Doctorado en Química
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Browsing Doctorado en Química by browse.metadata.advisor "Cabanzo Hernández, Rafael"
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Item Desarrollo de un biosensor óptico a partir de sistemas metálicos nanoestructurados para la detección in vitro de leishmaniasis(Universidad Industrial de Santander, 2021) Prada Vargas, Yuly Andrea; Mejía Ospino, Enrique; Castillo León, John Jairo; Cabanzo Hernández, Rafael; Guzmán Quimbayo, Fanny; Montagut Ferizzola, Yeison Javier; Méndez S., Stelia Carolina; Combariza Montañez, Marianny Yajaira; Ríos Angarita, Fabián AlirioEstudios recientes han demostrado que la nanoestructura de oro de tamaño subnanométrico (0,5-2 nm) exhibe propiedades fotoluminiscentes resultantes del confinamiento cuántico de electrones distribuidos en superficies. Estas propiedades son el resultado de finas agregaciones de átomos de oro protegidos con biomoléculas como proteínas, cadenas de ADN y péptidos ricos en residuos de cisteína. Curiosamente, diseñamos péptidos homólogos al dominio conservador de lectinas, que puede reconocer glicoconjugados de Leishmania. Los péptidos se sintetizaron mediante síntesis en fase sólida múltiple utilizando la metodología del grupo fmoc en medio ácido. Finalmente, el péptido se purificó mediante HPLC. La masa molecular de este péptido fue confirmada por MALDI-TOF y para verificar la estructura de la α-hélice usamos dicroísmo circular. En este trabajo, describimos un método de sonicación fácil y rápido para la síntesis de AuNC con 3.0 nm de tamaño hidrodinámico y fotoemisión a 635 nm utilizando el péptido sintético PepHLec2854 como plantilla. Las interacciones entre el péptido y los nanoclusters de oro se confirmaron mediante fotoemisión de rayos X y espectroscopía Raman. En particular, a partir de los espectros ultrafinos que se muestran en el análisis MALDI-TOF. Finalmente, evaluamos el AuNC@PepHLec2854 como un biosensor óptico basado en espectroscopia de fluorescencia y la señal de fluorescencia de sAP y PPG. Observamos el aumento de la fluorescencia en presencia de sAP proporcional a la concentración. Esto puede sugerir que existe una fuerte interacción entre sAP y AuNC@PephLec2854, por lo tanto, el aumento de la intensidad de la fluorescencia puede estar relacionado con el mecanismo de asociación que tiene lugar cuando la molécula diana es detectada por AuNC@PepHLec2854. Este estudio es el primer paso hacia la fabricación de un biosensor óptico basado en AuNC funcionalizados con péptidos sintéticos para detectar biomoléculas como la fosfatasa ácida y los proteofosfoglicanos que son secretados por los parásitos Leishmania.Item Desarrollo de un biosensor óptico a partir de sistemas metálicos nanoestructurados para la detección in vitro de leishmaniasis(Universidad Industrial de Santander, 2021) Prada Vargas, Yuly Andrea; Mejía Ospino, Enrique; Castillo León, John Jairo; Cabanzo Hernández, RafaelEstudios recientes han demostrado que la nanoestructura de oro de tamaño subnanométrico (0,52 nm) exhibe propiedades fotoluminiscentes resultantes del confinamiento cuántico de electrones distribuidos en superficies. Estas propiedades son el resultado de finas agregaciones de átomos de oro protegidos con biomoléculas como proteínas, cadenas de ADN y péptidos ricos en residuos de cisteína. Curiosamente, diseñamos péptidos homólogos al dominio conservador de lectinas, que puede reconocer glicoconjugados de Leishmania. Los péptidos se sintetizaron mediante síntesis en fase sólida múltiple utilizando la metodología del grupo fmoc en medio ácido. Finalmente, el péptido se purificó mediante HPLC. La masa molecular de este péptido fue confirmada por MALDITOF y para verificar la estructura hélice usamos dicroísmo circular. En este trabajo, describimos un método de sonicación fácil y rápido para la síntesis de AuNC con 3.0 nm de tamaño hidrodinámico y fotoemisión a 635 nm utilizando el péptido sintético PepHLec2854 como plantilla. Las interacciones entre el péptido y los nanoclusters de oro se confirmaronItem Síntesis y caracterización de derivados de óxido de grafeno orientados a la desestabilización de emulsiones de agua en aceite elaboradas a partir de crudos colombianos(Universidad Industrial de Santander, 2022-09-12) Cañas Jaimes, David Leonardo; Mejía Ospino, Enrique; Cabanzo Hernández, Rafael; Hernández Pico, Yenny Rocío; Pereira Hernández, Xavier Isidro; Ospina Ospina, Rogelio; Ballesteros Rueda, Luz Marina; Combariza Montañez, Marianny YajairaSe realizó una revisión exhaustiva de la literatura especializada relevante en los temas relativos a los sistemas emulsionados, los fenómenos coloidales del sector de extracción del petróleo y la química del óxido de grafeno. Sobre ese conocimiento se diseñó la síntesis y experimentación del trabajo de investigación. Se obtuvo óxido de grafeno mediante la modificación de Tour del método de Hummers y se caracterizó mediante diferentes técnicas instrumentales y por medición dinámica de la tensión interfacial. Se modificó el óxido de grafeno