Maestría en Química
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Browsing Maestría en Química by browse.metadata.advisor "Blanco Tirado, Cristian"
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Item Aproximación teórica al entendimiento de los fenómenos de nucleación de la b2-microglobulina(Universidad Industrial de Santander, 2011) Quintero Saumeth, Jorge Ricardo; Blanco Tirado, CristianEn pacientes con insuficiencia renal crónica sometidos a diálisis ocurre la formación de depósitos amiloides y cuya proteína que los constituyen es la 82-microglobulina (62m). En este sentido, numerosos estudios han sido dirigidos para explicar la formación de estos materiales proteicos. Sin embargo, las causas por las cuales se produce la amiloidogénesis 82m in vivo no son completamente claras. Por tal motivo la mayoría de estos estudios han sido desarrollados in vitro y teniendo en cuenta las condiciones fisiológicas de estos pacientes. Estudios in vitro han permitido identificar algunos factores involucrados en la obtención de estos materiales, siendo el cobre un agente facilitador durante la asociación de monómeros de 82m que conllevan a la formación de fibras de 62m. Adicionalmente, algunos trabajos de investigación señalan que las etapas previas a la formación de las fibras amiloides 82m corresponden a la formación de intermedios oligoméricos de tamaño par (dímeros, tetrámeros y hexámeros). A pesar del enorme esfuerzo que la comunidad científica ha realizado para comprender estos procesos, aún no existe un modelo completo que describa la amiloidogénesis 82m. En este trabajo de investigación se desarrolló una metodología para brindar una descripción aproximada acerca de la manera como se forman las fibras amiloides de b2m. En este sentido, dos etapas fueron desarrolladas satisfactoriamente. La primera etapa correspondió a la construcción de los perfiles de energía correspondientes a las interacciones entre dos monómeros de B2m empleando un modelo de grano grueso, teniendo en cuenta cincos puntos estructurales de la proteína 62m. En la segunda etapa, se diseñó un modelo teórico-computacional para analizar la dinámica de formación de depósitos amiloides de 82m. Para este último, correspondiente al esquema de muestreo, se emplearon tanto el modelo de Ising como el algoritmo de Metropolisis.Item Desarrollo de una matriz para espectrometría de masas maldi basada en sistemas tipo fenilenvinileno y ácidos acrílicos(Universidad Industrial de Santander, 2015) Castellanos García, Laura Juliána; Combariza Montañez, Marianny Yajaira; Blanco Tirado, CristianLa espectrometría de masas MALDI (Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization) es una de las técnicas analíticas más útiles en la caracterización de macromoléculas como proteínas, péptidos, polímeros, entre otros. El proceso MALDI está mediado por una matriz orgánica, la cual asiste en la ionización y desorción de los analitos. A la fecha, existen varios problemas asociados al uso de matrices MALDI tradicionales, como la interferencia en la caracterización de analitos de bajo peso molecular debido a la presencia de señales de clusters de la matriz a masas bajas, la formación de aductos matriz-analito, y la especificidad hacia la ionización de analitos básicos. Los fenilenvinilenos y ácidos acrílicos son moléculas orgánicas con alta conjugación electrónica, que presentan altas absortividades molares en la región cercana a la empleada en la ionización MALDI. En este proyecto, se desarrollaron nuevas matrices MALDI basadas en sistemas tipo fenilenvinileno y ácidos acrílicos. Para orientar la síntesis de las nuevas matrices se utilizó una aproximación de diseño racional, utilizando cálculos de estructura electrónica, que permitieron predecir a priori algunas propiedades fisicoquímicas de las moléculas candidatas como los potenciales de