Doctorado en Química

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    Estudio de la actividad antioxidante in vitro de aceites esenciales de plantas tropicales y compuestos sintéticos nitrogenados
    (Universidad Industrial de Santander, 2004) Jaramillo Colorado, Beatriz Eugenia ; Stashenko, Elena E. ; Echeverri López, Luis Fernando ; Cuca Suárez, Luis Enrique ; Kouznetsov, Vladimir
    Se estudió la actividad antioxidante in vitro de 5 aceites esenciales de plantas autóctonas colombianas, a saber: Lippia alba Mill N.E. Brown ex Britton & Wills, Aloysia triphylla (L’Héritier) Britton, Lantana armata Schauer, Xylopia aromatica Lamarck y Satureja brownei Briq., y la de 70 compuestos sintéticos nitrogenados, derivados de bencilaminas, tetrahidroquinolinas, 2-benzazepinas y N-óxidos, que en otros ensayos han presentado algún tipo de actividad biológica. La composición química de los aceites esenciales y las fracciones volátiles de las plantas fueron exhaustivamente analizadas usando diferentes métodos destilativos, extractivos y de headspace, para caracterizar los aceites y extractos completamente, debido a que no todas las sustancias presentes en ellos, son las responsables de su actividad antioxidante, mientras que compuestos presentes en baja concentración, sí pueden contribuir a dicha actividad. Se usaron dos métodos para determinar la actividad antioxidante de las sustancias estudiadas , el primero midió el grado de protección, que proporcionan las sustancias evaluadas contra la oxidación del ácido linoleico en emulsión, acelerada por Fe2+ en presencia de O2, empleando HRGC-ECD y HRGC-FID. El segundo método empleado, evaluó la capacidad de moléculas o mezclas (aceites esenciales) para atrapar radicales utilizando los ensayos de decoloración del catión -radical ABTS+. y del radical DPPH., y la espectroscopía UV-VIS. Los aceites esenciales estudiados por el método de la inhibición de la oxidación lipídica mostraron a las mismas concentraciones, una actividad antioxidante in vitro similar o mayor de las de la vitamina E y del BHA. De las sustancias nitrogenadas evaluadas por este método, las nitronas mostraron mayor efecto antioxidante. Los aceites esenciales y las sustancias sintéticas nitrogenadas presentaron una capacidad de atrapar radicales baja, inferior a los compuestos de referencia (ácido ascórbico, vitamina E, BHA y BHT), pero se destaca la capacidad de atrapamiento de la 6-fluoro-4-metil-2-propil-1,2,3,4-tetrahidroquinolina. Se estableció la relación cuantitativa entre la estructura (QSAR) de 70 compuestos sintéticos nitrogenados y su actividad antioxidante.
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    Desarrollo de métodos cromatográficos para la determinación de compuestos carbonílicos (aldehídos y cetonas) y ácidos carboxílicos en muestras de aire
    (Universidad Industrial de Santander, 2006) Mora Martínez, Amanda Lucía ; Stashenko, Elena E. ; Olivero Verbel, Jesús Tadeo ; Páez Melo, Martha Isabel ; Palma Rodríguez, Alirio
