Escuela de Química

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A-felandreno, a-bisabolol, nerolidol y s-limoneno, metabolitos secundarios de plantas medicinales con actividad insecticida sobre aedes aegypti vector de las enfermedades dengue, Chikungunya y Zika
(Universidad Industrial de Santander, 2018) Rios Pinzon, Lizeth Natalia; Méndez Sánchez, Stelia Carolina; Duque Luna, Jonny Edward
Como medida de control del vector Aedes aegypti, el uso prolongado de sustancias sintéticas como el DDT o el temephos ha contribuido a la aparición de cepas resistentes (Dias y Moraes, 2014, Smith, Kasai y Scott, 2016). Con el deseo de encontrar otras formas de controlar el vector, los metabolitos secundarios de las plantas surgen como alternativas prometedoras. Por esta razón, se realizó una revisión del trabajo presentado por Pavela y colaboradores (Pavela et al, 2014) de los compuestos esenciales de más de 120 especies de plantas, a través del uso de herramientas informáticas Osiris y Molinspiration. Se seleccionaron metabolitos que cumplían con los parámetros de Lipinski y que presentan mejores valores en la predicción de su actividad biológica. Finalmente, y con la ayuda de un análisis estadístico para los componentes principales, se seleccionaron 7 compuestos para llevar a cabo pruebas de actividad in vivo con larvas de mosquito entre la tercera y cuarta etapas de desarrollo. Los mejores compuestos fueron Felandrene Nerolidol Bisabolol con concentraciones letales 50 (LC50) de 44, 21 y 19 ppm respectivamente, lo que permitió que estos compuestos fueran muy activos. Para estudiar el posible mecanismo de acción, se evaluó la inhibición de la enzima acetilcolinesterasa por el efecto de los metabolitos previos, encontrando que el Felandreno, Bisabolol y Nerolidol disminuyeron la actividad de esta enzima en un 20, 10% y 12%. Otro posible target estudiado fue la cedena de fosforilación, encontrando que el Felandreno provocó la disminución de la actividad enzimática del complejo I, el bisabolol del complejo IV, el Nerolidol de los complejos I y II, siendo el compuesto con los valores más altos de reducción de la actividad enzimática. Finalmente, el Limoneno causa la inhibición de ATPasa alterando la energética mitocondrial.
Acilación enantioselectiva y quimioselectiva de (R,S)-propranolol catalizada por lipasa B de Candida antarctica: Un enfoque teórico y experimental
(Universidad Industrial de Santander, 2015) Escorcia Cabrera, Andrés Mauricio; Doerr, Markus Hans Oliver; Daza Espinosa, Martha Cecilia; Restrepo Cossio, Albeiro Alonso; Cárdenas Carvajal, Constanza; López Giraldo, Luis Javier; Blanco Tirado, Cristian; Cabrera Muñoz, Zaida Tamara
En esta tesis se realizó un estudio experimental y computacional de la acetilación de (R,S)-propranolol catalizada por lipasa B de Candida antarctica (CalB) en tolueno. Experimentalmente se encontró que CalB exhibe una enantioselectividad moderada (E = 61-63) y una quimioselectividad exclusiva que favorece la formación más rápida del R-O-acetil-propranolol, el cual se obtuvo con una pureza enantiomérica del 95-96 % a un grado de conversión del 21-33 %. Esta reacción involucra dos pasos. El primero (acilación) conduce a la formación de una acil-enzima reactiva. La quimio- y enantioselectividad se origina en el segundo (desacilación), cuando la acil-enzima transfiere el grupo acilo al propranolol. Ambos pasos ocurren vía la formación de un complejo enzima-sustrato no covalente inicial (complejo de Michaelis; CMC) y un intermediario tetraédrico (IT). La parte computacional de esta tesis se enfocó en la reacción de desacilación. Se modelaron los CMCs e ITs utilizando simulaciones combinadas de acoplamiento y dinámica molecular (DM). Adicionalmente, se calcularon los perfiles de reacción para la transformación de R- y S-propranolol utilizando un enfoque de mecánica cuántica/mecánica molecular (MC/MM). Únicamente se identificaron CMCs reactivos en los que el grupo hidroxilo del R- y S-propranolol se encuentra disponible para ser acilado por CalB. Se encontró además que la barrera de energía para la transformación de R-propranolol es 4.5 kcal/mol más baja que la del S-propranolol. También se identificaron las interacciones enzima-sustrato que son responsables de la enantioselectividad. Por otro lado, en contraste con lo que se sugiere comúnmente para las reacciones catalizadas por lipasas, se encontró que el IT no es una buena representación de los estados de transición. En general, los resultados computacionales proveen una explicación para la quimio- y enantioselectividad, así como elementos guía para mejorar la síntesis enantioselectiva del propranolol mediante un rediseño racional de CalB o de las condiciones de reacción.
