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Item Obtención y caracterización mediante cromatografía y espectrometría de masas de los extractos aislados de hojas y flores de Argyreia nervosa (Fam. Convolvulaceae)(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-21) Uribe Vargas, Héctor Duván; Stashenko, Elena E.; Oliveros, Cristian Andrés; Hidalgo Bucheli, William Fernando; Martínez Morales, Jairo RenéEn esta investigación, se estudiaron los metabolitos secundarios volátiles y no volátiles presentes en los extractos de hojas y flores de la planta Argyreia nervosa. Para la obtención de los extractos se usaron dos técnicas, a saber: dispersión de la matriz en fase sólida y extracción con solvente asistida con ultrasonido. La identificación de los metabolitos secundarios se llevó a cabo por técnicas de cromatografía acoplada a espectrometría de masas, i.e., GC/MS y UHPLC-ESI+--HRMS-Q-Orbitrap. Por GC/MS se compararon los índices de retención lineal obtenidos en columnas cromatográficas de fase estacionaria apolar (DB-5MS) con los reportados en la literatura y la comparación de los patrones de fragmentación obtenidos (EI, 70 eV) con los disponibles en bases de datos espectrales. El análisis por LC/MS se realizó mediante el estudio de las masas exactas de las moléculas protonadas y deprotonodas, la determinación de la fórmula molecular y el estudio de la distribución isotópica de cada compuesto. Los resultados obtenidos reflejaron variaciones en los rendimientos y la composición química de los extractos según el tipo de solvente y su polaridad. Los extractos de hojas y flores mostraron ser una fuente de metabolitos secundarios volátiles (diterpenos, triterpenos oxigenados, ácidos cinámicos y grasos, esteroles, etc.) y no volátiles (flavonoides, ácidos cafeoilquínicos, cumarinas, etc.). El alto contenido de ácido 1,3-dicafeoilquínico en los extractos mostró que la planta A. nervosa puede tener gran potencial, como material de partida para la incorporación y desarrollo de bioproductos en la industria farmacéutica, cosmética, alimenticia, agropecuaria, entre muchas otras.Item Síntesis de derivado α-cianofenilenvinileno en soporte de tio2 como fotocatalizador heterogéneo en la degradación de índigo carmín(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-14) Martinez Martinez, Carlos Felipe; Combariza Motañez, Marianny Yajaira; Sierra Avila, Cesar Augusto; Garcia Rojas, Veronica; Martinez Ortega, FernandoEn este trabajo se sintetizó y caracterizó el ácido 4,4'-((1Z,1'Z)-1,4-fenilene bis(2-cianoeten-2,1-diyl)) dibenzoico (α-CNFV), el cual se inmovilizó químicamente sobre la superficie de TiO2 P-25 como soporte comercial y también sobre nanotubos (NT) de TiO2 previamente sintetizados. Los sistemas híbridos α-CNFV/TiO2 P-25 y α-CNFV/TiO2-NT fueron caracterizados por espectroscopía UV-Vis, infrarroja, Raman, termogravimetría, y XRD, y sus propiedades texturales fueron estudiadas empleando SEM. Adicionalmente, las propiedades optoelectrónicas como la emisión de luz fueron obtenidas por reflectancia difusa. La evaluación de su actividad como fotocatalizador heterogéneo se estudió en la degradación del contaminante Índigo Carmín (IC) empleando fotorreactores de luz UVA y luz visible bajo condiciones ambientales de presión y temperatura. Los resultados obtenidos permitieron observar que sistema libre α-CNFV degrada únicamente 33 % del contaminante al cabo de 60 minutos de exposición, mientras que los sistemas anclados α-CNFV/TiO2 P-25 y α-CNFV/TiO2-NT alcanzan incluso; en menos tiempo, un 90 y 89 % de degradación, respectivamente. Por último, se estudió la estabilidad del sistema α-CNFV/TiO2-NT en reacciones de reúso, demostrando que el sistema puede ser reutilizado durante 4 ciclos de reacción con una disminución del porcentaje de degradación del 23 %.Item Evaluación de la capacidad de adsorción de co2 de una dolomita modificada por molienda húmeda y ácidos débiles previamente calcinada(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-14) Ramirez Duran, Leydy Dayana; Martínez Ortega, Fernando; Hernández Barrios, Carlos Andrés; Henao Martínez, José Antonio; Gutiérrez Gallego, José CarlosLos gases de efecto invernadero son los responsables del calentamiento global; sin embargo, su presencia es vital para mantener una temperatura apropiada y así preservar la vida en la tierra. El problema actual reside en la cantidad acumulada de gases en la atmósfera a causa de las actividades cotidianas, dado que antes de la revolución industrial la concentración de estos gases era constante, especialmente para el dióxido de carbono (CO2). Existen muchas propuestas para disminuir estas emisiones, entre ellas se destaca la captura y almacenamiento de CO2 por medio de materiales adsorbentes (sintéticos o naturales). En este trabajo de investigación se modificaron fisicoquímicamente dos dolomitas colombianas, con contenido de magnesio (Mg) diferente, mediante un procedimiento de acidificación, molienda de bolas en húmedo y posteriormente su calcinación. Se evalúa la capacidad de captura de CO2 mediante el ciclo de calcinación – carbonatación realizada por un análisis termogravimétrico (TGA). Además, se caracterizó el material mediante las técnicas analíticas: difracción de rayos X (DRX), Microscopía electrónica de barrido (SEM) y análisis de la isoterma