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Item Análisis por GC/MS/MS y LC/HRMS de plaguicidas residuales en arándanos comercializados en Bucaramanga(Universidad Industrial de Santander, 2025-07-07) Sánchez Moreno, Javier Alejandro; Stashenko, Elena E.; González Suárez, Andrés Fernando; Combariza Montañez, Marianny Yajaira; Vargas Fiallo, Luz YolandaEl cultivo de arándanos es emergente en Colombia. Dado su éxito en países vecinos como Chile y Perú, se espera que el cultivo de arándanos se haga más prominente en el futuro. Considerando su potencial para exportación, es importante explorar métodos para la determinación de contaminantes como plaguicidas en esta fruta. El objetivo de este estudio fue analizar muestras de arándano obtenidas comercialmente, usando GC/MS/MS y LC/HRMS para la determinación de múltiples residuos de plaguicidas. Los extractos de arándano se obtuvieron por dos técnicas de extracción, i.e., extracción asistida por ultrasonido (UAE) y el procedimiento QuEChERS. El análisis se realizó por GC/MS/MS (QqQ) y UHPLC-ESI-Q-Orbitrap-HRMS. Cinco muestras de arándano se adquirieron comercialmente en mercados del área metropolitana de Bucaramanga, de los 36 plaguicidas analizados, siete se detectaron en las muestras. Dos de ellos, imidacloprid (71,3 μg/kg) y carbendazim (34,84 μg/kg), fueron cuantificados por encima de los niveles máximos de residuos establecidos en Colombia para esta fruta.Item Análisis por LC/MS de aminas biogénicas en matrices alimenticias(Universidad Industrial de Santander, 2025-06-10) Bellón Monsalve, Valeria; Stashenko, Elena; Combariza Montañez, Marianny Yajaira; Vargas Fiallo, Luz YolandaLas aminas biogénicas (BA) se generan por la descarboxilación de los aminoácidos libres (FAA) presentes en los alimentos, mediada por la acción de bacterias. Los niveles elevados de BA en los alimentos están asociados con efectos adversos para la salud, como migrañas, intoxicaciones e hipertensión. Su reactividad alta con nitritos para formar nitrosaminas, compuestos potencialmente cancerígenos, representa un riesgo para la salud pública. En Colombia, aunque el consumo de pescado y queso es común en la dieta diaria, no existen regulaciones específicas sobre los niveles permitidos de BA en estos productos. En este estudio se identificaron y cuantificaron cuatro BA (putrescina, cadaverina, histamina y tiramina) en pescado mojarra durante un periodo de almacenamiento de diez días a 1 - 4 °C, y en atún y tres tipos de queso, justo después de su compra. Para ello, se utilizó cromatografía líquida de ultra-alta eficiencia acoplada a espectrometría de masas de alta resolución (UHPLC-Q-Orbitrap-HRMS). La extracción de las BA se llevó a cabo mediante extracción líquido-sólido (LSE), utilizando como solvente de extracción una mezcla de metanol y agua. La cadaverina fue la BA más abundante en todas las matrices analizadas. En la mojarra, la concentración de todas las BA estudiadas aumentó progresivamente en función del tiempo de almacenamiento, alcanzando sus valores máximos en el décimo día: cadaverina (42 ± 2.6 mg/kg), putrescina (23 ± 2.0 mg/kg), histamina (21 ± 1.1 mg/kg) y tiramina (11.1 ± 0.66 mg/kg). Este incremento confirma que el tiempo de almacenamiento es un factor clave en la acumulación de las BA. En los quesos, la cadaverina también predominó, el queso maduro tipo Reinoso presentó la concentración más alta de esta BA de todas las matrices analizadas (89 ± 7.4 mg/kg). Se observó que el proceso de maduración y fermentación influye significativamente en la acumulación de BA, ya que los quesos frescos, como el Chitagá y la cuajada, presentaron concentraciones notablemente menores de putrescina, cadaverina y tiramina, mientras que la histamina no fue detectada en estos quesos. Estos resultados destacan la importancia de monitorear la cadaverina junto con otras BA en alimentos, especialmente aquellas cuya toxicidad puede verse potenciada por su presencia, como la histamina. Asimismo, evidencian que tanto el tiempo de almacenamiento como el grado de maduración y fermentación son factores determinantes en la formación y acumulación de BA en alimentos. Se recomienda realizar estudios adicionales para definir límites de seguridad y establecer regulaciones específicas que incluyan el análisis de cadaverina en alimentos fermentados y de origen animal. Además, sería fundamental complementar estos estudios con análisis microbiológicos que permitan identificar con certeza el origen de la acumulación de BA.Item Validación del nitrógeno total y amoniacal en fertilizantes sólidos y líquidos por el método Kjeldahl(Universidad Industrial de Santander, 2025-05-29) Quintero Barón, Sebastián; Vargas Fiallo, Luz Yolanda; Bautista Ardila, Gerardo; Castillo Leon, Jhon JairoDescripción: Los fertilizantes son compuesto químicos o naturales que se añaden al suelo para suministrar sustancias nutritivas para el crecimiento de las plantas. En la agricultura, el suelo es la base fundamental para los propósitos productivos de alimentos y la conservación de los ecosistemas, sin