Actividad fotocatalitica del ion tipo keggin pw12o40-3 anclado en tio2 : foto-oxidacion del fenol en medio acuoso
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Lazaro Salazar, Luis Alirio; Paez Mozo, Edgar Alberto
En este trabajo se estudia la actividad foto catalítica, en presencia de O2 (aire), del ion Polioxometalato (POM) PW12O40 -3 anclado en TiO2 (TiO2-PW12O40 –3). Se utilizo el fenol en medio acuoso como molécula modelo para evaluar la foto actividad del sistema. Se observo que la adición del POM (anclado en TiO2), a suspensiones acuosas de TiO2 aumenta la foto degradación del fenol. El proceso foto catalítico puede verse inhibido por la saturación de la superficie del TiO2 al aumentar la concentración del POM. Esto se debe, posiblemente a una competencia entre el POM y el sustrato por los sitios activos del semiconductor. El empleo de sistemas TiO2-POMs en la oxidación de materia orgánica contaminante, en presencia de luz UV y cercana al visible, se fundamenta principalmente, en la excitación fotonica del semiconductor (TiO2), que genera portadores libres con cargas opuestas( ebc-, hbv+) las cuales se recombinan rápidamente. El ion PW12O40 -3 captura electrones de la banda de conducción del TiO2 foto excitado, y los conduce hasta el oxigeno molecular en un proceso tipo Redox. De esta forma se prolonga el tiempo de la recombinación electrón –hueco, y se ocasiona la formación de radicales súper oxido y/o radicales OH, especies muy reactivas que interaccionan con sustratos orgánicos hasta su oxidación o mineralización total.
Actividad fotocatalitíca inducida con luz visible de porfirinas de co, cu, zn y h adsorbidas sobre tio2: generación de oh
(Universidad Industrial de Santander, 2009) Granados Oliveros, Gilma; Páez Mozo, Edgar Alberto; Martínez Ortega, Fernando
En este trabajo se estudió la actividad fotocatalítica inducida con luz visible de tetra(4- carboxifenil)porfirina de Co(II), Cu(II), Zn(II) y sin metal, adsorbidas en la superficie de TiO2 (TcPPM/TiO2) en solución acuosa y en presencia de O2. En estas condiciones, los aniones radicales superóxido (O2•-) son las especies principalmente generadas. Sin embargo, no son suficientemente oxidantes para realizar la degradación de la mayoría de contaminantes orgánicos recalcitrantes disueltos en agua, limitando la aplicabilidad de este tratamiento. Con el objeto de mantener la ventaja de la radiación visible, una cantidad de peróxido de hidrógeno se agregó a la suspensión generando especies más reactivas que O2•-, como los radicales hidroxilo (•OH). En estas condiciones, se logró la degradación de la atrazina que es un contaminante común de aguas y suelos. El rol de las especies formadas se evidenció mediante reacciones prueba. La formación de O2•- se evidenció mediante la degradación de luminol y la formación de •OH se evidenció mediante la oxidación de tereftalato de sodio. Desde el punto de vista ecológico, la formación de oxidantes poderosos como •OH con luz visible es de gran interés y surge como una alternativa en el tratamiento de aguas residuales contaminadas. Adicionalmente, se examinó la influencia del centro metálico en la fotoactividad de TcPPM/TiO2. Puesto que el metal perturba la nube electrónica- de las porfirinas, la fotoactividad se interpretó en términos de la energía del orbital LUMO (determinado por cálculos cuánticos, B3LYP/LANL2DZ) y del tiempo de vida media del estado excitado del sensibilizador (tomado de reportes de la literatura). Las tendencias obtenidas muestran que el factor energético es el más importante, lo cual puede contribuir en el diseño de nuevos fotosensibilizadores con mayores eficiencias fotocatalíticas.
Actividad fotocatalitíca inducida con luz visible de porfirinas de Co, Cu, Zn y H adsorbidas sobre TiO2: Generación de •OH
(Universidad Industrial de Santander, 2009) Granados Oliveros, Gilma; Páez Mozo, Édgar Alberto; Martínez Ortega, Fernando; Aya Ramírez, Orlando; Mejía Ospino, Enrique; Peón Peralta, Jorge; Erra-Balsells, Rosa
En este trabajo se estudió la actividad fotocatalítica inducida con luz visible de tetra(4- carboxifenil)porfirina de Co(II), Cu(II), Zn(II) y sin metal, adsorbidas en la superficie de TiO2 (TcPPM/TiO2) en solución acuosa y en presencia de O2. En estas condiciones, los aniones radicales superóxido (O2•-) son las especies principalmente generadas. Sin embargo, no son suficientemente oxidantes para realizar la degradación de la mayoría de contaminantes orgánicos recalcitrantes disueltos en agua, limitando la aplicabilidad de este tratamiento. Con el objeto de mantener la ventaja de la radiación visible, una cantidad de peróxido de hidrógeno se agregó a la suspensión generando especies más reactivas que O2•-, como los radicales hidroxilo (•OH). En estas condiciones, se logró la degradación de la atrazina que es un contaminante común de aguas y suelos. El rol de las especies formadas se evidenció mediante reacciones prueba. La formación de O2•- se evidenció mediante la degradación de luminol y la formación de •OH se evidenció mediante la oxidación de tereftalato de sodio. Desde el punto de vista ecológico, la formación de oxidantes poderosos como •OH con luz visible es de gran interés y surge como una alternativa en el tratamiento de aguas residuales contaminadas. Adicionalmente, se examinó la influencia del centro metálico en la fotoactividad de TcPPM/TiO2. Puesto que el metal perturba la nube electrónica- de las porfirinas, la fotoactividad se interpretó en términos de la energía del orbital LUMO (determinado por cálculos cuánticos, B3LYP/LANL2DZ) y del tiempo de vida media del estado excitado del sensibilizador (tomado de reportes de la literatura). Las tendencias obtenidas muestran que el factor energético es el más importante, lo cual puede contribuir en el diseño de nuevos fotosensibilizadores con mayores eficiencias fotocatalíticas.