de adsorción de N2. Se logró obtener tres adsorbentes con una capacidad de captura de 0.53 - 0.50 g CO2/g-dolomita con áreas superficiales de 48 - 77 m2/g. Así mismo, se observó por DRX que la fase cristalina hidróxido de calcio (Ca(OH)2) se presentó en las dos dolomitas modificadas y al acidificar las dolomitas naturales se presentó un cambio en la morfología del material que favorece la formación de poros que hace que la difusión del CO2 se dé más fácilmente.Item Aproximación metabolómica aplicada al efecto del aceite esencial de Lippia origanoides sobre la formación del biofilm de Staphylococcus aureus ATCC 43300(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-14) Rojas Medina, Yurley Tatiana; Hidalgo Bucheli, William Fernando; Cáceres Ortiz, Marlon Yesid; Cano Calle, Herminsul de Jesus; Daza Espinosa, Martha CeciliaStaphylococcus aureus es un patógeno multirresistente responsable de un amplio espectro de infecciones intrahospitalarias, se ha asociado con un elevado índice de infecciones en dispositivos médicos gracias a su capacidad de formar biofilm. A nivel mundial se encuentra presente en aproximadamente 30% en la población humana adulta. Ante este panorama, el estudio productos naturales como los aceites esenciales (AE) han demostrado tener efectos antimicrobianos y anti-biofilm sobre S. aureus, la evaluación del modo de acción de estos AE permite mejorar nuestra compresión sobre el metabolismo adaptativo de este patógeno. En este estudio, se evaluó la actividad del aceite esencial (AE) de Lippia origanoides quimiotipo timol (LOT II) sobre las vías metabólicas involucradas durante la formación del biofilm de S. aureus ATCC 43300. Se llevó a cabo un análisis de metabolómica no dirigida para este propósito. La actividad anti-biofilm se evaluó utilizando el método semicuantitativo de tinción de cristal violeta y, posteriormente, se realizó un análisis metabolómico utilizando la técnica UHPLC ESI/Orbitrap-HRMS. Para el procesamiento y análisis de datos, se utilizaron los programas XCMS, MetaboAnalyst y Xcalibur. La identificación tentativa de metabolitos se realizó por el software online CEU mass mediator junto con la base de datos MassBank, HMDB, Metlin y Pubchem. Los resultados mostraron que, el AE en concentración de 125 µg/mL inhibió más del 80% de la formación del biofilm. Además, se determinó alteraciones en el metabolismo de S. aureus especialmente en el metabolismo de aminoácidos, con modulación negativa en metabolitos como la valina y la β-alanina. También, se afectó la vía de las pentosas fosfato, con un incremento en los niveles del metabolito ácido 6-fosfoglucónico y, en la biosíntesis del pantotenato y CoA, con una disminución para los metabolitos dihidrouracilo y pantotenato. En conclusión, el AE de L. origanoides presentó un efecto inhibitorio sobre la formación del biofilm de S. aureus. Cuya actividad a nivel biológico como el metabolismo de los aminoácidos y otras vías metabólicas importantes para el desarrollo del biofilm por parte del microorganismo de estudio.Item Síntesis verde de nuevos 4-(4-alil-2-metoxifenoximetil)-1H-1,2,3-triazoles 1-N-sustituidos por medio de la reacción de Huisgen a partir de aceite de clavo en presencia de catalizadores de cobre soportados por biopolímeros(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-15) Gómez Ortiz, Sandra Paola; Pinzón Joya, Julio Roberto; Kouznetsov, Vladimir; Urbina González, Juan Manuel; Palma Rodríguez, AlirioEn la química se han desarrollado un sinfín de reacciones químicas que requieren de procesos complicados, costosos y con condiciones de reacción poco amigables con el medio ambiente, por eso es importante la búsqueda de nuevas alternativas que lleven a cabo reacciones más sostenibles. La cicloadición 1,3-dipolar de Huisgen catalizada por cobre ha sido una de las reacciones que obedecen varios criterios como altamente selectivas, regioespecíficas, benignas y estables. Esta reacción ha sido usada ampliamente para sintetizar 1,2,3-triazoles 1,4-disustituidos. En nuestro laboratorio, en su interés por utilizar fuentes renovables como el eugenol y biocatalizadores heterogéneos, desarrolló un protocolo de síntesis verde para la obtención de nuevos 4-(4-alil-2-metoxifenoximetil)-1H-1,2,3-triazoles 1-N-sustituidos a través de la reacción de Huisgen empleando CuSO4 y CuI soportados en biopolímeros como el quitosano y la celulosa como catalizadores heterogéneos. La primera etapa de síntesis consistió en la O-alquilación del eugenol con bromuro de propargilo para obtener el O-propargileugenol. Posteriormente, se realizó la síntesis de organoazidas tipo R-CH2-N3, usando azida sódica y varios bromuros de alquilo como reactivos comerciales de fácil acceso. Finalmente, se desarrolló la síntesis de los nuevos y potencialmente bioactivos 4-(4-alil-2-metoxifenoximetil)-1H-1,2,3-triazoles 1-N-sustituidos a partir de la reacción entre el O-propargileugenol y las organoazidas preparadas utilizando catalizador Quitosano@CuSO4 que proporcionó las condiciones de reacción óptimas y más amigables con el entorno las cuales dieron mejores rendimientos de los productos deseados. Las estructuras moleculares de los compuestos sintetizados fueron confirmadas mediante técnicas instrumentales como Espectroscopía Infrarroja (IR) y Resonancia Magnética Nuclear (1H-RMN).Item Síntesis