ionización y las afinidades protónicas. Se seleccionaron las estructuras que presentaron las mejores características, y se procedió a su síntesis y caracterización. Las moléculas candidatas fueron sintetizadas por el Grupo de Investigación en Macromoléculas, de la Universidad Nacional de Colombia. Posteriormente, estas moléculas se evaluaron como matrices MALDI, usando una serie de analitos modelo. Adicionalmente, las matrices propuestas se compararon con matrices MALDI tradicionales como el CHCA y el DCTB. Este trabajo de tesis se enmarcó dentro del macroproyecto ”Desarrollo de una matriz para espectrometría de masas MALDI (Matrix Assisted Laser Desorption Ionization) basada en sistemas tipo fenilenvinileno” financiado por COLCIENCIAS mediante la convocatoria 569 de 2012.Item Desarrollo de una metodología eficiente para el cálculo de desplazamientos químicos13c y1h de moléculas orgánicas lineales(Universidad Industrial de Santander, 2012) Luna Cáceres, Cesar Augusto; Blanco Tirado, CristianLa simulación molecular mecanocuántica se realiza en estado basal, lo cual implica que las moléculas no giran a través de ángulos diedros, siendo esto ajeno a la realidad. Al intentar predecir desplazamientos químicos 1H con herramientas mecanocuánticas de sistemas con baja barrera rotacional, especial mente protones enlazados a carbonos híbridos sp3, se obtiene varias señales para protones que experimentalmente producen una sola. Esto hace que en las simulaciones mecanocuánticas no puedan predecir dichos desplazamientos, debido a la equivalencia química. En el presente trabajo se diseño un modelo con la capacidad de predecir desplazamientos químicos 13C y 1H de carbonos híbridos sp3 y los protones enlazados a él, de moléculas orgánicas, el cual resuelve el problema de la equivalencia química empleando herramientas mecanocuánticas y estadísticas. Esto se logro suponiendo que el desplazamiento quimo de un átomo de carbonos sp3 y los protones enlazados a él, es una serie de aportes de ambientes químicos creados por grupos que interactúan con él a través de enlaces simples. Esta interacción se estudió por medio de la mecánica cuántica, variando el ángulo diedro involucrado en dicha interacción para obtener un comportamiento sinusoidal del desplazamiento químico, el cual fue parametrizado con series de Fourier. Con esto se consiguió ajustar protones que deberían ser químicamente equivalentes a una solo función, la cual se promediada estadísticamente con el factor de peso de Boltzmann, obtenidos una sola señal para protones químicamente equivalentes. Luego, se realizo una linealización de los datos parametrizados con experimentales, con lo cual se obtuvo la ecuación de la recta, dando así desplazamientos químicos comparables a los experimentales. Este modelo no puede predecir el desplazamiento químico de sistemas ramificados, ya que no fue parametrizado para interacciones no enlazantes, las cuales están presentes en este tipo de compuestos.Item Desestabilización de emulsiones tipo w/o utilizando membranas de celulosa modificadas(Universidad Industrial de Santander, 2015) Medina Sandoval, Camila Fernanda; Blanco Tirado, Cristian; Combariza Montañez, Marianny YajairaEsta investigación presenta la obtención de membranas de celulosa hidrofóbicas como metodología alternativa para el rompimiento de emulsiones de tipo agua en aceite. Mediante el proceso de sol gel se obtuvo un Xerogel de dióxido de Silicio (SiO2); el cual se utilizó para recubrir la membrana formando capas inorgánicas sobre la celulosa, seguido de la adhesión del hexadeciltrimetoxisilano utilizado como precursor de baja energía superficial. La membrana de celulosa modificada fue caracterizada por Espectroscopia Infrarroja (FTIR-ATR) para observar la modificación química y Microscopia Electrónica de Barrido (SEM) para ver algún cambio en la morfología, mientras