Actividad insecticida de metabolitos secundarios de plantas medicinales contra aedes aegypti y estudio del mecanismo de acción basado en la bioenergética mitocondrial, inhibición de la acetilcolinesterasa y daño en el ADN
(Universidad Industrial de Santander, 2018) Borrero Landazabal, Mayra Alejandra; Méndez Sánchez, Stelia Carolina; Duque Luna, Jonny Edward
El mosquito Aedes aegypti es el principal vector de los virus del Dengue, Zika y Chikunguña. Debido a la ausencia de un tratamiento específico o una vacuna efectiva, el control de estas enfermedades se centra en la eliminación de potenciales criaderos y al uso de insecticidas. Los insecticidas más usados se han asociado con resistencia en el vector, por lo que surge la necesidad de descubrir nuevos compuestos insecticidas. En este estudio, se usaron herramientas bioinformáticas para seleccionar siete compuestos a partir de un grupo de 33 metabolitos reportados en un estudio previo. Se realizó un análisis de componentes principales, en donde se compararon las propiedades fisicoquímicas, bioactividad, similitud con fármacos y riesgo de toxicidad de los metabolitos evaluados. Posteriormente, se evaluó la actividad larvicida de los siete metabolitos seleccionados, calculando las concentraciones (CL50): 44, 41, 48, 84, 87, 98 y 183 ppm, para --cariofileno, geraniol, nerol, n-octanol y 1,8-cineol, respectivamente. Las seis moléculas con CL50<100 ppm fueron evaluadas en la enzima acetilcolinesterasa y en los complejos de la cadena respiratoria mitocondrial de Ae. aegypti. Cuatro de estos metabolitos mostraron una inhibición marcada en varias dianas. El acetato de geranilo inhibió principalmente la actividad de acetilcolinesterasa -humuleno inhibió los complejos II, III y IV de la cadena respiratoria (38, 35 y 30%, -cariofileno inhibió los complejos II y III (30 y 36%, respectivamente) y geraniol inhibió los complejos I y II (27 y 29%, respectivamente). Se prepararon 11 mezclas con estos metabolitos y se evaluaron sobre Ae. aegypti. Se observó un efecto sinérgico entre los compuestos acetato de geranilo y gerniol, mientras que los c--cariofileno mostraron un efecto antagónico. .
Adición de valor al aceite esencial de Cymbopogon Martini a través de procesos físico-químicos
(Universidad Industrial de Santander, 2013) Marín Solano, Néstor Armando; Stashenko, Elena E.; Martínez Morales, Jairo René
El incremento en el valor comercial del aceite esencial (AE) de la especie vegetal Cymbopogon martini, o palmarrosa, depende de su alto contenido en geraniol, un alcohol terpénico de amplio uso en perfumería. En esta investigación se reporta cómo la destilación fraccionada a presión reducida (2-14 Torr), y la hidrólisis alcalina del acetato de geranilo, permiten concentrar el geraniol en el AE de palmarrosa, obtenido de plantas cultivadas en el complejo agroindustrial CENIVAM, Bucaramanga, Colombia. Los aceites esenciales, las fracciones obtenidas y los productos de reacción fueron analizados por cromatografía de gases GC-FID y GC-MS. El AE se rectificó a presión reducida usando la Spinning Band Column, o columna de eje rotatorio, consiguiéndose un producto de composición química reproducible a 12 mm Hg con un contenido de geraniol ca. 89% y 10% de acetato de geranilo. Además, se demostró con base en un estudio teórico usando el software aspen plus, que la formación de un azeótropo entre el geraniol y acetato de geranilo, impide el aislamiento del geraniol por el método destilativo empleado. Por otra parte, se logró la hidrólisis “In situ” del acetato de geranilo presente en el AE crudo de palmarrosa, usando soluciones acuosas de KOH y mezclas de Ca(OH)2 y agua, elevando la concentración de geraniol hasta un 91%.
