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Item Transformación fisicoquímica de cisco de café, cascarilla de palma y contenido ruminal bovino en bioproductos de alto valor agregado(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-11) Muñoz Ríos, Sergio Jonayder; Vargas Fiallo, Luz Yolanda; Rey Hernández, Laura Maileth; Hidalgo Bucheli, William Fernando; Doerr, Markus Hans OliverEn el presente estudio, se llevó a cabo la valorización de tres tipos de residuos lignocelulósicos: cisco de café (CC), cascarilla de palma (CP) y contenido ruminal bovino (CRB), transformándolos en biocarbones mediante un proceso de pirólisis lenta a una temperatura de 750 ºC. Este proceso no solo permite aprovechar de manera eficiente estos desechos, otorgándoles un valor agregado significativo, sino que también contribuye al paradigma de la economía circular, promoviendo el uso sostenible de los recursos Los biocarbones obtenidos, denominados según el residuo de origen y la temperatura de tratamiento (CC 750, CP 750, y CRB 750), fueron evaluados en cuanto a su capacidad para remover dos tipos de contaminantes representativos: el azul de metileno, un colorante comúnmente utilizado en la industria t e xtil y que puede tener efectos nocivos sobre el medio ambiente y la salud humana, y el plomo, un metal pesado altamente tóxico presente en diversas fuentes de contaminación industrial. Para ello, se realizaron ensayos de adsorción, analizando tanto las cinétic as de adsorción, que describen la velocidad a la que se produce la adsorción, como las isotermas de adsorción, que indican cómo varía la cantidad de contaminante adsorbido con su concentración en la fase líquida a equilibrio, bajo condiciones de temperatura constante. Además, se investigó el potencial de estos biocarbones como combustibles sólidos alternativos. Esta línea de investigación responde a la necesidad de encontrar fuentes de energía más sostenibles y menos perjudiciales para el medio ambiente, frente a los co mbustibles fósiles tradicionales.Item Evaluación citotóxica y antioxidante de nuevos híbridos quinolina-chalcona sobre la línea celular tumoral HeLa y las líneas celulares no tumorales Vero y HaCaT.(Universidad Industrial de Santander, 2024-08-28) Pineda Rojas, Nicolle Katherine; Hidalgo Bucheli, William Fernando; Rincón Orozco, Bladimiro; Palma Rodriguez, Alirio; Cano Calle, Herminsul de JesúsEl cáncer de cuello uterino es uno de los tipos de cáncer femeninos con mayor incidencia a nivel mundial y en especial en Colombia. El estrés oxidativo, causado por un desbalance en la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) al interior de las células, es un factor agravante que promueve la tumorogénesis, promoción, progresión del cáncer y metástasis. Los híbridos conformados por los núcleos químicos de quinolina y chalcona resaltan en la rama de la química medicinal por sus características biológicas, especialmente anticancerígenas y antioxidantes, razón por la cual en este trabajo de investigación se seleccionaron 12 compuestos híbridos quinolina-chalcona y seis precursores sintetizados por el Grupo de Investigación en Compuestos de Interés Medicinal (CODEIM) para evaluar su actividad antiproliferativa y antioxidante. La actividad citotóxica y antioxidante in vitro frente las células HeLa, HaCaT y Vero se llevó a cabo empleando el ensayo de MTT y la sonda fluorescente CM-H2DCFDA (para detectar ROS), respectivamente. Además, se realizaron estudios in silico que incluyeron análisis de docking molecular y predicción del perfil ADMET. Como resultado, se obtuvo que todos los compuestos exhibieron una baja o moderada citotoxicidad frente a las líneas celulares evaluadas, afectando principalmente las células tumorales HeLa. Se observó una alta capacidad antioxidante por parte de los compuestos 2a, 2b, 3b1, 3b3, 3b4 y 4b1, los cuales a concentraciones de 10 µM disminuyeron los porcentajes de ROS en las células HeLa a valores alrededor del 19, 15, 20, 22, 3, 45 y 23%, respectivamente. También se hizo notable la reducción de ROS en las células Vero por la acción de los compuestos 2a y 3b hasta valores del 51 y 47%, respectivamente, a comparación de las células sin tratamiento. Se destaca que el compuesto 3b4 disminuyó las ROS a los valores cercanos obtenidos con el antioxidante, ácido ascórbico (antioxidante utilizado como referencia), los cuales fueron aproximadamente de un 2%. También se observó en las células tumorales que, para la familia de los compuestos con el átomo de nitrógeno en la posición orto de la piridina, la hibridación de los precursores, es decir, los compuestos producto de la unión del núcleo de chalcona al precursor de quinolina, provocó una pérdida en su actividad