la hidrófobicidad fue determinada por el ángulo de contacto con el agua. Las propiedades térmicas de la membrana modificada fueron determinadas mediante análisis de Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) y análisis Termogravimétricos (TGA) La membrana modificada tiene un ángulo de contacto con el agua de 121°. La membrana obtenida es capaz de realizar la separación de mezclas de aceite agua con porcentajes de eficiencia del 99 %. Además demuestran ser un método alternativo para el rompimiento de emulsiones tipo w/o, ya que son capaces de operar bajo condiciones ambientales en emulsiones con tamaños de gotas de la fase dispersa superiores a 9 µm y viscosidades entre 1.2 cP y 102 cP. Estas membranas rompen las emulsiones mediante un proceso físico, sin alterar la composición del crudo y sin necesidad de utilizar una fuente externa para su funcionamiento (calor, campo eléctrico). Su porcentaje de eficiencia es de 95 % al 75% dependiendo del tiempo de envejecimiento de la emulsión. Finalmente la principal ventaja de esta membrana es que es reutilizaba hasta 18 ciclos sin perder su hidrofobicidad. ___________________________________________Item Extracción, caracterización y evaluación de las propiedades emulsificantes de fosfolípidos presentes en el grano de theobroma cacao l(Universidad Industrial de Santander, 2020) Giraldo Dávila, Deisy; Combariza Montañez, Marianny Yajaira; Blanco Tirado, CristianLos fosfolípidos (PLs) constituyen una amplia familia de compuestos anfifílicos estructuralmente comprendidos por una molécula de glicerol a la cual se unen dos ácidos grasos y un grupo fosfato. En esta investigación, se extrajeron PLs del grano de Theobroma cacao L. usando extracción S/L seguida por un fraccionamiento en cromatografía en columna. Se identificaron las fracciones enriquecidas en PLs por medio de análisis comparativos de estas con lecitinas comerciales usando cromatografía de alta eficiencia. Las fracciones obtenidas fueron caracterizadas usando MS MALDI-TOF para su identificación y RMN-31P para la cuantificación de las diferentes familias de PLs. Los resultados de HPLC-RID y UV-Vis muestran la similitud en los tiempos de retención de lecitinas comerciales, de la sub-fracción F3 y del estándar de L--PC, esta similitud fue corroborada en los análisis MALDI-TOF en donde se observaron cationes radicales y aductos de Na+ de diferentes PC y LPC en dichas muestras. Por otro lado, los análisis RMN-31P permitieron determinar el porcentaje y clases de de PLs contenidos en las lecitinas, particularmente la F3 contiene las siguientes familias de PLs: PA (12%), PG (13%), PI (20%), LPC (26%) y PC (29%). Finalmente, se procedió a la formación de emulsiones modelo para determinar las propiedades emulsificantes de los extractos de PLs obtenidos de granos de cacao.Item Identificacion de biomarcadores fitoplanctonicos utilizando espectrometria de masas maldi tof con matrices de transferencia electronica(Universidad Industrial de Santander, 2019) Diaz Sanchez, Luis Miguel; Combariza Montañez, Marianny Yajaira; Blanco Tirado, CristianLos microorganismos fotosintéticos son la base de las cadenas tróficas y se encargan de fijar casi el 40% del CO2 atmosférico. Adicionalmente, se estima que, como resultado de esta fijación, se produce gran parte del oxígeno atmosférico. El objetivo de este trabajo fue identificar biomarcadores fitoplanctónicos (pigmentos fotoprotectores y fotosintéticos), en muestras de agua, utilizando matrices de transferencia electrónica en espectrometría de masas MALDI-TOF. Las muestras de agua fueron filtradas en filtros Whatman® de microfibra (GF/F, 47 mm, poro: 0.7 μm) para retener los microorganismos. Los pigmentos se extrajeron por radiación de ultrasonidos de los filtros usando una mezcla de EtOH:THF, 1:1(v/v), 0,1% NH4OH, previa realización y análisis de un diseño