Aislamiento y caracterización de microorganismos edáficos con capacidad para la biodegradación de los hidrocarburos presentes en aguas de producción para uso potencial como agua de riego en los llanos orientales
(Universidad Industrial de Santander, 2014) Pimienta Rueda, Paola Mayerly; Ortiz López, Claudia Cristina; Pimienta Rueda, Astrid Lorely
La extracción de petróleo y gas genera grandes cantidades de agua de producción, la cual a su vez contiene diferentes compuestos orgánicos e inorgánicos. Por lo tanto se hace necesario implementar sistemas de manejo y disposición final que garanticen la calidad del ecosistema en el área de incidencia. En los Llanos Orientales colombianos en el departamento del Meta, se encuentra ubicado el campo Castilla, operado por Ecopetrol, donde actualmente se producen 460 mil barriles diarios de agua en promedio, lo que equivale a casi cinco barriles de agua por cada barril de crudo producido (Hoyos, 2010). Esta situación ha llevado a la implementación del ASA (Área de Sostenibilidad Agroenergética, antes llamada DAT (Distrito de Adecuación de Tierras), con una extensión inicial de 46 Ha, para la disposición final de una parte del agua producida en el pozo. El agua de producción previamente tratada, es vertida sobre un terreno como agua de riego para cultivos. La presente investigación tuvo como objeto aislar y caracterizar la microbiota edáfica con potencialidad para degradar hidrocarburos presentes en el agua de producción vertida en el ASA, y forma parte de un mcaro proyecto que adelanta Ecopetrol, para determinar la factibilidad técnica del sistema de disposición a largo plazo. Se logró aislar y caracterizar un consorcio de microrganismos nativos (Consorcio ASA), con capacidad para degradar los hidrocarburos presentes en el agua de producción del campo Castilla. Se determinó la capacidad de biodegradación a escala de laboratorio y piloto (mesocosmos), alcanzando porcentajes de remoción entre 70 y 80%, lo que representa una potencial utilización de los microorganismos aislados, para procesos de tratamiento continuo en el ASA.
Aislamiento y determinación estructural de un sesquiterpenomayoritario del aceite esencial de lippia alba (mill)n.e.br
(Universidad Industrial de Santander, 2008) Miranda Carvajal, Ingrid Johanna; Stashenko, Elena E.; Martínez Morales, Jairo René
En la presente investigación se determinó la composición química y se caracterizaron por medio de sus propiedades fisicoquímicas (densidad, índices de refracción y rotaciones específicas), los aceites esenciales de diferentes especies del género Lippia: L. alba, L. citriodora H.B.K., L. dulcis (Trev.), L. micromera Schauer, L. origanoides H.B.K. Los aceites esenciales y los extractos se obtuvieron por hidrodestilación asistida por la radiación de microondas (MWHD) y por destilación Œ extracción con solvente (SDE), respectivamente. La identificación de los metabolitos secundarios volátiles se realizó por cromatografía de gases Œ espectrometría de masas; así como también, se logró un pre Œ aislamiento del sesquiterpeno mayoritario del aceite de Lippia alba, quimiotipo carvona, por métodos fisicoquímicos. Los componentes mayoritarios identificados en los aceites L. alba (quimiotipos carvona y citral), L. citriodora H.B.K., L. micromera Schauer, L. origanoides H.B.K. (quimiotipos carvacrol y p Œ cimeno), corresponden a monoterpenos oxigenados (53.05, 65.30, 54.24, 64.14, 63.32 y 45.07%, respectivamente). Se destacan como componentes mayoritarios, carvona (40,11%), limoneno (27,73%) y epi Œ biciclosesquifelandreno (4,92%) en el aceite de L. alba (quimiotipo carvona). Geranial y neral predominan en los aceites de L. alba, quimiotipo citral, (27,79 y 22,92%) y de L. citriodora (14,35 y 13,75%), respectivamente. Carvacrol y timol predominan en el aceite de L. origanoides, quimiotipo carvacrol. En tanto que, el timol fue el componente mayoritario para el aceite de L. micromera (34,19%) y del aceite de L. origanoides, quimiotipo p Œ cimeno (timol 29,84% y p Œ cimeno 12,05%). Por otro parte, en el aceite esencial de L. dulcis (Trev.), predominaron los hidrocarburos sesquiterpénicos: (E)-˜-cariofileno (9,4 %) y ˜-cadineno (8,85 %), entre otros. El aceite esencial de L. alba, quimiotipo carvona, fue sometido a varios procesos, de los cuales, la destilación por arrastre con vapor de agua, logró el pre Œ aislamiento del epi Œ biciclosesquifelandreno.
Aislamiento, purificacion e identificacion de principios toxicos alcaloidales en plantas del genero crotalaria y alimento contaminado para aves
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Alvarez Martinez, Alba Teresa; Stashenko, Elena E.