antioxidante. Caso contrario sucedió con los compuestos cuyo átomo de nitrógeno se encontraba en la posición 3 y 4 de la piridina, ya que al pasar del precursor de tetrahidroquinolina al precursor de quinolina, y de este último a los compuestos híbridos, la actividad antioxidante se vio incrementada. El análisis de los ensayos anteriormente descritos permitió conocer que no existe una relación directa entre la actividad citotóxica y la actividad antioxidante expuesta por cada una de las moléculas ensayadas. Además, los resultados obtenidos en los ensayos de viabilidad celular y de detección de ROS permitieron conocer la posible capacidad de estos compuestos para ser incluidos como coadyuvantes en el tratamiento del cáncer de cuello uterino. Los resultados del acoplamiento molecular sugieren que la disminución de ROS se debe a la inhibición de la enzima oxidasa NADPH 2 (NOX2) por los compuestos 2a, 3b1, 3b3, 3b4 y 4b1. Estos compuestos mostraron valores de energía de enlace menores que el compuesto de referencia DEX y también exhibieron interacciones esenciales entre el ligando y la proteína. Además, los compuestos híbridos 3b1, 3b3, 3b4 y 4b1 demostraron características similares en sus interacciones con las enzimas acetilcolinesterasa (AChE) y quinasa de células hematopoyéticas (HCK). Teóricamente, estos resultados podrían implicar propiedades neuroprotectoras, así como posibles efectos antiproliferativos y antiinflamatorios sobre las células hematopoyéticas. Por último, la predicción del perfil ADMET de todos los compuestos permitió conocer su posible capacidad para presentarse como fármaco y administrarse por vía oral.Item Aplicación de metabolómica en el estudio del efecto del aceite esencial Lippia origanoides sobre Staphylococcus aureus en estado planctónico(Universidad Industrial de Santander, 2024-08-28) García Rodríguez, Zaireth Lizeth; Hidalgo Bucheli, William Fernando; Cáceres Ortiz, Marlon Yesid; Stashenko, Elena; Cano Calle, Herminsul de JesusDebido al uso extensivo de los antibióticos, muchos microorganismos han desarrollado resistencia antimicrobiana; entre estos, Staphylococcus aureus resistente a múltiples fármacos, se ha convertido en uno de los problemas de salud pública de gran relevancia en el mundo. Por lo tanto, el estudio y la búsqueda de nuevos agentes antimicrobianos se convierte en un tema de gran interés clínico. Entre las posibles alternativas, los aceites esenciales (AE) surgen como una opción natural prometedora a los antibióticos convencionales; sin embargo, el desconocimiento del mecanismo de acción por el cual ejercen su actividad biológica es, actualmente, un desafío que se puede abordar a través de las ciencias ómicas. Entre éstas, la metabolómica es una estrategia poderosa puesto que permite rastrear los cambios metabólicos que ocurren en un sistema biológico a causa del efecto de moléculas bioactivas de origen vegetal. Por tanto, a través de una aproximación quimiométrica basada en LC/MS, la presente investigación exploró el posible mecanismo de acción por el cual el AE de Lippia origanoides quimiotipo timol ejerce su efecto biológico sobre S. aureus. La concentración mínima inhibitoria (CMI) del AE se determinó a través del método microdilución en caldo. La extracción de metabolitos se llevó a cabo en el periodo de crecimiento de la bacteria en presencia del AE y en las muestras control con ayuda de una lisis mecánica. Las muestras fueron procesadas mediante cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas (UHPLC-HRMS) y los datos analizados a través de estadística uni- y multivariada. La identificación de los metabolitos diferenciales se llevó a cabo por comparación de los espectros de masas con los reportados en la literatura y en bases de datos como MassBank, HMDB, Metlin y Pubchem. Un enriquecimiento de vías se llevó a cabo para determinar las rutas metabólicas afectadas por el AE. Para el AE se determinó una CMI de 0,75 mg/mL sobre S. aureus. El análisis metabolómico permitió identificar que los metabolitos AMP, putrescina, adenina, fueron algunos de los identificados entre las muestras, sugiriendo que el AE ejerce su acción biológica a través de la inhibición o alteración de las rutas biosintéticas implicadas en el metabolismo de aminoácidos como lo es el metabolismo de la arginina y la prolina o rutas como el metabolismo del glutatión. Estos resultados nos proporcionan una aproximación de cómo posiblemente el aceite esencial afecta a S. aureus en estado planctónico y fomentan la investigación de posibles dianas terapéuticas para contrarrestar el desarrollo de bacterias resistentes a múltiples fármacos.Item Evaluación del campo de fuerza GFN-FF y de los métodos semiempíricos GFN1-xTB y GFN0-xTB para el estudio de las interacciones entre nanopartículas de Cu (CuNP) con moléculas orgánicas pequeñas.