embargo, muchos suelos carecen de los nutrientes esenciales que las plantas requieren para desarrollarse de manera óptima. En consecuencia, esta investigación se trató de la validación del nitrógeno presente en fertilizantes sólidos y líquidos y el cómo esto tiene relevancia en la industria agrícola, ya que el nitrógeno es uno de los nutrimentos que se caracteriza por que en el suelo está sometido a una permanente dinámica de transformación y síntesis de carácter bioquímico, que incluye procesos de ganancia y pérdida del elemento en periodos relativamente cortos. La metodología fue de tipo experimental, con los parámetros establecidos en el método Kjeldahl para la validación del nitrógeno total y amoniacal, a partir de ensayos fundamentados en los requisitos de la norma NTC 370 del 2011 y la 4500-NH3 B del Standard Methods. En términos generales la muestra para el desarrollo investigativo tuvo en cuenta los fertilizantes minerales que se pueden presentar en forma sólida o líquida y se encuentran clasificados en los siguientes grandes grupos: nitrogenados simples, fosfatados simples, potásicos simples, abonos compuestos (complejos y de mezcla), abonos con nutrientes secundarios y abonos con micronutrientes. En conclusión, se demuestra el cumplimiento de los parámetros establecidos en el método Kjeldahl para la validación del nitrógeno total y amoniacal haciendo uso de las figuras de mérito como exactitud, precisión, límite de detección, límite de cuantificación e incertidumbre, verificando los criterios de aceptación.Item Electrodos serigrafiados de nanopartículas de oro modificados con peroxidasa de planta dormidera (mimosa púdica) para la detección electroquímica de peróxido de hidrógeno(Universidad Industrial de Santander, 2025-05-26) Blanco Prada, Juan José; Castillo León, John Jairo; Cano Calle, Herminsul de Jesús; Bautista Ardila, Gerardo; Mejía Ospino, EnriqueEn este trabajo se extrajo la peroxidasa de las hojas de la dormidera (Mimosa pudica) y fue parcialmente purificada utilizando el método de reparto bifásico con PEG (12000) 14% y (NH4)2SO4 al 10%, se utilizaron amicones de 10000 KDa para concentrar la enzima. Este proceso consiguió aumentar el valor de la actividad especifica y volumétrica hasta 4.1588 (U/mL) y 9.357 (U/mg) con un factor de purificación 15. La peroxidasa de dormidera (PMP) se caracterizó bioquímicamente, midiendo su estabilidad frente a pH en lo cual conservo un 60% de su actividad a pH 6. De igual manera se midió la actividad a diferentes temperaturas conservando su actividad en un 85% a una temperatura de 50 °C. Finalmente, se midió la respuesta electroquímica del Electrodo serigrafiado de nanopartículas de oro (SPGE) modificado superficialmente con PMP con el peróxido de hidrógeno, utilizando voltamperometría cíclica (VC), utilizando el extractó purificado de ultrafiltrado. Redujo el H2O2 a potenciales de puntos catódicos de -0.535 v y una relación Ipc/Ipa de 8.318 y presento un comportamiento quasi-reversibles. Teniendo en estos resultados, estabilidad en rangos de pH en medios ácidos y no una temperatura tan alta, pero teniendo muy buenos resultados en su reducción del H2O2 al modificar los electrodos demostrando un alto potencial para aplicaciones en biosensores donde no sea un factor importante las altas temperaturas o el trabajo en medios básicos.Item Análisis por HS-SPME-GC/MS de compuestos orgánicos volátiles emitidos durante la descomposición de cadáveres de ratones(Universidad Industrial de Santander, 2025-05-26) Sanabria Alvarez, Juan Diego.; García Caicedo, Alejandra.; Stashenko, Elena E.; Matínez Morales, Jairo René.; Combariza Montanez, Marianny Yajaira; Vargas Fiallo, Luz YolandaLa caracterización de los compuestos orgánicos volátiles (VOC) emitidos durante la descomposición es crucial en química forense para estimar el intervalo post-mortem (PMI). Este proceso está influenciado por factores como temperatura, humedad, fauna, tipo de suelo y si el cadáver está enterrado o no. El objetivo de este estudio fue analizar los VOC liberados por cadáveres de ratones, enterrados y no enterrados, mediante la técnica HS-SPME-GC/MS. Se trabajó con cuatro especímenes de Mus musculus (dos enterrados y dos no), colocados en cámaras acrílicas para concentrar los VOC. Se evaluaron cuatro recubrimientos de fibra SPME y tres tiempos de exposición, eligiéndose CAR/PDMS con 1 hora de exposición como las mejores condiciones, determinadas previamente usando tejido de pollo. El monitoreo se extendió por 201 días. Se identificaron compuestos azufrados como disulfuro y trisulfuro de dimetilo, hidrocarburos (hexano, tolueno), alcoholes (hexanol, 4-metilpentanol) y ácidos carboxílicos (propanóico, butanoico, hexanoico y sus ésteres). Algunos compuestos se identificaron tentativamente como posibles marcadores del PMI. En ratones enterrados, los compuestos azufrados resultaron útiles para estimar un PMI entre 10 y 30 días. En los no enterrados, la descomposición fue influida por insectos, lo que alteró tanto la velocidad como la composición de los VOC. Alcoholes como hexanol y 4-metilpentanol permitieron estimar intervalos específicos, mientras que compuestos nitrogenados y ácidos carboxílicos ofrecieron rangos más amplios. La aplicación de HS-SPME-GC/MS para caracterizar estos VOC como marcadores del PMI mejora la precisión en la estimación del tiempo de muerte, fortaleciendo su utilidad en el análisis forense.Item Estudio de la actividad bio-electroquímica de la peroxidasa de batata (Ipomoea batatas) inmovilizada sobre electrodos de óxido de grafeno.