experimental 23 . Los extractos se analizaron por UV-Vis, HPLC, LDI-MS y MALDI-MS. El análisis UV-Vis de los extractos mostró un espectro típico de absorción para clorofilas (400-800 nm) y carotenoides (400-500 nm). El análisis por HPLC permitió separar los principales componentes del extracto, identificar algunos pigmentos fitoplanctónicos y cuantificarlos. El análisis ET MALDI de los extractos mostró principalmente señales correspondientes a cationes radicales de pigmentos como: clorofila a y sus derivados, y carotenoides de tipo xantofila. Se evaluó el desempeño de diferentes matrices MALDI para el análisis de los pigmentos fitoplanctónicos.Item Potencial colorante y citotóxico de extractos de flavonoides obtenidos a partir de epicarpio de cáscara de cacao(Universidad Industrial de Santander, 2021) Oñate Gutiérrez, Jesús Andrés; Blanco Tirado, Cristian; Pinzón Joya, Julio Roberto; Palma Rodríguez, Alirio; Romero Bohórquez, Arnold RafaelLa cáscara de cacao es el subproducto más voluminoso del proceso de manufactura del cacao y representa una gran oportunidad como fuente de derivados agrobasados para la industria de alimentos. Iniciando desde mazorcas de cacao de tres colores distintos (amarillo, rojo y vino tinto) de Santander – Colombia, fueron obtenidos extractos de epicarpio de cáscara de cacao (EECC) ricos en flavonoides. Un diseño factorial 2 3 fue llevado a cabo variando la temperatura, el pH y la relación EtOH:H2O para optimizar las condiciones de extracción. A partir de los EECC, se determinó el contenido de polifenoles totales usando el método de Folin-Ciocalteu, se identificó el perfil de flavonoides mediante espectrometría de masas MALDI-TOF (DCTB, α-CNFV-OCH3 and α-CNFV-CH3 matrices), se evaluaron las propiedades colorantes con experimentos de tinción sobre cubos de celulosa bacteriana y muestras de yogurt y se determinaron las propiedades citotóxicas mediante un ensayo MTT con células Vero. Los resultados muestran las condiciones óptimas de extracción (relación EtOH:H2O 80:20, 30 °C, sin agregar HCl) explicando el 80 % de la varianza. En el perfil de flavonoides MALDI-TOF fueron identificados 15 picos en los EECC de acuerdo a las bases de datos de polifenoles y el EECC vino tinto registró la mayor cantidad de polifenoles (194 mg EAG/g de EECC). Los tres EECC mostraron tinción efectiva sobre los cubos de celulosa bacteriana y las muestras de yogurt y no reportaron actividad citotóxica sobre las células Vero, lo que permite considerar a los EECC como candidatos pertinentes a colorantes alimentarios.Item Potencial colorante y citotóxico de extractos de flavonoides obtenidos a partir de epicarpio de cáscara de cacao(Universidad Industrial de Santander, 2021) Oñate Gutiérrez, Jesús Andrés; Pinzón Joya, Julio Roberto; Blanco Tirado, CristianLa cáscara de cacao es el subproducto más voluminoso del proceso de manufactura del cacao y representa una gran oportunidad como fuente de derivados agrobasados para la industria de alimentos. Iniciando desde mazorcas de cacao de tres colores distintos (amarillo, rojo y vino tinto) de Santander Colombia, fueron obtenidos extractos de epicarpio de cáscara de cacao (EECC) ricos en flavonoides. Un diseño factorial 23 fue llevado a cabo variando la temperatura, el pH y la relación EtOH:H2O para optimizar las condiciones de extracción. A partir de los EECC, se determinó el contenido de polifenoles totales usando el método de FolinCiocalteu, se identificó el perfil de flavonoides mediante espectrometría de masas MALDITOF (DCTB, CNFVOCH3 and CNFVCH3 matrices), se evaluaron las propiedades colorantes con experimentos de tinción sobre cubos de celulosa bacteriana y muestras de yogurt y se determinaron las propiedades citotóxicas mediante un ensayo MTT con células Vero. Los resultados muestran las condiciones óptimas de extracción (relación EtOH:H2O 80:20, 30 °C, sin agregar HCl) explicando el 80 % de la varianza. En el perfil de flavonoides MALDITOF fueron identificados 15 picos en los EECC de acuerdo a las bases de datos de polifenoles y el EECC vino tinto registró la mayor cantidad de polifenoles (194 mg EAG/g de EECC). Los tres EECC mostraron tinción efectiva sobre los cubos de celulosa bacteriana y las muestras de yogurt y no reportaron actividad citotóxica sobre las células Vero, lo que permite considerar a los EECC como candidatos pertinentes a colorantes alimentarios.Item Puntos cuánticos inmovilizados en nanocelulosa como sensores químicos para la detección de cadmio(Universidad Industrial de Santander, 2023-02-23) Amaya García, Daniel Alfonso; Blanco Tirado, Cristian; Cerón Cifuentes, Jhonny Mauricio; Mejía Ospino, Enrique; Doerr, MarkusLa producción de cacao es una actividad económica de gran importancia para la economía santandereana, prueba de esto es que Santander es el departamento con mayor producción. Sin embargo, los suelos santandereanos encaminados al cultivo de cacao tienen altas concentraciones de cadmio. Por lo anterior, la búsqueda de nuevos materiales sensores que permitan realizar mediciones de cadmio en campo y de forma sencilla es práctica, es vital para mantener la competitividad de los productos derivados del cacao en mercados extranjeros. El presente trabajó se enfoco en la obtención de bionanosensores a partir de la inmovilización de TG-CdSe QDs en nanofibras celulosa oxidadas con TEMPO, esto siguiendo una metodología de formación in-situ y una de dispersión mecánica. Los bionanocompositos obtenidos fueron caracterizados y se evaluó su potencial como posibles sensores químicos de cadmio.Item Síntesis de nanofluidos ferromagnéticos funcionalizados y su efecto en la deshidratación de emulsiones agua en aceite(Universidad Industrial de Santander, 2018) Acuña Rodriguez, Katherin Natalia; Blanco Tirado, Cristian; Combariza Montañez, Marianny YajairaEn este trabajo de investigación se sintetizaron nanopartículas de magnetita (Fe3O4) recubiertas con una capa superficial de sílice (Fe3O4@SiO2), las cuales posteriormente fueron funcionalizadas a través de dos metodologías: por el acoplamiento de grupos aminopropiltrimetoxisilano, APTES (Fe3O4@SiO2@APTES), y con grupos hexadeciltrimetoxisilano, HDTMS (Fe3O4@SiO2@HDTMS). La caracterización de las nanopartículas funcionalizadas se realizó por microscopía electrónica de barrido (SEM), microscopía electrónica de transmisión (TEM), espectroscopía infrarroja (IR-ATR) y difracción de rayos X (DRX). Asimismo, se determinó tanto la estabilidad térmica de estos materiales por análisis termogravimétrico (TGA) como el aumento en su hidrofobicidad por medio del ángulo de contacto con el agua, y se encontró que las nanoestructuras funcionalizadas presentaron alta estabilidad térmica y propiedades hidrofóbicas mejoradas en comparación con el material de partida. Con base en estos resultados, se formularon dos nanofluidos, NF-Fe3O4@SiO2@APTES y NF-Fe3O4@SiO2@HDTMS, que se evaluaron como agentes de deshidratación de una emulsión natural de crudo pesado colombiano de tipo agua en aceite, y cuya eficiencia se determinó por pruebas convencionales de campo, microscopía óptica y análisis reológico. Los nanofluidos, además de disminuir la viscosidad de la emulsión tratada, lograron su deshidratación hasta en un 46%. Asimismo, se evidenció que la emulsión tratada, cuyo comportamiento reológico obedece a un fluido pseudoplástico, presentó menor cantidad y tamaño en las gotas de agua remanentes en comparación con la emulsión sin tratamiento. Con la generación de estos nanofluidos ferromagnéticos funcionalizados se espera impactar positivamente en las líneas de recobro, transporte y producción de hidrocarburos colombianos, específicamente en el área de la separación eficiente de emulsiones de crudos pesados.