión intraparticular. Para evaluar la energía involucrada en la interacción entre los adsorbatos y los sólidos, se calcularon los parámetros del modelo Dubinin-Radushkevich y Dubinin-Radushkevich-Kaganer para determinar la energía característica de adsorción de los solventes desde fase gas y fase líquida y el volumen de microporo (fase gas); además, se realizó la inmersión de los sólidos en benceno, tolueno, ciclohexano y hexano y en mezclas binarias de los mismos para obtener la entalpía de inmersión para los solventes puros y las mezclas; para estas últimas se calculó la entalpía diferencial a fin de evaluar la contribución del soluto y del componente sólido-solvente al proceso de interacción. Se encontró que la adsorción e interacción sólido-adsorbato se favorece si el sólido tiene mayor área superficial, volumen de microporo, carácter básico e hidrofóbico y menor contenido de grupos ácidos y si los adsorbatos son de naturaleza aromática y presentan arreglo planar para apilarse en la estructura porosa. (Texto tomado de la fuente).

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