(Universidad Industrial de Santander, 2025-05-26) Vega León, Miguel Ángel; Castillo León, John Jairo; Cano Calle, Herminsul de Jesús; Hidalgo Bucheli, William Fernando; Bautista Ardila, GerardoLa detección de peróxido de hidrógeno (H₂O₂) es un tema de gran interés en la actualidad. Por ello, desarrollar métodos eficientes y sensibles resulta fundamental para diversos campos como la medicina, el medio ambiente, la biología, entre otros. En este trabajo se presenta un enfoque novedoso, en el que se utilizan electrodos serigrafiados de óxido de grafeno (ESOG), modificados con extracto de peroxidasa de cáscara de batata (PCB), para la detección electroquímica de H₂O₂. Esta inmovilización favorece una transferencia de electrones eficiente, lo que se refleja en un aumento y mejora del desempeño electrocatalítico del sensor. Se determinó que la PCB presenta una actividad específica de 478 U/mg, una termoestabilidad a 60 °C, un pH óptimo de 8,0 y una constante de inactivación (Kinact) de 7,02 × 10⁻³ min⁻¹. Para caracterizar el desempeño electroquímico de los ESOG, se utilizó voltamperometría cíclica. Este sensor innovador, diseñado a partir de la incorporación de PCB en un electrodo de óxido de grafeno, representa una herramienta potencial para la detección electroquímica de H₂O₂ en muestras reales. En conclusión, este trabajo introduce una estrategia efectiva y versátil para la detección de H₂O₂ mediante el uso de PCB/ESOG, abriendo nuevas posibilidades para el desarrollo de técnicas analíticas avanzadas aplicables en biología y otros campos.Item Evaluación del tratamiento de la acuatermólisis catalítica sobre la estructura molecular de asfaltenos de crudos pesados colombianos(Universidad Industrial de Santander, 2025-05-26) Calderón Caicedo, Jairo Jovan; Paez Jaimes, Yanire; Molina Velasco, Daniel Ricardo; León Bermúdez, Adan Yovani; Combariza Montañez, Marianny Yajaira; Mejia Ospino, EnriqueSe estudió el efecto de la acuatermólisis catalítica sobre la estructura química de los asfaltenos presentes en cuatro crudos pesados colombianos (C1- C4; grados API: 12.0, 14.9, 18.3 y 3.2, respectivamente) seleccionados por su relevancia en la industria petrolera nacional los cuales se caracterizan por su alta viscosidad y contenido de asfaltenos. La acuatermólisis catalítica en presencia de naftenato de hierro induce modificacionesconsiderables en la estructura molecular de los asfaltenos. Los análisis cuantitativos por RMN de 1H y 13C mostraron una disminución en los picos correspondientes a protones y carbonos aromáticos, sugiriendo la ruptura de enlaces y la formación de compuestos más ligeros y menos complejos. La relación hidrógeno-carbono (H/C) en los asfaltenos C1 y C2 aumentó de 1.58 a 1.65 y de 1.47 a 1.52, respectivamente, reflejando una menor aromaticidad y una posible transición hacia estructuras más saturadas y termodinámicamente estables. La espectrometría de masas (MALDI) corroboró reducciones significativas en el peso molecular; los espectros revelaron una notable disminución en el peso molecular promedio, particularmente en los crudos C2 y C3, el naftenato de hierro facilitó la ruptura de enlaces alifáticos y aromáticos en las macromoléculas de asfaltenos, promoviendo la formación de compuestos más pequeños y menos complejos. El análisis elemental confirmó reducciones significativas en el contenido de azufre y nitrógeno. Por ejemplo, el contenido de azufre en los asfaltenos del crudo C2 disminuyó de 4.18% a 3.79%, mientras que en el crudo C3 se redujo de 4.72% a 4.42%. Estas reducciones se atribuyen a la capacidad del naftenato de hierro para facilitar la ruptura de los enlaces C–S y C–N, liberando azufre y nitrógeno como compuestos gaseosos y purificando la fracción de asfaltenos. Finalmente, los asfaltenos estudiados mostraron comportamientos diversos frente a la acuatermólisis catalítica. Los crudos con mayor contenido de asfaltenos, como C2 y C3, experimentaron reducciones más significativas en azufre y nitrógeno, mientras que los crudos C1 y C4 presentaron menores cambios en su composición debido a su baja concentración inicial de asfaltenos. Esto resalta la necesidad de adaptar las condiciones del proceso a las propiedades específicas de cada crudo para maximizar su eficiencia.Item Estudio Cinético de la Fotólisis del Tris(acetilacetonato)hierro (III)(Universidad Industrial de Santander, 2025-05-26) Robles Páez, Johan Sebastián; Pérez Torres, Jhon Fredy; Poveda Jaramillo, Juan Carlos; Oliver Doerr, Markus HansEl Fe(acac)3 juega un papel importante en procesos catalíticos. Para la cinética de la fotólisis