    Dentro de la gran gama de compuestos orgánicos volátiles (VOC´s) que contaminan el aire, figuran las sustancias carbonílicas (aldehídos y cetonas) y carboxílicas (ácidos carboxílicos), las que aún en concentraciones muy bajas, a nivel de trazas, representan un peligro para los seres vivos y el ecosistema en general. Estas sustancias pueden ser dispersados al aire desde fuentes primarias antropogénicas y biogénicas, o ser originados en la atmósfera como consecuencia de las diferentes reacciones fotoquímicas, que sufren los contaminantes hidrocarbonados (McClenny W. et. al., 2001). En este trabajo se desarrollaron metodologías cromatográficas específicas, para el análisis de ácidos carboxílicos (C2-C6, benzoico) y aldehídos (C2-C10) de bajo peso molecular en diferentes matrices gaseosas y acuosas, tales como: aire, gas de escape de automotores, aire de exhalación, aguas lluvia, orina, vino y aceites comestibles. Para los ácidos carboxílicos, el método se basa en su reacción con bromuro de pentaflúorbecilo (PFBBr) en medio acuoso, seguida por la separación y la identificación de los ésteres fluorados resultantes, mediante la combinación de la microextracción en fase sólida en modo headspace (HS-SPME, por su abreviatura en inglés) y la cromatografía de gases con detector de captura de electrones (GC/ECD, por su abreviatura en inglés). Los límites de detección alcanzados con esta metodología, se encuentran en el orden de ppbv (partes por billón por volumen). La metodología analítica para los aldehídos se basa en la combinación de la HS-SPME con la derivatización simultánea de los analitos sobre la fibra, por reacción con pentaflúorfenilhidracina (PFPH). El reactivo derivatizante se deposita previamente sobre la fibra de SPME, que posteriormente se expone a la fase vapor sobre una matriz líquida o directamente a la matriz gaseosa. Las hidrazonas fluoradas formadas sobre la fibra, se analizan selectivamente mediante GC/ECD, en el orden de los pptv (partes por trillón por volumen).
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    Transferencia de átomos de oxígeno foto-catalizada por complejos dioxo-dibromo (4,4’-dicarboxilato-2,2’-bipiridina) de molibdeno (VI) anclados sobre TiO2
    (Universidad Industrial de Santander, 2007) Páez Martínez, Carlos Alberto ; Páez Mozo, Édgar Alberto ; Arzoumanian, Henri ; Martínez Ortega, Fernando ; Bolaño Rivera, Alberto ; Barrault, Joel ; Martínez Morales, Jairo René ; Palma Rodríguez, Alirio
    Basados en reacciones de “esterificación” con los grupos titanol de la superficie del TiO 2-Degussa P25 y nuevos semiconducotes TiO2-mesoporosos (sintetizados por sol-gel), en este trabajo se desarrollaron dos metodologías para el anclaje químico del complejo Mo(O) 2 Br 2(4,4’- dicarboxilato-2,2’-bipiridina), por medio de un enlace tipo éster (sistema MoO 2/TiO2). El sistema MoO 2/TiO2 fue totalmente caracterizados por: RMN de estado sólido 13C y 15N, IR(PAS) y UV-vis(RD). Fue evaluado en su capacidad de tr ansferencia de átomos de oxígeno hacia la trifenilfosfina y los arilalcanos: etilbenceno, cumeno y tetralina, bajo irradiación con λ≥380 y λ>450. Los resultados se compararon con el comportamiento del Mo(O) 2Br 2(4,4’-dicarbometoxi-2,2’-bipiridina) en fase homogénea. El sistema mostró una sinergia entre el conjunto MoO2/TiO2 + O 2 + luz, siendo de 8 a 10 veces superior a su análogo en fase homogénea. El soporte del dioxo complejo sobre los semiconductores condujo a varios desarrollos en la O-transferencia: 1) la separación de los centros metálicos evitó la formación de dímeros inactivos, aumentando el tiempo de vida del catalizador, 2) un flujo electrónico foto-generado hacia la proximidad de la esfera de coordinación del Mo(VI) condujo a un incremento significativo en su capacidad oxidativa, y 3) el centro MoO 2, luego de su reducción, es nuevamente activado por el oxígeno molecular en condiciones ambientales.