y actividad inhibidora sobre enzimas colinesterasas de nuevos híbridos moleculares 4-formamido tetrahidroquinolinas ancladas al núcleo heterocíclico 1,2,3-triazol(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-15) Quintero Ramírez, Yuneidy; Romero Bohórquez, Arnold R.; Marín Güiza, Fausto A.; Urbina González, Juan Manuel; Mendez Sanchez, Stelia C.Las tetrahidroquinolinas (THQs) y triazoles, son ejemplos de fragmentos heterocíclicos abundantes en la naturaleza, que han demostrado una notable actividad farmacológica, especialmente como agentes inhibidores de las enzimas acetilcolinesterasas (AChE) y butirilcolinesterasas (BChE). Teniendo en cuenta que la hipótesis colinérgica plantea que una de las principales causas de la enfermedad de Alzheimer (EA) está relacionada al decrecimiento alarmante de los niveles de la acetilcolina (ACh) en la sinapsis colinérgica, tanto las enzimas AChE, como las BChE se convierten en un blanco terapéutico atractivo para el tratamiento de la EA, ya que ayudan a aumentar la actividad neuronal y a restaurar temporalmente los daños en la función cognitiva. Con base en lo anterior, y teniendo en cuenta que aún se hace necesario explorar nuevos compuestos capaces de inhibir dichas enzimas, este estudio busca la síntesis de una nueva serie de híbridos moleculares 4-formamido tetrahidroquinolina/1,2,3-triazol. De las metodologías que se han desarrollado para acceder a estos dos importantes núcleos, se destaca para la THQ, la ruta metodológica Povarov catiónica (adición tipo Mannich y cicloadición intramolecular Friedel-Crafts), mientras que para el núcleo triazol, la reconocida reacción de cicloadición 1,3-dipolar, tipo “click chemistry”. De los compuestos analizados, el híbrido 4-((4-(formamid-1-il)-6-metil-1,2,3,4-tetrahidroquinolina)metil)-1-(p-tolil)-1H-1,2,3-triazol (5f) se destacó por poseer la mejor actividad como inhibidor dual, exhibiendo IC50 (AChE) = 3.15 ± 0.19 µM y IC50 (BChE) = 2.85 ± 0.083 µM. Adicionalmente los compuestos con presencia del sustituyente metoxilo y cloro de las posiciones R1 y R2 demostraron una selectividad hacia las enzimas BChE (5g y 5o) y AChE (5d, 5h, 5l, 5n). Por esta razón, los resultados anteriores permiten proponer al compuesto 5f para estudios complementarios en la búsqueda de agentes anti-EA multifactorial.Item Identificación de compuestos naturales con posible actividad repelente contra el vector del Chagas Rhodnius prolixus(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-15) Ruiz Estupiñan, Maria Alejandra; Mendez Sanchez, Stelia carolina; Vesga Gamboa, Luis carlos; Cano Calle, Herminsul de Jesus; Muñoz Mantilla, GerardoEl mal de Chagas es transmitido por insectos hematófagos denominados triatominos, los cuales una vez infectados transmiten a través de sus heces el Trypanosoma cruzi, principal causa de la enfermedad. La prevención a la picadura del insecto se ha manejado por medio del uso de repelentes como el DEET y el IR3535. Debido a la limitada cantidad de compuestos con actividad repelente sobre este vector surge necesidad de buscar estrategias que permitan evitar el acercamiento del insecto y evitar su picadura, por esta razón el objetivo de este proyecto consistió en identificar compuestos naturales con posible actividad repelente contra el vector Rhodnius prolixus, usando técnicas de docking molecular y electroantenografía. Mediante técnicas computacionales se modelaron las proteínas odorantes 6,11,13,14,22,23 y el receptor Orco para determinar interacciones con compuestos naturales. Con los compuestos que se evidenció alta afinidad por alguna de las proteínas descritas, se realizaron pruebas de electroantenograma. Para realizar los registros electroantenográficos, los insectos fueron puestos en ayuno de 30 días, a oscuridad total y finalmente fueron conectados con electrodos para analizar señales eléctricas. Dentro de este proceso se encontró que los compuestos acetato de geranilo, farnesol, nerolidol e IR3535 disminuyeron en un 50% las respuestas electrofisiológicas al amoniaco, es decir, produjeron una disminución de la capacidad olfativa y posible alteración al sistema olfativo. Según los resultados de las pruebas in silico, las interacciones presentadas por el acetato de geranilo, farnesol, nerolidol están relacionadas con acoplamientos de tipo puente de hidrógeno, 𝜋 − 𝜋, o 𝜋 − catión con los mismos aminoácidos que interaccionan con los compuestos de referencia DEET e IR3535. Teniendo en cuenta los resultados obtenidos en el screening virtual y en las pruebas de electroantenografía, se proponen como posibles repelentes contra R prolixus, los compuestos acetato de geranilo, farnesol y nerolidol, dicha actividad repelente se evaluará experimentalmente en trabajos futuros en el grupo de investigación CINTROP.Item Análisis del efecto del aceite esencial lippia origanoides sobre el crecimiento planctónico del staphylococcus epidermidis mediante análisis metabolómico(Universidad Industrial de Santander, 2023-07-28) Chánaga Paredes, Karol Melissa; Hidalgo Bucheli, William Fernando; Cáceres Ortiz, Marlon Yesid; Bautista Ardila, Gerardo; Méndez Sánchez, Stelia Carolina: Staphylococcus epidermidis hace parte de las diez bacterias intrahospitalarias más frecuentes con resistencia a antibióticos actuales, debido a los distintos mecanismos de supervivencia