del Fe(acac)3 se recurrió a hardware de libre acceso para el ensamble de un dispositivo capaz de registrar las variaciones de la concentración del complejo mediante la medición de la absorbancia. Se prepararon 7 soluciones de Fe (acac)3 ~ 0.3 mM en etanol, agua y en mezclas de proporciones volumen/volumen de etanol/agua 3:1, 2:1, 1:1, 1:2 y 1:3, esto con el fin de determinar el efecto de la presencia de agua. Estas soluciones se analizaron durante 6 horas en la ausencia y presencia de luz blanca emitida por un LED 2W/12V. El análisis se llevó a cabo en el dispositivo ensamblado usando Arduino UNO R3 y LEDS de λobs = 415 nm y λobs = 520 nm. Diferentes métodos de linealización aplicados no mostraron un alto R2 debido al comportamiento no lineal de las absorbancias. Se recurrió a la regresión exponencial para encontrar los parámetros que describen este proceso. Se encontró que a λobs = 520 nm no hubo una variación significativa de la concentración de Fe(acac)3. La regresión exponencial en ausencia de luz blanca aplicada a la proporción etanol/agua 1:3 y agua dio una constante k = 0.6913 y k = 0.9825 h-1, respectivamente. La regresión multi exponencial en ausencia de luz blanca para las proporciones 3:1, 2:1, 1:1 y 1:2 dio como resultado una constante k1 = 3.9361, 2.7935, 2.6005 y 2.6826 h-1, respectivamente; y k2 = 0.5621, 0.4578, 0.2665 y 0.4594 h-1, respectivamente En presencia de luz blanca se obtuvo k = 2.5318, 2.2428, 2.0150, 3.5140, 2.1191 y 2.1587 h-1 para las proporciones etanol/agua 3:1, 2:1, 1:1, 1:2, 1:3 y agua, respectivamente. La comparación con el espectrofotómetro Genesys evidenció un buen desempeño del dispositivo ensamblado con Arduino para las mediciones de absorbancia.Item Optimización del método organosolv para extracción de lignina desde racimos de fruto vacíos de la palma de aceite(Universidad Industrial de Santander, 2025-05-26) López Mosquera, Lizza Mariel; Combariza Montañez, Marianny Yajaira; Oñate Gutiérrez, Jesús Andrés; Rodríguez López, Nelson Facundo; Hidalgo Bucheli, William FernandoEl proceso productivo del aceite de palma genera una cantidad considerable de residuos, los cuales pueden aprovecharse para la obtención de productos de alto valor agregado si se desarrollan métodos que permitan separar eficientemente los componentes de estos materiales lignocelulósicos. En este estudio, se optimizó el proceso de extracción de lignina a partir de racimos de fruto vacíos (RFV) de palma de aceite mediante el método organosolv. Se evaluó la influencia de la temperatura (170 y 200 ºC), la relación de solvente (60 y 80 % v/v EtOH) y la concentración del catalizador (0,5 y 1,5 % p/v H2SO4) en el rendimiento del proceso. La optimización se realizó mediante un diseño de experimentos (DoE), y se exploró el calentamiento por microondas como alternativa para mejorar la eficiencia del tratamiento. Asimismo, se estudiaron las características estructurales y fisicoquímicas de la lignina extraída mediante FTIR, 2D-RMN, pruebas de solubilidad y análisis de pureza por HPLC. Los resultados estadísticos indicaron que la concentración del catalizador y la temperatura fueron los factores más determinantes en la extracción de lignina. El mejor rendimiento de extracción (54,46%) se obtuvo empleando 185 ºC, 1% p/v de H2SO4 y 70% de EtOH. El análisis estructural permitió la identificación de unidades monoméricas de guaiacil y siringil, así como la presencia de carbohidratos residuales, predominantemente hemicelulosa. La lignina organosolv presentó una mayor solubilidad en hidróxido de sodio (NaOH) y dimetilsulfóxido (DMSO). La pureza del biopolímero fue elevada, con valores de 0,95% de xilosa residual y 0,09% de cenizas. Estos hallazgos aportan información clave para la optimización del proceso organosolv y la valorización de la lignina en aplicaciones industriales.Item Caracterización estructural por medio de difracción de Rayos X de polvo del 2-metil-5-nitro-1-[2-(2-nitrofenoxi)etil]-1H-imidazol, un híbrido conjugado del metronidazol(Universidad Industrial de Santander, 2025-05-26) Pedraza Peñaloza, María Paula; Henao Martínez, José Antonio; Urbina González, Juan Manuel; García Rojas, Verónica; Martínez Ortega, FernandoEn este estudio se presentan los resultados de la caracterización estructural del derivado del metronidazol, 2-metil-5-nitro-1-[2-(2-nitrofenoxi)etil]-1H-imidazol. Se incluyen los análisis por espectroscopia infrarroja (IR), termogramas (TGA y DSC) y difracción de rayos X en polvo (PXRD), abarcando desde la obtención del perfil de difracción hasta la validación completa de la estructura cristalina y su análisis supramolecular. El espectro de IR confirmó la identidad del compuesto, mientras que el perfil de difracción de rayos X de polvo permitió la determinación estructural mediante el método de recocido simulado, optimizando así la mejor representación del derivado. Los resultados revelan que el derivado analizado está monohidratado y cristaliza en el grupo espacial P2₁2₁2₁, con parámetros de celda a = 22,52869 Å, b = 13,85144 Å, c = 4,57496 Å y un volumen V = 