mediante reacciones, poco contaminantes, de adición de aminas. Se confirmó la adición por distintas técnicas espectroscópicas y se confirmó el incremento de la carga de carbono. Se evaluó el cambio en la afinidad de los materiales frente a solvente orgánico. De los 31 materiales sintetizados, 6 fueron dispersables en tolueno y demostraron comportarse como surfactantes en experimentos de medición dinámica de la tensión interfacial. Se extrajeron los componentes con actividad interfacial de tres muestras de crudo de campos colombianos. Se obtuvo la fracción asfalténica y el material hidrofílico, se caracterizó estructuralmente a las fracciones y se evaluó su actividad interfacial. Se prepararon y caracterizaron emulsiones de distinto tipo y se evaluó el efecto del óxido de grafeno y sus derivados sobre su estabilidad. Se comprobó que dichos materiales adsorben hidrocarburos, por lo que permiten la desestabilización en emulsiones en las que la fase continua es agua, pero que se saturan rápidamente en emulsiones en las que la concentración de hidrocarburos en la fase continua es elevada.Item Síntesis y caracterización de óxido de grafeno funcionalizado para la remediación de aguas de producción de la industria petrolera(Universidad Industrial de Santander, 2021) Contreras Ortiz, Silvia Nathalia; Mejía Ospino, Enrique; Cabanzo Hernández, Rafael; Chaur Valencia, Manuel Noé; Durán Moreno, Alfonso; Niño Gómez, Martha Eugenia; Pinzón Joya, Julio Roberto; Blanco Tirado, CristianLas nano-hojuelas de óxido de grafeno (graphene oxide, GO) han sido probadas experimentalmente como un rompedor eficiente, rápido y universal de emulsiones de crudo en agua. La funcionalización de óxido de grafeno por adición de alquil-aminas es bien conocida por incrementar la afinidad del GO frente a solventes orgánicos. En este trabajo, se presenta una variedad de materiales derivados del GO de naturaleza anfipática propuestos como una alternativa para acelerar la desestabilización de emulsiones de crudo en agua. Se hace una descripción detallada del procedimiento de síntesis, siguiendo el método de Hummers modificado por Marcano, y se complementa con la correspondiente caracterización de los materiales mediante las técnicas analíticas de: espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia Raman, difracción de rayos X (XRD), dispersión de rayos X en ángulo pequeño (SAXS) y evaluación de hidrofilicidad por medición de ángulo de contacto. El efecto como rompedor de emulsiones de crudo en agua del material sintetizado fue probado en emulsiones preparadas en condiciones de laboratorio con crudo colombiano en diferente relación de fase con agua y, adicionalmente, con emulsiones estables provenientes de la operación petrolera de campos colombianos. La evaluación como demulsificante muestra que el óxido de grafeno modificado con aminas puede separar las emulsiones de crudo en agua en un corto intervalo de tiempo. Esta evaluación fue desarrollada usando la prueba de botellas y cuantificado por espectroscopia UV-Vis para medir la concentración final de crudo en la emulsión después del tratamiento con el óxido de grafeno funcionalizado.Item Síntesis y caracterización de óxido de grafeno funcionalizado para la remediación de aguas de producción de la industria petrolera(Universidad Industrial de Santander, 2021) Contreras Ortiz, Silvia Nathalia; Mejía Ospino, Enrique; Cabanzo Hernández, RafaelLas nanohojuelas de óxido de grafeno (graphene oxide, GO) han sido probadas experimentalmente como un rompedor eficiente, rápido y universal de emulsiones de crudo en agua. La funcionalización de óxido de grafeno por adición de alquilaminas es bien conocida por incrementar la afinidad del GO frente a solventes orgánicos. En este trabajo, se presenta una variedad de materiales derivados del GO de naturaleza anfipática propuestos como una alternativa para acelerar la desestabilización de emulsiones de crudo en agua. Se hace una descripción detallada del procedimiento de síntesis, siguiendo el método de Hummers modificado por Marcano, y se complementa con la correspondiente caracterización de los materiales mediante las técnicas analíticas de: espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia Raman, difracción de rayos X (XRD), dispersión de rayos X en ángulo pequeño (SAXS) y evaluación de hidrofilicidad por medición de ángulo de contacto. El efecto como rompedor de emulsiones de crudo en agua del material sintetizado fue probado en emulsiones preparadas en condiciones de laboratorio con crudo colombiano en diferente relación de fase con agua y, adicionalmente, con emulsiones estables provenientes de la operación petrolera de campos colombianos. La evaluación como demulsificante muestra que el óxido de grafeno modificado con aminas puede separar las emulsiones de crudo en agua en un corto intervalo de tiempo. Esta evaluación fue desarrollada usando la prueba de botellas y cuantificado por espectroscopia UVVis para medir la concentración final de crudo en la emulsión después del tratamiento con el óxido de grafeno funcionalizado.