que dicho microorganismo ha generado. Esta problemática se registra a nivel mundial, por lo que el estudio y validación de nuevos agentes antimicrobianos resulta necesario. De hecho, de estudios de alternativas antimicrobianas, en la última década, se han destacado los aceites esenciales, los cuales están constituidos por metabolitos secundarios que presentan una actividad antimicrobiana destacable y pueden afectar la integridad de los microorganismos patógenos, superando la resistencia bacteriana. En consecuencia, el presente proyecto buscó analizar el efecto del aceite esencial de Lippia origanoides, quimiotipo timol (LOT-II) sobre las rutas biosintéticas en el crecimiento planctónico de la bacteria Staphylococcus epidermidis ATCC 51625. Para ello, se realizó un análisis de cromatografía líquida de ultra alta eficiencia acoplada con espectrometría de masas de alta resolución (UHPLC/HRMS) del crecimiento planctónico de Staphylococcus epidermidis. Para poder determinar las rutas metabólicas afectadas, se tomó un enfoque metabolómico no dirigido y se utilizaron programas como XCMS, MetaboAnalyst y Xcalibur. La identificación presuntiva de metabolitos se logró por el software online CEU mass mediator junto con la base de datos MassBank, HMDB, ScinFinder-N y Pubchem.Finalmente, se pudo determinar que el aceite esencial Lippia origanoides presenta una actividad antimicrobiana en rutas importantes como lo es el ciclo del ácido tricarboxílico, metabolismo de las purinas, metabolismo de arginina y prolina y el metabolismo de la L-fenilalanina.Item Purificación mediante HPLC, caracterización estructural y evaluación biológica de resinas glicosídicas de Operculina hamiltonii (Batata de Purga)(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-01) Carrillo Rojas, Juan Sebastian; Fragoso Serrano, Mabel Clara; Pinzón Joya, Julio Roberto; Cano Calle, Herminsul de Jesus; Mendez Sanchez, Stelia CarolinaLa investigación se enfoca en el estudio de las plantas medicinales, sus compuestos y su relevancia en la oncología. Estos compuestos, como las resinas glicosídicas presentes en plantas de la familia Convolvulaceae, poseen propiedades curativas y pueden ser valiosos en la industria farmacéutica. Se han identificado más de 350 resinas glicosídicas con diversas actividades biológicas. La familia Convolvulaceae, a la que pertenecen estas plantas, se caracteriza por su diversidad y crecimiento trepador. Sus flores tienen una corola tubulosa y sus frutos se desarrollan en cápsulas. Por ello, este estudio contribuye al conocimiento de las propiedades medicinales de estas plantas y su potencial en la lucha contra el cáncer. El estudio se lleva a cabo mediante la caracterización de los productos obtenidos de la raíz de jalapa brasileña, Operculina hamiltonii, que contiene estas resinas glicosídicas. Esto se logra a través de la identificación de los compuestos mayoritarios, la optimización del método de purificación mediante HPLC, la determinación de su pureza y el análisis de su estructura química. Además, se evalúa la actividad biológica de estos productos en líneas celulares de cáncer de mama.Item Caracterización química y evaluación de la capacidad antioxidante de los aceites esenciales y extractos obtenidos de diferentes partes de plantas del género Piper(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-14) Poveda Carreño, Darlyng Fernanda; Stashenko, Elena E.; Saavedra Barrera, Rogerio Alejandro; Hidalgo Bucheli, William Fernando; Daza Espinosa, Martha Cecilialas plantas del género Piper tienen importancia comercial, económica y medicinal, contienen una gran variedad de metabolitos secundarios con diversas propiedades biológicas, e.g., antibacteriana, antiinflamatoria, antioxidante y antiviral. En este estudio, se destilaron aceites esenciales de partes aéreas, inflorescencias y hojas de Piper spp. Por hidrodestilación asistida por la radiación microondas y se caracterizaron por GC/MS y GC/FID. Los extractos de Piper spp. se obtuvieron por extracción con solvente asistido por ultrasonido y la caracterización química se llevó a cabo por UHPLC/ESI+-/Orbitrap-HRMS. La actividad antioxidante de AE y extractos se determinó por el ensayo de decoloración de ABTS+•. Los rendimientos de P. aduncum, P. dilatatum y P. peltatum fueron desde 0.14% a 0.27% (p/p). En los AE de Piper spp. se encontraron compuestos monoterpénicos y monoterpenos oxigenados. Los extractos de Piper spp. tuvieron rendimientos entre 4.95% y 13% (p/p), y contenían flavonas, alcaloides y amidas substituidas del ácido benzoico, con propiedad antioxidante. Los resultados de esta investigación contribuyen al estudio fitoquímico de plantas de Piper spp., a su vez, podrían ser útiles para la búsqueda de nuevos compuestos naturales con potencial farmacológico.Item Estudio teórico de la reparación de radicales libres de Triptófano y Tirosina mediada por derivados de 2-piridona(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-15) Espinosa Rincón, Nicolás; Muñoz Rugeles, Leonardo; Arboleda Lamus, Jorge Anderson; Oliver Doerr, Markus Hans; Pérez Torres, Jhon FredyLa presencia de radicales Triptófano y Tirosina han demostrado tener efectos negativos en la salud humana. Existen reportes que asocian el estrés oxidativo que causan en las células a patologías y enfermedades como Alzheimer, Parkinson, cáncer, desórdenes