1430,922 ų. Además, el empaquetamiento cristalino está estabilizado por enlaces de hidrógeno e interacciones π-π entre las moléculas.Item Evaluación de la toxicidad de las nanopartículas de plata sintetizadas empleando el modelo animal de Artemia salina(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-25) Carmargo Merchán, Laura Natalia; Hidalgo Buchelli, William Fernando; Méndez Sánchez, Stelia Carolina; Martínez Ortega, FernandoEl estudio se centra en la síntesis y caracterización de nanopartículas de plata (AgNPs) empleando extracto de Moringa oleifera como agente reductor y estabilizante, con el objetivo de evaluar su toxicidad en modelos biológicos como Artemia salina y células de Linfoma del Manto de colon (LCM). Se realizaron diversas pruebas para determinar las propiedades físico-químicas de las AgNPs, incluyendo espectroscopia UV-Vis, dispersión de luz dinámica (DLS) y potencial zeta, confirmando la formación de nanopartículas con tamaños entre 500nm y 2µm. No obstante, se observó una tendencia a la aglomeración, lo que podría afectar su estabilidad y bioactividad. En los ensayos biológicos, la exposición de Artemia salina a concentraciones entre 0,04µg/mL y 1,4µg/mL mostró un aumento progresivo de la mortalidad, alcanzando hasta 45% a la concentración más alta. Esto indica una toxicidad dosis-dependiente, aunque no lo suficientemente alta para establecer una CL50. En las pruebas con células LCM, la viabilidad celular disminuyó significativamente a concentraciones superiores a 0,4µg/mL, sugiriendo un efecto citotóxico severo a dosis altas. Los resultados destacan la necesidad de optimizar la síntesis de AgNPs para mejorar su estabilidad y reducir la formación de aglomeraciones. Además, se recomienda ampliar los estudios en otros modelos biológicos para evaluar su impacto ambiental y sus posibles aplicaciones en desinfección y biomedicina.Item Validación de los métodos analíticos para determinar mercurio Hg y selenio Se por espectrometría de absorción atómica, boro B y cromo hexavalente Cr +6 por espectrofotometría UV-VIS, para el análisis en la matriz agua en los tipos de agua potable, superficial, subterránea, agua residual doméstica y agua residual no doméstica en el centro de gerenciamiento de residuos doña Juana S.A. E.S.P.(Universidad Industrial de Santander, 2025-03-05) Merchán Gómez, Silvia Juliana; Combariza Montañez, Marianny Yajaira; Pico Diaz,Patricia; Pinzón Joya, Julio Roberto; Vargas Fiallo, Luz YolandaEl presente estudio valida métodos analíticos para la determinación de mercurio (Hg) y selenio (Se) mediante espectrometría de absorción atómica, y boro (B) y cromo hexavalente (Cr+6) por espectrofotometría UV-VIS, aplicados a diferentes matrices de agua en el Centro de Gerenciamiento de Residuos Doña Juana S.A. E.S.P. Se establecieron criterios de validación como exactitud, precisión, linealidad, límite de detección y cuantificación, garantizando la confiabilidad de los resultados. La implementación de estos métodos permite el monitoreo efectivo de la calidad del agua potable, superficial, subterránea y residual, facilitando el cumplimiento de normativas ambientales. Los resultados obtenidos contribuirán a la optimización de protocolos analíticos en laboratorios acreditados, asegurando datos confiables para la toma de decisiones en la gestión de recursos hídricos y control de contaminantes.Item Determinación de las propiedades fisicoquímicas y microbiológicas para el establecimiento del uso del agua en el Río Alto Lebrija en el Departamento de Santander(Universidad Industrial de Santander, 2025-03-05) Gutierrez Romero, Cristian Andres; Combariza Montanez, Marianny Yajaira; Quintero Lopez, Yaneth; Vargas Fiallo, Luz Yolanda; Rios Angarita, Fabian AlirioEl aumento poblacional en las zonas periurbanas del rio Lebrija afecta negativamente este recurso hídrico. Esta situación se agrava debido a la falta de infraestructura de saneamiento básico en la región lo que conlleva a la descarga de aguas residuales sin tratamiento al río. El tratamiento y reutilización de aguas residuales es una alternativa para reducir la contaminación de los ríos y mejorar la gestión sostenible del recurso hídrico. Esta propuesta de investigación que hace parte de un proyecto de regalías, busca caracterizar y evaluar el uso potencial de las aguas residuales del río alto Lebrija para la gestión sostenible del recurso hídrico. El estudio de alternativas de reutilización de aguas residuales es una parte importante de la búsqueda de soluciones sostenibles a los problemas de escasez y contaminación del agua.Item Estudio computacional de la absorción y fluorescencia de derivados de la metilfeoforbida a(Universidad Industrial de Santander, 2025-03-04) Reyes Ardila, Juan Camilo; Oliver Doerr, Markus Hans; Daza Espinosa, Martha Cecilia; Perez Torres, Jhon Fredy; Poveda Jaramillo, Juan CarlosSe investigaron los procesos de fluorescencia y absorción de cuatro derivados de la metilfeoforbida a con el funcional (TD)-CAM-B3LYP y la base def2-SVP. Además, se simularon los espectros de absorción y