Las Crotalarias son leguminosas ampliamente utilizadas en técnicas de rotación de cultivos por su habilidad de fijar nitrógeno en el suelo, retardando procesos de erosión de los mismos. La contaminación de granos y alimentos para animales especialmente aves, con semillas de Crotalaria que contienen alcaloides pirrolizidínicos, ha sido un tema de especial atención en las últimas décadas, tanto por su importancia económica así como por los problemas de hepatoxicidad y neumotoxicidad que generan. Es conocido que estos alcaloides juegan un rol en las funciones ecoquímicas en plantas de las especies de Senecio y Crotalaria; la interacción más aceptada comprende la relación planta-insecto herbívoro, el cual ha desarrollado mecanismos de detoxificación a estos metabolitos secundarios. La síntesis de estos alcaloides por parte de las plantas considera otras formas de estrés ambiental. implicaciones que se relacionan con la supervivencia de la planta. El objetivo de este trabajo fue establecer la variación en los contenidos de alcaloides pirrolizidínicos en dos especies de Crotalaria, sujetas a diferentes condiciones de estrés ambiental. Se hicieron extracciones del material vegetal y de semillas, asistidas por radiación de microondas (metanol, 5 min.). Los tipos de estrés incluyeron, estrés por herbivoría, herbivoría simulada e hídrico. En los extractos se identificaron varios compuestos derivados de la retronecina, que constituye la estructura base de los alcaloides pirrolizidínicos. El estrés por herbivoría se llevó a cabo con orugas de las familias Artiidae y Notodontoidae, en su último periodo larval (instar) observándose mayor numero de alcaloides comparado con los otros tipos de estrés.
Algunos aspectos del comportamiento químico de las 2-a-furil (a-tienil)-4- [2-oxopirrolidin-1-il] -1,2,3,4- tetrahidroquinolinas sustituidas
(Universidad Industrial de Santander, 2007) Mora Cruz, Uriel; Kouznetsov, Vladimir Valentinovich
Las 1,2,3,4-tetrahidroquinolinas (1,2,3,4-THQ) son interesantes blancos de estudios, debido a su amplia gama de aplicaciones. Es así que el desarrollo de nuevas y efectivas metodologías sintéticas es una tarea constante para el químico orgánico, pero quizás una de las metodologías que es más ampliamente usada para la generación de este tipo de estructuras, es la reacción de imino-Diels-Alder. A partir de las 1,2,3,4-THQ se pueden obtener las quinolinas mediante oxidación, utilizando azufre elemental (S8) como agente oxidante. Estos compuestos también son de gran importancia tanto industrial como farmacológica. De otro lado, la gran reactividad del anillo del furano y en especial frente a dienófilos hace que sea usado como bloque de construcción para acceder a policíclos cuando se usa en la reacción de Diels-Alder intramolecular, con la cual se obtuvo las isoindolo[2,1a]quinolinas. Ya que la síntesis de las quinolinas -furil y -tienil sustituidas demostró ser muy efectiva y debido a los resultados de estudios preliminares de citotoxicidad y contra el Trypanosoma cruzi, parásito causante de la enfermedad de Chagas, se resalta el hecho que algunas pueden convertirse en las cabezas de serie para el estudio del tratamiento contra dicha enfermedad.
Análisis basado en metabolómica no dirigida como estrategia para identificar patrones químicos característicos en muestras de cacaos especiales
(Universidad Industrial de Santander, 2024-06-04) Bacca Villota, Paula Victoria; Hidalgo Bucheli, William Fernando; Cano Calle, Hermínsul de Jesús; Blanco Tirado, Cristian
Colombia es un destacado productor de cacao fino, según lo indica la Organización Internacional del Cacao. No obstante, la mayor parte de sus exportaciones corresponde al cacao de categoría ordinaria. Varios organismos nacionales se encuentran en proceso de desarrollar plataformas tecnológicas destinadas a permitir que los pequeños productores certifiquen la calidad de sus granos. El propósito fundamental de este estudio fue identificar marcadores químicos distintivos presentes en 36 muestras de granos de cacao originarias de cinco departamentos colombianos, y establecer su relación con las propiedades de calidad del cacao. Con este fin, se llevó a cabo un enfoque de metabolómica no dirigida utilizando UHPLC/HRMS, en combinación con análisis sensoriales y fisicoquímicos. A pesar de que las 36 muestras no presentaron diferencias significativas en cuanto a calidad sensorial, contenido de polifenoles y la relación entre teobromina/cafeína, el análisis estadístico multivariado permitió la diferenciación de las muestras en cuatro grupos distintos. Adicionalmente, se observó una agrupación similar de las muestras en los análisis físicos. Los metabolitos responsables de esta agrupación fueron investigados mediante análisis estadístico univariante y tentativamente identificados mediante la comparación de espectros de masas experimentales con los datos reportados en las bases de datos. En este sentido, se identificaron alcaloides, flavonoides, terpenoides, péptidos, quinolinas y compuestos de azufre como las principales clases de compuestos que permitieron diferenciar entre los grupos de muestras. Esto resalta la relevancia de los perfiles químicos como una huella característica significativa para futuras investigaciones en el control de calidad y la caracterización más precisa del cacao fino.