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    Obtención de lípidos estructurados a escala semi-industrial mediante transesterificación con lipasas estereoespecíficas inmovilizadas
    (Universidad Industrial de Santander, 2008) Moreno Safra, Nelson ; Perea Villamil, Janeth Aidé ; Acosta Zuleta, Harold A. ; Illanes Frontaura, Andrés ; Stashenko, Elena E. ; Torres Sáez, Rodrigo Gonzalo
    Los lípidos estructurados (SL) son triacilgliceroles (TAG) modificados por la alteración de su composición en ácidos grasos (FA) y su distribución en las moléculas de glicerol. La mayoría de ellos combinan FA de cadena media con FA de cadena larga en una misma molécula de glicerol y se pueden obtener por reacciones de interesterificación químicas o enzimáticas empleando lipasas sn-1,3- o sn-2-específicas como catalizadores. Algunos de estos lípidos se pueden clasificar como alimentos funcionales o nutracéuticos, por estar directamente asociados a la prevención o tratamiento de diversas enfermedades. En este trabajo se sintetizaron SL por medio de transesterificación enzimática de mezclas binarias de aceite de palmiste y aceite soya, en un caso, y superestearina de palma (rica en tripalmitina) y aceite de soya en otro, utilizando como catalizadores lipasas Lipozyme® RMIM y Lipozyme® TL-IM. En el primer caso, se produjo una mezcla de TAG cuya característica principal fue contener FA de cadena media en las posiciones primarias del glicerol y FA de cadena larga en la posición central; En el segundo caso, una grasa con TAG que contienen ácido palmítico en la posición central del glicerol y FA insaturados en las posiciones primarias. Las mejores condiciones de reacción se determinaron haciendo uso del diseño experimental y la metodología de superficie de respuesta para la producción de SL a escala semiindustrial, en reactores de tanque agitado y de lecho empacado (PBR). La productividad alcanzada con Lipozyme® RM-IM en reactor PBR fue 2344 kg aceite transesterificado por kilogramo de enzima, en tanto que con Lipozyme® TL-IM fue de 4281 kg aceite por kilogramo de enzima. A todos los productos de reacción se les determinó acidez, punto de fusión, viscosidad, consistencia, contenido de grasa sólida por RMN, composición en FA y en TAG por cromatografía de gases, análisis estereoespecífico por métodos enzimáticos.
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    Diseño y síntesis de nuevos híbridos moleculares propuestos como inhibidores del factor Xa de la cascada de coagulación
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-03-29) Marín Güiza, Fausto Alejandro ; Romero Bohórquez, Arnold Rafael ; Zacconi, Flavia ; Abonía González, Rodrigo ; Palma Rodríguez, Alirio ; Urbina González, Juan Manuel ; Hidalgo Bucheli, William Fernando
    Las enfermedades del sistema cardiovascular como la trombosis venos profunda (TVP) y la embolia pulmonar (EP) son hoy en día una de las causas de muerte más importantes a nivel mundial, se estima que a nivel mundial más de 18 millones de personas mueren cada año por casusa de estas enfermedades. La TEV (tromboembolismo venoso profundo) es la suma de la TVP y la EP, las cuales están relacionadas directamente con la actividad coagulante que presentan los pacientes. La búsqueda de compuestos que presenten algún tipo de actividad anticoagulante es un eje de investigación de gran importancia hoy por hoy en la química medicinal. En este trabajo de investigación se llevó a cabo la síntesis y la caracterización y la evaluación biológica de tres nuevas series de híbridos moleculares, tetrahidroquinolina/isoxazol, tetrahidroquinolina/1,2,3-triazol y tetrahidroquinolina/1,2,4-oxadiazol, así como de cada uno de sus precursores, utilizando las reacciones de Povarov catiónica y las cicloadiciones 1,3 dipolar. Los híbridos fueron evaluados en las pruebas de Prueba Tiempo de Protombina de Alta Sensibilidad (PT-HS), Prueba de Tiempo de Tromboplastina Parcial Activada (APTT) y en la prueba de inhibición enzimática del factor Xa de la cascada de coagulación. Además, se llevaron a cabo estudios de tipo docking y dinámicas moleculares para encontrar las mejores energías de afinidad ligando-enzima (factor Xa). Los resultados obtenidos durante el desarrollo de la tesis demostraron que la familia de híbridos moleculares más bioactivos fueron los híbridos tetrahidroquinolina/1,2,3-triazol. Se encontró además que el compuesto más activo tuvo un IC50 de 9.5±2.2 μM frente a la enzima FXa.