fluorescencia; y se calcularon las constantes de fluorescencia con el fin de contribuir a un diseño racional. Los derivados de la metilfeoforbida a (MFa) presentan rendimientos cuánticos de fluorescencia altos y absorben en el rojo, lo que los hace útiles como sondas de fluorescencia. Con el fin de contribuir a un diseño racional de derivados de la metilfeoforbida a y de la Zn-metilfeoforbida a se evaluó el efecto de los sustituyentes butadienil y estiril sobre las propiedades fotofísicas de emisión y absorción para los estados fundamentales y los dos primeros estados de excitación singlete (S1 y S2) empleando disolventes como diclorometano y tolueno con el funcional TD-CAM-B3LYP y la base def2-SVP. Para la selección del confórmero de menor energía de estos fotosensibilizadores se realizó una exploración conformacional y una optimización del mínimo de más baja energía con TD-CAM-B3LYP/def2-SVP. Los resultados indican que la energía de excitación vertical (VEE) en el estado S1 se incrementó en los derivados con zinc. La constante de velocidad de fluorescencia (kF) es sensible a los efectos del disolvente y a la presencia de zinc. En diclorometano se encontró un incremento de 0.66x10^8 s^(-1) en el Zn-BMFa-3 y de 0.12x10^8 s^(-1) en el derivado Zn-SMFa-3 respecto kF de la MFa. Las diferencias de las energías de absorción de los derivados fueron pequeñas con un máximo 0.6 eV en el Zn-BMFa-3 respecto a la MFa en sus máximos de banda y este derivado también exhibió la mayor intensidad de fluorescencia. El espectro de absorción de la MFa es semejante al experimental, con una diferencia entre 0.07 eV en la banda máxima de Qy. La fuerza del oscilador del derivado Zn-BMFa-3 fue el doble de la calculada en la MFa.Item Desarrollo de un quimiosensor a partir de puntos cuánticos de carbono y rodamina para la detección selectiva de cadmio(Universidad Industrial de Santander, 2025-03-05) Porras Salamanca, Nubia Leonela; Blanco Tirado, Cristian; Ceron Cifuentes, Jhonny Mauricio; Castillo Leon, Jhon Jairo; Mejia Ospino, EnriqueEl crecimiento acelerado en la producción industrial ha ocasionado serios problemas ambientales debido a la inadecuada disposición de los residuos generados. Estos desechos contienen contaminantes persistentes tales como los metales pesados que tienden a acumularse en el agua, el suelo y los alimentos, lo que representa un riesgo significativo para la salud humana. La bioacumulación de estos iones puede inducir una amplia gama de patologías, incluyendo enfermedades cardiovasculares, insuficiencia renal, trastornos neurodegeneración y diversos tipos de cáncer. Por lo tanto, la detección y cuantificación de estos contaminantes resulta fundamental para implementa un monitorio ambiental continuo que sea eficiente, accesible, sensible y selectivo. En este trabajo se desarrolló un quimiosensor basado en puntos cuánticos de carbono (CQDs), sintetizados a partir de celulosa oxidada y funcionalizados con un derivado de rodamina. Se caracterizó la respuesta obtenida frente a diferentes iones metálicos de interés mediante espectroscopia infrarroja (FTIR), DLS, potencial Zeta, espectroscopia UV-Vis y espectroscopía de fluorescencia con el fin de identificar las propiedades estructurales y ópticas del nanomaterial.Item Estudio de los aceites esenciales y extractos de la planta de albahaca (Ocimum gratissimum)(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-24) Vesga Padilla, Brayan Salomon; Stashenko, Elena E.; Combariza Montañez, Marianny Yajaira; Poveda Jaramillo, Juan CarlosEl género Ocimum demuestra relevancia científica al expresar diversos tipos de propiedades biológicas como actividades antifúngica, antiviral y antibacteriana, propiedades relacionadas con los metabolitos secundarios presentes en diferentes especies pertenecientes al género, que le otorgan potencial para destacar en sectores como la medicina, el sector industrial y el sector alimentario. En este estudio se destilaron aceites esenciales de partes frescas de la planta Ocimum gratissimum mediante la técnica de hidrodestilación asistida por microondas y se caracterizaron por GC/MS. Los extractos de la planta se obtuvieron por extracción con solvente asistida por ultrasonido y su caracterización química se realizó mediante UHPLC/ESI+-/Orbitrap-HRMS. Los rendimientos de destilación para los AE fueron del 0.36±0.01 % p/p y se encontraron diferentes compuestos de la familia de terpenos del tipo sesquiterpenos, sesquiterpenos oxigenados, monoterpenos y monoterpenos oxigenados. Los rendimientos de extracción fueron de 2.68±0.06 % p/p y dentro de los compuestos detectados se encontraron compuestos fenólicos como flavonoides, derivados del ácido jasmónico y derivados del ácido benzoico. Los resultados de la investigación contribuyen al estudio fitoquímico de plantas del género Ocimum en Colombia, resaltando la importancia de continuar realizando más estudios con el fin de descubrir nuevos compuestos naturales con aplicaciones potenciales en diferentes sectores industriales y en la medicina.Item Evaluación de pectina como fuente de