Análisis de extractos y fracciones volátiles obtenidos de flores y rizomas de hedychium coronarium koem (familia zingiberacea)
(Universidad Industrial de Santander, 2008) García Ríos, Alejandro; Stashenko, Elena E.; Martínez Morales, Jairo René
Se estudió la composición química de los metabolitos secundarios presentes en flores y rizomas de Hedychium coronarium Köern, caracterizada taxonómicamente. Para aislar los compuestos volátiles de flores y rizomas se emplearon métodos de extracción, i.e. hidrodestilación asistida por la radiación de microondas (MWHD), destilación-extracción simultánea con solvente (DES), extracción con fluidos supercríticos (SFE) y microextracción en fase sólida en modo headspace (HS-SPME). Para la comparación de los métodos de extracción y análisis de fracciones volátiles de H. coronarium, se empleó cromatografía de gases de alta resolución (HRGC), acoplada a los detectores de ionización en llama (FID) o espectrométrico de masas (MSD). Finalmente, se establecieron algunas figuras analíticas de mérito para este método, usando curvas de calibración. La emisión de volátiles en la especie H. coronarium, monitoreada por HS-SPME in vivo, aumentó al atardecer y permaneció durante las horas de la noche. Se obtuvieron 103 metabolitos secundarios volátiles y semivolátiles de H. coronarium, En las flores los compuestos mayoritarios, fueron β-pineno (19%), (E)-β-cariofileno (9%), α-pineno (8%), 1,8-cineol (6%), óxido de cariofileno (6%), (E)-β-ocimeno (3%), sabineno (3%), α-humuleno (3%), linalol (3%) y (E)-isoeugenol (2%). En los rizomas los compuestos mayoritarios, fueron, 1,8-cineol (28%), β-pineno (17%), α-pineno (9%), alcanfor (8%), α-terpineol (7%), (E)-p-ment-2-en-1-ol (3%), terpinen-4-ol (3%), sabineno (3%) y δ-terpineol (2%). El método de extracción por MWHD-HS-SPME acortó 60 min el tiempo de muestreo y análisis, en comparación con la extracción por HS-SPME con calentamiento convencional. Además, permitió la obtención de un perfil cromatográfico, similar al de los perfiles logrados para las extracciones por HS-SPME (in vivo e in vitro) y por SDE. Los resultados obtenidos, permitieron un conocimiento más detallado de la planta y sus metabolitos volátiles.
Análisis estadístico multivariado de las propiedades fisicoquímicas de tres aceites esenciales Colombianos para el establecimiento de criterios de calidad
(Universidad Industrial de Santander, 2011) Agudelo Niño, Andrea Juliana; Stashenko, Elena E.; Martínez Morales, Jairo René
Las propiedades fisicoquímicas (PFQ) de: densidad, punto de ignición y de congelación, índices de refracción, de acidez y de ésteres, rotación óptica, junto con la composición química obtenida mediante cromatografía de gases de los aceites esenciales (AE) de Lippia (L.) alba, Lippia (L.) origanoides y Cymbopogon flexuosus, fueron empleadas para construir una base de datos para soportar el establecimiento de descriptores de criterios de calidad de AE de origen colombiano; formulándose intervalos de confianza (95%) para todas las PP medidas. Los métodos de regresión lineal simple (OLS), de componentes principales (PCR) y de mínimos cuadrados parciales (PLS), se emplearon para construir modelos que pueden predecir los compuestos mayoritarios de los AE, a partir de la medición de las PFQ. La comparación de la raíz media del cuadrado del error de predicción, muestra que los resultados de OLS son los más cercanos a los valores experimentales y que requiere sólo de medir 4 de las 8 PFQ evaluadas. El coeficiente de determinación (R2), que expresa la varianza explicada por los modelos, fue de 0.641, 0.753, 0.840, 0.425 y 0.870, para los modelos de la carvona y el limoneno en L. alba, carvacrol y timol en L. origanoides, y citral en C. flexuosus respectivamente. Los intervalos de tolerancia para los modelos dados estuvieron entre 2.20 and 6.25%. A pesar de que los R2 estuvieron por debajo de 0.9, los resultados obtenidos permiten una útil predicción de la abundancia de los compuestos mayoritarios en cada uno de los AE, a partir de medidas que pueden ser llevadas a cabo en el campo.