cardiovasculares, entre otros. En este trabajo, se evaluó la capacidad antioxidante de las moléculas 3-hidroxi-2-piridona, 4-hidroxi-2-piridona, 5-hidroxi-2-piridona y 6-hidroxi-2-piridona frente a los radicales Triptófano y Tirosina por medio de la metodología QM-ORSA, utilizando el software Gaussian 16. De los análisis termodinámicos, cinéticos y de mecanismos obtenidos, se identificó que todos las fracciones desprotonadas de los antioxidantes reaccionaron con el catión radical triptófano por medio de mecanismos de transferencia electrónica (SET), siendo la 3-hidroxi-2-piridona y 5-hidroxi-2-piridona las que reaccionaron con mayor constante de velocidad (k≈10^7). Con respecto al radical tirosina, todos los antioxidantes reaccionaron a excepción de la 4-hidroxi-2-piridona. Las fracciones neutras reaccionaron a través de transferencia formal de hidrógeno en forma concertada (PCET) y sus fracciones desprotonadas por transferencia electrónica, siendo la 3-hidroxi-2-piridona y 5-hidroxi-2-piridona las que mejor capacidad antioxidante presentaron, k≈10^9 para mecanismo SET y k≈10^8 para mecanismo PCET. Del análisis de la variación de la constante de velocidad con el pH se evidenció que los mecanismos SET se favorecen a valores de pH mayores al pKa de la molécula, mientras que los mecanismos PCET a valores menores.Item Implementación De Métodos Fisicoquímicos Para La Determinación De La Calidad De Hidrocarburos Líquidos Bajo Los Lineamientos De La Norma NTC ISO/IEC 17025:2017 En El Laboratorio De Fisicoquímica De La Corporación Para La Investigación De La Corrosión.(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-15) Becerra Gáfaro, Omar Alexánder; Rios Angarita, Fabian Alirio; Oviedo Villamizar, Jenny Andrea; Vargas Fiallo, Luz Yolanda; Gutierrez Gallego, Jose CarlosEl petróleo es crucial para la economía mundial debido a su papel como principal fuente de energía, impulsando sectores clave como el transporte, la industria y la generación de electricidad. Además, es un componente fundamental en la fabricación de numerosos productos, desde polímeros hasta insumos clínicos. Su disponibilidad y precio tienen un impacto significativo en la estabilidad económica global y en las políticas energéticas de la mayoría de países. Colombia cuenta con varios campos petroleros distribuidos en diferentes regiones del país, por lo que ofrecer servicios dirigidos hacia este sector representa nuevas opciones de ingreso económico. Actualmente la Línea Tecnológica de Fisicoquímica de la Corporación para la Investigación de la Corrosión (CIC) se enfoca en la implementación de nuevos métodos utilices para evaluación de parámetros de carácter Fisicoquímico en Matrices de Petróleo y Crudo. El presente trabajo se encamino en la implementación de las Normas ASTM D1298-12b (2017) y D4377-00 para la medición de Gravedad API y % Humedad por Titulación Karl Fischer en tres clases de Petróleo (Liviano, Mediano y Pesado) bajo los lineamentos de la NTC ISO 17025. Finalmente, de una Totalidad de 4 ensayos ejecutados, 2 lograron cumplir con los criterios establecidos en el esquema de planeación inicial.Item Análisis metabolómico del efecto del aceite esencial de Lippia origanoides sobre la inhibición de Pseudomonas aeruginosa(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-15) Arciniegas Galeano, Maria Fernanda; Hidalgo Bucheli, William Fernando; Cáceres Ortiz, Marlon Yesid; Daza Espinosa, Martha Cecilia; Stashenko, ElenaLa resistencia a los antimicrobianos es un problema global que surgió desde el descubrimiento de los antibióticos y ha ido en aumento debido a la capacidad que tienen los microorganismos de desarrollar resistencia como un proceso natural de su crecimiento. El patógeno oportunista Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) es una de las principales causas de las infecciones nosocomiales en la actualidad, ha sido clasificado por la Organización Mundial de la Salud (OMS) como una amenaza urgente para la salud pública. En consecuencia, la investigación de nuevas alternativas antimicrobianas para combatir la resistencia está en auge. Aquí, se evaluó el efecto del aceite esencial (AE) de Lippia origanoides (L. origanoides) sobre el crecimiento y metabolismo de P. aeruginosa en estado planctónico. La concentración mínima inhibitoria (CMI) se determinó mediante el método de microdilución en caldo, y los análisis del perfil metabolómico se realizaron mediante análisis por cromatografía líquida de ultra alta eficiencia acoplada a espectrometría de masas de alta resolución (UHPLC-ESI/Orbitrap-HRMS). El AE inhibió el crecimiento de P. aeruginosa con una CMI30 de 0,37 mg/mL. Los análisis estadísticos univariados y multivariados permitieron identificar cambios metabólicos significativos en la abundancia de múltiples metabolitos en el microorganismo, los cuales estuvieron asociados con diferentes rutas metabólicas, entre las que se encuentra el metabolismo central del carbono, el metabolismo y la biosíntesis de aminoácidos, el metabolismo de las purinas, entre otros. Teniendo en cuenta el rol que desempeñan estas rutas en diferentes procesos bioquímicos del microorganismo en estudio, se diseñó un mapa metabólico para proponer el posible mecanismo de acción causado por el AE de L. origanoides sobre P. aeruginosa. Esta investigación