carbono aprovechable para la producción microbiana de bioplásticos tipo polihidroxialcanoatos (PHAs)(Universidad Industrial de Santander, 2025-03-03) Baez Beltran, Ana Gabriela; Hidalgo Bucheli, William Fernando; Mendez Sanchez, Stelia Carolina; Molina Velasco, Daniel RicardoLa producción mundial de plásticos sintéticos es de alrededor de 390 millones de toneladas al año, lo cual está causando enormes desafíos en diversos ámbitos, como el medio ambiente, el desarrollo sostenible y la salud en general. La no degradabilidad de estos polímeros derivados del petróleo genera una enorme crisis ambiental, por lo que su reemplazo con biomateriales naturales y ecológicos es crucial. Los polihidroxialcanoatos (PHA) son poliésteres que han ganado gran popularidad a lo largo de los años ya que se pueden sintetizar completamente utilizando microorganismos como bacterias, algas y hongos. Los PHA son producidos y acumulados como gránulos en el citoplasma de la célula, cuando el suministro de nutrientes se encuentra limitado. Sin embargo, los sustratos utilizados son costosos por lo que es necesario la búsqueda de materias primas de bajo costo. Asimismo, la identificación de los componentes del medio y las condiciones de cultivo adecuados son de gran importancia para la producción óptima de biomasa y de biopolímero. La presente investigación tuvo como objetivo optimizar la producción de PHA por las cepas Bacillus thuringiensis y Bacillus cereus utilizando pectina como fuente de carbono renovable. La cepa Bacillus thuringiensis bajo condiciones óptimas de cultivo (2% de pectina como fuente de carbono, 0,2% de extracto de levadura como fuente de nitrógeno, 2,2 g/L de Na2HPO4, 0,5 g/L de KH2PO4, pH 7 y 30°C de temperatura) produjo un total de 1,607 g/L de PHA con un rendimiento del 58,29%. En contraste, si bien la cepa de Bacillus cereus exhibió capacidad para degradar pectina y utilizarla como fuente de carbono, la producción de PHA fue muy pobre o nula. El biopolímero obtenido de los dos microorganismos, independientemente de la fuente de carbono utilizada, fue identificado como poli-3-hidroxibutirato (P(3HB)) con base en los análisis por FTIR, GC-MS y RMN unidimensional y bidimensional. De esta manera, en condiciones óptimas se obtuvo una producción 1,5 veces mayor y menores costos de producción, ya que la pectina es un sustrato económico, en comparación con la glucosa. Por tanto, se podría estudiar la posibilidad de obtener polihidroxialcanoatos con la bacteria Bacillus thuringiensis a partir de residuos agroindustriales, para así contribuir al desarrollo de una bioeconomía circular.Item Uso de biomasa residual de la agroindustria de café y palma como medio de cultivo para obtención de ácidos nucleicos a partir de levaduras Saccharomyces cerevisiae(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-13) Ramírez Carreño, Britney Dayanne; Galvis Pérez, Juliana Valentina; Méndez Sánchez, Stelia Carolina; Blanco Tirado, Cristian; Rodríguez, NelsonLa producción de café contribuye con un 3.3% al Producto Interno Bruto (PIB) nacional, generando entre 0.155 y 0.22 m³ de mosto por tonelada procesada, mientras que el cultivo de palma aporta un 11% al PIB, dejando de 0.8 a 1.0 m³ de efluente líquido (POME) por cada tonelada de racimos de frutos frescos procesados. En la búsqueda de aportar al conocimiento y fomentar el uso circular de estos residuos, este proyecto se planteó con el objetivo de obtener ácidos nucleicos mediante la levadura Saccharomyces cerevisiae, utilizando la biomasa residual agroindustrial del aceite de palma y del café como medio de cultivo. El trabajo inició con la recolección de muestras en 2023, las cuales fueron sometidas a análisis en laboratorio para la cuantificación de proteínas totales mediante el método Bradford, de azúcares totales utilizando la técnica fenol-ácido sulfúrico y de nitrógeno total a través del método Kjeldahl. Posteriormente, se determinaron las condiciones óptimas de crecimiento de las levaduras mediante un diseño experimental que evaluó distintas concentraciones de POME y mosto de café. Los resultados mostraron fluctuaciones en el pH del mosto, que inició en 4.43 y alcanzó un máximo de 4.85, antes de descender a 4.14. En cuanto a la cuantificación de proteínas, el porcentaje inicial fue de 0.0779 g proteína/g de muestra, con variaciones en el transcurso del tiempo, destacando un valor final de 0.0511 g proteína/g de muestra a las 22 horas. Este análisis subraya la influencia de las condiciones de fermentación en las propiedades químicas del mosto, lo que es crucial para optimizar procesos industriales. Este estudio no solo proporciona una base sólida para el aprovechamiento eficiente de subproductos agrícolas, sino que también promueve un enfoque más sostenible en la producción y gestión de residuos en la industria química.Item Estudio in silico e in vivo de metabolitos secundarios de plantas con posible acción inhibitoria sobre proteínas de la cadena respiratoria mitocondrial y la acetilcolinesterasa de Rhipicephalus microplus(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-13) Alfonso