Análisis proteómico de mitocondrias de larvas (l4) de aedes aegypti
(Universidad Industrial de Santander, 2021) Urbina Duitama, Diana Lizeth; Méndez Sánchez, Stelia Carolina; Duque Luna, Jonny Edward; Mejía Ospino, Enrique
El zancudo Aedes aegypti es el principal vector de los virus que causan enfermedades como chikunguña, dengue y Zika. Frente a la ausencia de un tratamiento específico para estas enfermedades, surge la necesidad de buscar alternativas que permitan el control de la población del vector. Para ello inicialmente es necesario comprender el funcionamiento de algunas dianas de interés farmacológico como el caso de la mitocondria. Hasta el momento no existen reportes que describan la actividad bioenergética mitocondrial relacionada a su expresión proteínica, por lo tanto, en el presente trabajo de investigación se identificaron las proteínas en mitocondrias aisladas de larvas (L4) de Ae. aegypti, mediante técnicas de separación de electroforesis bidimensional y su correspondiente análisis por espectrometría de masas. Se identificaron 36 proteínas implicadas en procesos de transcripción, traducción, fosforilación oxidativa, señalización, biosíntesis, entre otros. Además, se midió su actividad respiratoria con un oxígrafo de alta resolución. Como resultado se obtuvo una taza de respiración considerablemente mayor mediada por el complejo II con respecto al complejo II. También se cuantificó la actividad enzimática de algunas proteínas que componen los complejos enzimáticos de la cadena transportadora de electrones mitocondrial, donde se obtuvo una mayor actividad de las proteínas NADH oxidasa, NADH deshidrogenasa y NADH citocromo c reductasa con respecto a sus análogos de succinato. Estos resultados aportan una primera descripción de la función metabólica de la mitocondria y relaciona su expresión proteíca que podría servir para el diseño de estrategias de modificación genética dirigida a la organela en estudio.
Análisis proteómico de mitocondrias de larvas (L4) de Aedes aegypti
(Universidad Industrial de Santander, 2021) Urbina Duitama, Diana Lizeth; Duque Luna, Jonny Edward; Mejía Ospino, Enrique; Méndez Sánchez, Stelia Carolina; Moreno Castellanos, Natalia R.; Combariza Montañez, Marianny Yajaira
El zancudo Aedes aegypti es el principal vector de los virus que causan enfermedades como chikunguña, dengue y Zika. Frente a la ausencia de un tratamiento específico para estas enfermedades, surge la necesidad de buscar alternativas que permitan el control de la población del vector. Para ello inicialmente es necesario comprender el funcionamiento de algunas dianas de interés farmacológico como el caso de la mitocondria. Hasta el momento no existen reportes que describan la actividad bioenergética mitocondrial relacionada a su expresión proteínica, por lo tanto, en el presente trabajo de investigación se identificaron las proteínas en mitocondrias aisladas de larvas (L4) de Ae. aegypti, mediante técnicas de separación de electroforesis bidimensional y su correspondiente análisis por espectrometría de masas. Se identificaron 36 proteínas implicadas en procesos de transcripción, traducción, fosforilación oxidativa, señalización, biosíntesis, entre otros. Además, se midió su actividad respiratoria con un oxígrafo de alta resolución. Como resultado se obtuvo una taza de respiración considerablemente mayor mediada por el complejo II con respecto al complejo II. También se cuantificó la actividad enzimática de algunas proteínas que componen los complejos enzimáticos de la cadena transportadora de electrones mitocondrial, donde se obtuvo una mayor actividad de las proteínas NADH oxidasa, NADH deshidrogenasa y NADH citocromo c reductasa con respecto a sus análogos de succinato. Estos resultados aportan una primera descripción de la función metabólica de la mitocondria y relaciona su expresión proteíca que podría servir para el diseño de estrategias de modificación genética dirigida a la organela en estudio.
Análisis quimiometrico de perfiles de solventes en ocluidos en muestras de cocaína
(Universidad Industrial de Santander, 2015) Celis Melo, Clara Nathalia; Stashenko, Elena E.; Martínez Morales, Jairo René
El mercado mundial de cocaína ha presentado variaciones significativas durante los últimos tres años; la demanda se ha desplazado desde los países de Norteamérica y Europa hacia América Latina, Asia y Oceanía, ocasionando innumerables problemas sociales, penales y de salud pública. A pesar de la disminución nacional de área de coca cultivada, el departamento de Norte de Santander es uno de los departamentos con registros crecientes en área cultivada, motivo por el cual se hace necesario articular herramientas técnico-científicas en el control de los procesos relacionados con la obtención del alcaloide. El presente estudio desarrolló el análisis quimiométrico de solventes residuales en muestras de cocaína incautadas en la región Nororiente del territorio Colombiano mediante la aplicación de dos técnicas de extracción, headspace estático y microextracción en fase sólida, acopladas a cromatografía de gases con detector de ionización en llama. El análisis estadístico requirió una etapa inicial de selección de variables, con posterior evaluación de métodos de pre-tratamiento de datos: normalización, estandarización, logaritmación, raíz cuarta y combinaciones de ellas, a cada una de las matrices obtenidas se aplicó análisis de componentes principales con el propósito de identificar posibles grupos de muestras semejantes. El grado de discriminación de las muestras se analizó con base en las distancias euclidiana, Manhattan y Chevyshev, porcentaje de discrepancia, Coeficiente de correlación e índice de disimilitud de Pearson. Finalmente, un análisis de k vecinos más cercanos, basado en los parámetros de disimilitud con mejor desempeño predictivo, permitió identificar los mayores porcentajes de aciertos (>90%) para el conjunto de validación. El presente estudio de perfilación permitió identificar una correlación entre la composición de solventes residuales y el departamento de procedencia, de tal manera que las muestras de cocaína procesadas en el departamento de Norte de Santander, fueron diferenciadas de las muestras procedentes de otros departamentos de la región.