destacó el importante papel de los AE como alternativas terapéuticas, con el fin de ampliar el conocimiento respecto al modo de acción para el desarrollo de nuevos productos antimicrobianos.Item Implementación de una estrategia de aprendizaje guiada por preguntas y evaluada por medio de un cuaderno electrónico para los laboratorios de fisicoquímica de la Escuela de Química(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-16) Rueda Quintero, Daniela Patricia; Rios Angarita, Fabian Alirio; Martinez Morales, Jairo Rene; Bautista Ardila, GerardoEsta investigación tiene como objetivo implementar el modelo POGIL-PCL asistido por un ELN basado en un software wiki.js en estudiantes de Química adscritos al curso de laboratorio de fisicoquímica II de la Universidad Industrial de Santander primer y segundo semestre del 2022. Se empleó la herramienta Wiki.Js para la recolección de datos y un marco de evaluación LEPO para analizar las interacciones entre el estudiante, el instructor, la herramienta y el proceso de aprendizaje. Los resultados indican: (1) La adaptación de Wiki.Js como ELN fomenta la alfabetización digital y se puede emplear en un entorno de aprendizaje; (2) se aplicó los lineamientos POGIL-PCL para desarrollar el taller de Capacidad calorífica molar de un gas, el taller fomenta el pensamiento crítico de los estudiantes y trabajo grupal. Además, se obtuvo resultados experimentales reproducibles de ᵞ, Cp, Cv, en los montajes de expansión adiabática y tubo de Kundt; (3) la implementación de esta estrategia favoreció el trabajo colaborativo, asignación de roles y fomentó la participación activa de los estudiantes y el instructor. Con estos resultados se concluye que esta implementación favorece el proceso de aprendizaje, potencia el pensamiento crítico, el aprendizaje activo, constructivo y colaborativo de los estudiantes. Además, se demostró el efecto de la herramienta Wiki.Js para la organización y seguimiento del desarrollo de los ciclos de aprendizaje.Item Análisis in silico de compuestos derivados del cumato y floretina para suprimir la expresión génica en Drosophila melanogaster modificadas genéticamente(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-09) Fuentes Pinto, Juan Nicolas; Méndez Sánchez, Stelia Carolina; Vesga Gamboa, Luis Carlos; Daza Espinosa, Martha Cecilia; Oliver Doerr, Markus HansEn la actualidad, los insectos son una problemática que se asocia a la pérdida de producción agrícola y transmisión de enfermedades. En consecuencia, los métodos genéticos de control de plagas han adquirido creciente importancia, donde los sistemas de expresión genética para el control poblacional permiten emplear proteínas represoras como estrategia para la inducción de letalidad sexo específica en insectos. Por tanto, en el laboratorio del profesor Omar Akbari (Universidad de California, San Diego UCSD) se generaron moscas Drosophilla melanogaster modificadas genéticamente. Estas moscas presentan sistemas binarios conformados por: una proteína represora (CymR y TtgR, que son reguladas por cumato y floretina, respectivamente) y la proteína VP16 como factor de transcripción que pueden inducir la expresión de proteínas fluorescentes como la proteína GFP y luciferasa in vivo. En cultivos In vitro, se ha demostrado que estos sistemas reprimen la transcripción (en presencia de la molécula represora), sin embargo, en modelos in vivo no se obtienen los mismos resultados. En nuestro laboratorio surgió como hipótesis que una de las posibles razones por las cuales no se evidencia la inhibición de la expresión in vivo, se debe a la baja biodisponibilidad de las moléculas represoras en el músculo del vuelo de los insectos. Por consiguiente, se identificaron compuestos con posible capacidad inhibidora para las proteínas CymR y TtgR, y se evaluó su estabilidad en el sitio de unión propuesto mediante ensayos de docking molecular y dinámica molecular. A partir de ello, se determinó que el ácido 4-amino-3-hidroxibenzoico presenta interacciones tipo puente de hidrógeno con los aminoácidos encargados de la estabilidad del complejo proteína-ligando, los cuales son: Arg126, Asn136 y Arg170 con una frecuencia de 100%, 50% y 30% respectivamente, logrando una estabilidad en el sitio de unión de la proteína CymR durante 200ns. Asimismo, la quercetina presenta interacciones tipo puente de hidrógeno con los aminoácidos encargados de la inhibición de la proteína TtgR Asn110, Arg130 y Aps172 con una frecuencia de 10%, 20% y 40%, respectivamente, permaneciendo en el sitio de unión de la proteína TtgR a lo largo de 200ns. Por consiguiente, los resultados sugieren que el ácido 4-amino-3-hidroxibenzoico y la quercetina son compuestos promisorios para inhibir la expresión génica de la proteína GFP en moscas transgénicas que expresan las proteínas CymR y TtgR, como sistemas represores.Item Evaluación del campo de fuerza GFN-FF y el método semiempírico GFN-xTB para el estudio de las interacciones entre nanopartículas de Ag (AgNP) con pequeñas moléculas(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-15) Moreno Sánchez, Jhon Frank; Oliver Doerr, Markus Hans; Daza Espinosa, Martha Cecilia; Hidalgo Bucheli, William Fernando; Perez Torres, Jhon FredyLas nanopartículas de plata interaccionan con macromoléculas orgánicas con excelentes propiedades ópticas, electrónicas