Núñez, Bethsy Natalia; Méndez Sánchez, Stelia Carolina; Oliver Doerr, Markus Hans; Perez Torres, Jhon FredyLa especie de garrapata Rhipicephalus microplus es responsable de pérdidas económicas en la ganadería colombiana por aproximadamente 146 millones de dólares por año; además, es vector de enfermedades como la babesiosis y anaplasmosis que generan en el ganado anemia, pérdida de peso y pueden llegar a causar finalmente la muerte. El método de control más común entre los ganaderos es el control químico, con acaricidas del grupo de los organofosforados, piretroides y lactonas macrocíclicas. Sin embargo, las garrapatas desarrollan resistencia rápidamente a estos productos sintéticos, en consecuencia, los ganaderos elevan la concentración del producto, combinan varios compuestos y aumentan la frecuencia en los baños, incrementando a su vez el problema de resistencia. Es necesario estudiar una alternativa eficaz y asequible económicamente para el control de esta garrapata, es por eso que este proyecto tiene como objetivo identificar metabolitos de plantas con posible actividad acaricida contra R. microplus con eficacia comparada o mejorada a las moléculas sintéticas y especificidad en este organismo. Por lo que se realizó un estudio de acoplamiento molecular con 300 metabolitos secundarios, usando como dianas farmacológicas, subunidades de los primeros cuatro complejos de la cadena respiratoria mitocondrial y la acetilcolinesterasa. Para el análisis in silico se obtuvieron modelos de homología con el software Alphafold de las proteínas de interés, se prepararon proteínas y ligandos usando Protein Preparation Wizard, Ligprep y un campo de fuerza OPLS3e en Maestro de Schrödinger. Se predijo el sitio drogable con Site Map y Receptor Grid generation. El Docking molecular se realizó con el módulo Glide bajo los criterios de precisión estándar (SP) y extra precisión (XP). Finalmente, se examinaron las propiedades ADME (absorción, distribución, metabolismo y excreción) y se seleccionaron aquellos metabolitos con interacciones, docking score y energía de afinidad más favorable para su validación mediante ensayos in vivo. La actividad acaricida se realizó usando dos métodos comunes en este campo, el paquete larval e inmersión larval. Los metabolitos mejor ranqueados y que se evaluaron en estos ensayos fueron: carvacrol, quercetina, naringenina, ácido gálico, linalool, eugenol y citral. Para el método de paquete larval se obtuvieron diferencias estadísticamente significativas con p≤ 0,05 para el carvacrol en las concentraciones diagnósticas, y por medio de un análisis Probit usando concentraciones múltiples se obtuvo una CL50 de 683 ppm a 72h. En el método de inmersión larval se encontraron diferencias estadísticamente significativas con p≤ 0,05 para el carvacrol, eugenol y citral en las concentraciones diagnósticas. Debido a que el carvacrol presentó resultados prometedores en ambos métodos, fue este el candidato para determinar la CL50 en inmersión, cuyo valor obtenido fue de 570 ppm a 72h. El eugenol y el citral se catalogaron como moléculas promisorias con actividad ixodicida, próximas a evaluar en el grupo de investigación. De este trabajo de investigación se concluye que un sistema de análisis in silico validado in vivo permitió identificar metabolitos secundarios con actividad acaricida, cuyo posible mecanismo de acción podría estar direccionado a dianas farmacológicas como proteínas específicas de la cadena respiratoria mitocondrial y la acetilcolinesterasa de la especie R. microplus.Item Síntesis y caracterización de un bionanocompuesto formado a partir de fibras de fique y nanopartículas de cobre y hierro para la degradación de índigo carmín en procesos avanzados de oxidación tipo Fenton en un rango de pH neutro.(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-13) Corredor Ovalle, Genesis Samara; Blanco Tirado, Cristian; Ceron Cifuentes, Jhonny Mauricio; Mejía Ospino, Enrique; Gutiérrez Gallego, Jose CarlosEl agua es esencial para la vida y el desarrollo económico y social, además de ser crucial para los ecosistemas. Sin embargo, el crecimiento industrial y poblacional amenaza los recursos hídricos,especialmente por la contaminación de la industria textil, que aporta un 20% de la contaminación mundial de aguas debido a los colorantes orgánicos difíciles de degradar. El grupo GIFTEX ha investigado la degradación de estos colorantes usando bionanocompositos, específicamente nanopartículas de óxido de hierro en fibras de fique. Han demostrado alta eficiencia en la eliminación de colorantes en aguas residuales con pH ácido. El estudio también plantea el uso de nanopartículas de hierro y cobre para degradar el índigo carmín en pH neutro mediante una reacción tipo Fenton con peróxido de hidrógeno y persulfato de sodio. Las nanopartículas se sintetizaron por coprecipitación y el bionanocomposito se caracterizó con varias técnicas, logrando degradar el índigo carmín en un 90% en el primer minuto a pH 7 y 40 °C, demostrando alta eficiencia en pH neutro.