Aplicacion de las reacciones de multicomponentes a la sintesis de indeno[2,1-c]quinolinas piridil sustituidas y sintesis convencional de n-(butenil)cloroalquilamidas con fgragmentos piridinicos
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Ochoa Puentes, Cristian; Kouznetsov, Vladimir Valentinovich
Las reacciones de multicomponentes, una importante subclase de las reacciones tandem, constan de un proceso one-pot en el cual reaccionan al menos tres componentes que son fácilmente asequibles para formar un solo producto, el cuál, generalmente incorpora todos los átomos de los materiales iniciales. Este proceso, en el que se forman diversos enlaces en una sola secuencia, permite la producción de un amplio rango de compuestos orgánicos de una forma ecológica- y económicamente aceptable. Teniendo presente que la síntesis orgánica cada día es más exigente y que requiere de metodologías más eficientes para la construcción de sistemas heterocíclicos, nuestra investigación se enfocó en el estudio de la reacción de multicomponentes con sistemas piridínicos, que han sido poco estudiados, con el fin de acceder a derivados quinolínicos que puedan tener actividad biológica como posibles agentes intercalantes del ADN. Nuestra metodología sintética se basa en la posibilidad de obtener sistemas tetrahidroquinolínicos piridil sustituidos a partir de anilinas p-sustituidas, los ,,-piridincarboxialdehídos e indeno en una reacción de tres componentes vía reacción de azaDiels-Alder. Posteriormente, estas tetrahidroindenoquinolinas se aromatizaron, dando lugar a la formación de las indenoquinolinas, que sirvieron como precursores para obtener las 7-oxo-indeno[2,1c]quinolinas, las cuales han sido ampliamente estudiadas en la quimioterapia antineoplastica. Adicionalmente, y basados en la gran reactividad de estos sistemas quinolínicos ricos en electrones, se sintetizaron dos nuevos complejos de molibdeno VI, los cuales pueden servir como catalizadores en las reacciones de oxidación de algunos sustratos orgánicos.
Aplicación del reactivo de fenton en el tratamiento de aguas residuales del desmucilaginado mecánico de café en la hacienda Majavita municipio de Socorro Santander
(Universidad Industrial de Santander, 2016) Arenas Estevez, Maria Fabiola; Combariza Montañez, Marianny Yajaira
Las aguas residuales provienen de la Hacienda Majavita ubicada en Socorro, Colombia donde las operaciones de despulpado y desmucilaginado del café (de bajo consumo de agua) generan residuos líquidos caracterizados por pH ácidos, alta concentración de DQO y relación DBO5/DQO entre 0,48 y 0,53. En el proceso Fenton, el H2O2 como agente oxidante es activado por interacción con el catalizador Fe+2. El H2O2 se transforma rápidamente en ión hidróxido (OH-) y radicales hidroxilo (OH) que oxidan la materia orgánica por acción catalítica del ión Fe+2. Se evaluaron los efectos sobre la remoción de DQO bajo diferentes condiciones de dosificación de H2O2, estado del catalizador y pH de las aguas residuales. Los tratamientos se aplicaron con velocidad de mezcla de 25ciclos* min-1, tiempo de reacción de 60 minutos. Para tratamientos con Fenton en fase homogénea (H2O2+FeSO4.7H2O) se obtuvo remoción del 48,4% en DQO y 73% en turbiedad, con relación másica H2O2/DQO de 0,68 y relación molar [H2O2]/[Fe+2] de 30,3. Por otra parte tratamientos con Fenton en fase heterogénea (H2O2+ nanocomposito Fe3O4-Fique) se obtuvieron remociones de 26,6% en DQO, 21,8% de turbiedad, 32,4% en color aparente y 80% de sólidos sedimentables, con relación másica de H2O2/DQO de 0,08 y relación molar [H2O2]/[Fe+2,Fe+3] de 61,5. Los resultados obtenidos muestran que el reactivo de Fenton puede utilizarse para el tratamiento de aguas residuales de desmucilaginado de café, además, la aplicación de Fe3O4 nanoestructurado en Fique como catalizador heterogéneo aumenta la capacidad de reacción del H2O2, disminuyendo la dosificación al proceso y generando nuevas alternativas para los tratamientos de oxidación avanzada con el reactivo de Fenton, donde la remoción de DQO depende principalmente de la dosis de H2O2 y la masa de Fe.
Aproximación teórica al entendimiento de los fenómenos de nucleación de la b2-microglobulina
(Universidad Industrial de Santander, 2011) Quintero Saumeth, Jorge Ricardo; Blanco Tirado, Cristian
En 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.

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