y catalíticas. Esto ha dado lugar a su aplicación en nanomedicina y catálisis, entre otros. Para comprender sus propiedades estructurales se requieren métodos computacionales robustos debido a su tamaño y complejidad. En el año 2017 se propuso el método semiempírico GFN-xTB y en el 2020 el campo de fuerza GFN-FF para el estudio de las propiedades de sistemas moleculares grandes. Estos métodos son prometedores por su automatización y al número de parametrizaciones (GFN-FF), y a la combinación de la parte mecano-cuántica con parametrizaciones (GFN-xTB). Los métodos se han aplicado a sistemas orgánicos y organometálicos con buenos resultados, pero no a complejos entre nanopartículas y moléculas orgánicas; por lo que, en este trabajo de grado para optar al título de químico realizamos una evaluación comparativa de estos métodos con algunos funcionales DFT. Evaluamos la eficiencia de GFN-FF y GFN-xTB en el estudio de las interacciones entre Ag55NP y 2-propanol, 2-propanotiol y 2-propanamina en comparación con los niveles de teoría PBEh-3c, PBE-D3/def2-SVP (CP) y B97-3c. Las energías de interacción entre Ag55NP y 2-propanol, 2-propanotiol y 2-propanamina calculadas con GFN-xTB son similares a las obtenidas con los niveles de teoría PBEh-3c y PBE-D3/def2-SVP (CP), las diferencias son inferiores a 5.6 kcal/mol. Con respecto a GFN-FF la energía de interacción entre Ag55NP y 2-propanol es similar a los niveles de teoría PBEh-3c y PBE-D3/def2-SVP (CP), con diferencias inferiores a 4.6 kcal/mol. En conclusión, GFN-xTB describe las interacciones entre Ag55NP y moléculas orgánicas con un nivel de precisión cercano al de los niveles de teoría PBEh-3c y PBE-D3/def2-SVP (CP) y con excelente relación precisión/costo computacional. De igual manera GFN-FF describe las interacciones entre Ag55NP y 2-propanol con un nivel de precisión similar al de los niveles de teoría PBEh-3c y PBE-D3/def2-SVP (CP).Item Estudio preliminar de la preparación de carbonatos cíclicos por cicloadición del epóxido de limoneno con CO2 empleando TiO2, MOF (UiO-67-bpydc MIL-125-NH2), MCM-41 con basicidad tipo Lewis(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-12) Diaz Pinzon, Luis Efren; Martinez Ortega, Fernando; Martinez Morales, Jairo Rene; Urbina Gonzalez, Juan ManuelLa captura y utilización selectiva de carbono como materia prima para sintetizar productos químicos y combustibles de valor añadido es un paso prometedor hacia la reducción de la concentración de CO2 atmosférico y la obtención de productos químicos de alto valor. La reacción de cicloadición de CO2 a epóxidos para la formación de carbonatos cíclicos es una opción interesante en la fijación de CO2. A escala industrial los epóxidos usados se derivan principalmente de materias primas petroquímicas, sin embargo, en la actualidad se busca obtener sustratos biorenovables utilizados en la industria como el epóxido de limoneno el cual es extraído de residuos de biomasa, como cáscaras de naranja o de limón. Entre las diversas clases de catalizadores estudiados para la cicloadición de CO2 a carbonatos cíclicos encontramos las redes organometálicas (MOFs), considerados materiales catalíticos prometedores debido a sus propiedades topológicas y estructuras que pueden diseñarse mediante la elección de los nodos metálicos y diferentes ligandos orgánicos. De igual forma los materiales mesoporosos como él (TiO2) y el MCM-41 resultan ser bastantes llamativos por la facilidad para prepararlos y su uso como soporte para la inmovilización de una alta densidad de funcionalidades ácido de Lewis (LA) y básico de Lewis (LB) CO2-fílicas de metales, compuestos orgánicos y catalizadores homogéneos proporcionado facilidades técnicas relacionadas con estabilidad, separación, y reutilización de los catalizadores. Con base a esto los catalizadores UiO-67 (Zr/Ti)-bpydc y MCM-41-bpydc mostraron una conversión de 98,05 % y 94,81% para el epóxido de estireno con una selectividad de 3,51 % y 2,52 % respectivamente para nuestro producto de interés bajo las condiciones de 6 atm de presión, 100 °C de temperatura y 6 horas de reacción sin co-catalizador mostrando el efecto sinérgico de los sitios básico de Lewis para la activación del CO2 y el soporte suministrando sitios acido de Lewis para la activación del epóxido.Item Análisis metabolómico basado en espectrometría de masas del efecto antimicrobiano del aceite esencial de Lippia origanoides sobre Escherichia coli ATCC 11775(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-14) Acuña Garcia, Luis Eduardo; Hidalgo Bucheli, William Fernando; Cáceres Ortiz, Marlon Yesid; Stashenko, Elena; Poveda Jaramillo, Juan CarlosLa pérdida de efectividad de los antimicrobianos clásicos para tratar infecciones bacterianas ha mostrado la urgencia con la que se requiere investigar y desarrollar nuevos antibióticos. Uno de los microorganismos que más preocupa a diversas autoridades de salud es Escherichia coli, esto debido a su capacidad para desarrollar mecanismos de resistencia y a su prevalencia en ambientes hospitalarios. Una de las alternativas sustentables al uso de antimicrobianos clásicos que ha surgido desde la investigación de productos naturales es el uso de los aceites esenciales y extractos vegetales, puesto que presentan buena efectividad antibiótica, y baja citotoxicidad en mamíferos. Sin embargo, se requiere un mayor número de estudios sobre el mecanismo de acción de estos fito-fármacos y sobre la estabilidad de sus componentes para que puedan llegar a ser una fuente importante de nuevos agentes antimicrobianos. Para responder a esta problemática, el presente estudio tuvo como objetivo investigar los cambios metabólicos en Escherichia coli durante el tratamiento con el aceite esencial de Lippia origanoides. La Concentración Mínima Inhibitoria 50 (CMI50) del aceite esencial se determinó en 0,24 mg/mL mediante el método microdilución en caldo. La investigación del modo de acción antimicrobiano del aceite esencial se realizó mediante una aproximación de metabolómica no dirigida basada en cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas de alta resolución. Esta metodología, permitió identificar de manera presuntiva, la modulación diferenciada de 59 metabolitos bacterianos,asociados con el metabolismo de la espermina y la espermidina, el ciclo de la urea, el metabolismo del triptófano y el ácido indol acético, la degradación de la lisina, la degradación de la leucina y la valina, y el ciclo de los ácidos tricarboxílicos como las principales rutas metabólicas afectadas por el aceite esencial de L. origanoides. De igual manera, el estudio permitió establecer, la posible presencia de productos degradados de componentes minoritarios de este aceite esencial. Los resultados de este estudio indican los posibles targets afectados en el metabolismo de E. coli y, sirven como base para investigar estrategias que permitan mejorar la efectividad antibiótica de estos fito-fármacos y, en consecuencia, fortalecer su uso como una fuente sostenible de fitoterapéuticos.Item Predicción de los mecanismos de reacción de las hidroxi 2-piridonas con radicales de aminoácidos aromáticos utilizando la teoría de átomos en moléculas.(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-14) Corredor Mendoza, Laura Natalia; Mejía Ospino, Enrique; Muñoz Rugeles, Leonardo; Pinzón Joya, Julio Roberto; Oliver Doerr, Markus HansLos radicales libres pueden reaccionar con diversas moléculas, especialmente aquellas ricas en electrones, como los residuos aminoácidos de tirosina y triptófano. La oxidación de estos residuos se relaciona con diversas enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer y el Parkinson, también con enfermedades como el cáncer. Por tanto, es muy importante el estudio de nuevas moléculas con potencial actividad antioxidante, que tengan la capacidad de reparar estos residuos. En este estudio se realizó el análisis de la actividad antioxidante de hidroxi-2-piridonas frente a radicales de triptófano y tirosina. Se evaluaron los posibles mecanismos de reacción antioxidante mediante el estudio topológico de la superficie de densidad electrónica en los estados de transición y a lo largo de la coordenada intrínseca de reacción (IRC, Intrinsic Reaction Coordinate) utilizando la teoría cuántica de átomos en moléculas (QTAIM, Quantum Theory Atoms In Molecules). A través de estas propiedades topológicas se lograron identificar las características de algunos mecanismos de reacción, lo que potencialmente permitirá determinar los sitios más óptimos de reacción, teniendo en cuenta aquellos que favorecen las condiciones de reacción.Item Análisis metabólico de las rutas biosintéticas afectadas en escherichia coli por tratamiento con aceite esencial de ocimum basilicum(Universidad Industrial de Santander, 2023-08-16) Centeno Valderrama, Natalia Rocio; Hidalgo Bucheli, William Fernando; Cáceres Ortiz, Marlon Yesid; Arnold Rafael, Romero Bohórquez; Elena, StashenkoLas enfermedades ocasionadas por bacterias infecciosas cada vez son de mayor preocupación a nivel global debido al rápido avance que tienen estos microorganismos en sus mecanismos de adaptación, convirtiéndose en patógenos fácilmente resistentes a múltiples antibióticos. La búsqueda de nuevas estrategias antimicrobianas se hace imprescindible en este escenario, para consolidar novedosos tratamientos que logren minimizar el impacto negativo a la salud de manera efectiva. Productos naturales, tales como los aceites esenciales de algunas plantas comunes, han demostrado tener excelentes proyecciones en este campo. En el presente estudio, se evaluaron con estudios metabolómicos no dirigidos las posibles rutas biosintéticas afectadas en células planctónicas de Escherichia coli ATCC 11775 mediante un tratamiento con aceite esencial de Ocimum basilicum, por medio de, inicialmente, la determinación de la actividad antibacteriana, en la que se estableció una concentración mínima inhibitoria de 0,30 mg/mL, seguido de la extracción de metabolitos de las células de cultivo y posterior análisis de extractos metabólicos mediante la técnica analítica UHPLC-ESI-Orbitrap-MS, y finalizando con un análisis metabólico del efecto del aceite esencial sobre el crecimiento de Escherichia coli ATCC 11775, en el que se encontraron afectaciones en diferentes vías metabólicas, principalmente, en el metabolismo de arginina y prolina. Los resultados obtenidos brindan una noción sobre el posible mecanismo de acción del aceite esencial de Ocimum basilicum sobre Escherichia coli y fomentan la continuación del estudio de la actividad de los AE contra microorganismos patógenos como productos antibacterianos de origen natural.