(Universidad Industrial de Santander, 2024-08-04) Calle Pacheco, Ana Margarita; Daza Espinosa, Martha Cecilia; Oliver Doerr, Markus Hans; Blanco Tirado, Cristian; Perez Torres, Jhon fredyEn este trabajo se presenta un análisis del efecto del campo de fuerza GFN-FF, los métodos semiempíricos GFN0-xTB y GFN1-xTB, y los funcionales PBE-D3, B97-3c y PBEh-3c sobre la energía de interacción de los complejos entre una nanopartícula de cobre (Cu55NP) y las moléculas 2-aminopropano, 2-propanol y 2-propanotiol. También se evalúa el efecto del error de superposición de bases con el método de corrección de contrapeso (CP) sobre la energía de interacción obtenida con el funcional PBE-D3; este funcional se utilizó como referencia para evaluar la “calidad” de los resultados. Los resultados muestran que las energías de interacción obtenidas con B97-3c y GFN1-xTB fueron más cercanas a las calculadas con PBE-D3/def2-SVP, estas difieren en menos de 17 [kcal/mol]. Por otra parte, el método semiempírico GFN1-xTB describe mejor los enlaces Cu-O y Cu-S, además de los ángulos ∠Cu-S-C2 y ∠ Cu-S-C2-C1; en cambio el campo de fuerza GFN-FF presenta resultados con menor variabilidad respecto a PBE-D3/def2-SVP para la longitud de enlace Cu-N y los ángulos ∠Cu-O-C2, ∠Cu-N-C2, ∠ Cu-O-C2-C1 y ∠ Cu-N-C2-C1. Sin embargo, la estructura optimizada con B97-3c fue la más cercana a la calculada con la referencia. El interés para la evaluación de la calidad de los resultados con estos métodos se debe al bajo costo computacional de los métodos semiempíricos y el campo de fuerza en comparación con los funcionales PBE-D3. Además, estos resultados son de interés para modelar interacciones entre nanopartículas y polímeros como la celulosa. En conclusión, dentro de los métodos evaluados GFN1-xTB muestra los mejores resultados con un bajo costo computacional, comparables con el funcional PBE-D3.Item Evaluación de las propiedades emulsificantes de mezclas de fosfolípidos aislados de Theobroma cacao L.(Universidad Industrial de Santander, 2024-07-29) Paiba Arias, Laura Alejandra; Combariza Montañez, Marianny Yajaira; Díaz Sánchez, Luis Miguel; Gutiérrez Gallego, José Carlos; Daza Espinosa, Martha CeciliaLos fosfolípidos (PLs) son los principales constituyentes de los surfactantes alimenticios comerciales como las lecitinas de soya y girasol. Estos compuestos se encuentran también en otras semillas oleosas como las del grano de Theobroma cacao L. En este proyecto se extrajeron y caracterizaron mezclas de PLs presentes en manteca de cacao mediante el método de desgomado ácido modificado. Los análisis moleculares por espectrometría de masas muestran similitudes entre la composición de PLs de granos de cacao con la de lecitinas comerciales. Los PLs detectados en mayor proporción incluyen fosfatidilcolina (PC), fostafitiletanolamina (PE), fosfatidilinositol (PI), ácido fosfatídico (PA) y fostatidilserina (PS). Las propiedades surfactantes de los PLs de grano de cacao se estudiaron y compararon con las de lecitina de girasol mediante la formación de emulsiones de aceite y agua asistidas por ultrasonido. Se desarrolló una emulsión estable compuesta de 70-30 %v/v aceite-agua, enriquecida con 3 %p/p de extractos purificados de PLs de manteca de cacao. Esta emulsión demostró poseer un tamaño de partícula promedio comparable al obtenido con lecitina de girasol, y significativamente más pequeño que el de la emulsión denominada como blanco. Además, exhibió una menor tensión interfacial y un índice de estabilidad (TSI) reducido, lo que sugiere una disminución en la separación de fases de las emulsiones. Estos hallazgos indican que los extractos enriquecidos de PLs obtenidos del grano de T. cacao L. pueden ser empleados eficazmente como emulsionantes w/o en la industria, brindando de esta manera un valor agregado al cacao.Item Caracterización y estudio supramolecular por difracción de rayos X de la estructura cristalina de derivados de la 1,7-diaril-2,6-dimetiljulolidina(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-24) Grande Verdugo, Julio César; Henao Martínez, José Antonio; Romero Bohórquez, Arnold Rafael; Pérez Torres, Jhon Fredy; García Rojas, VerónicaLas julolidinas son nuevos compuestos con gran interés en áreas a industrial y medicinal. En la última década, estudios han mostrado beneficios de sus propiedades fluorescentes, capaces de convertirse en la base central del intercambio energético o ser una alternativa medicinal en enfermedades como el Alzheimer o la diabetes. Estas propiedades pueden variar dependiendo de los sustituyentes unidos al núcleo Julolidínico. La 1,7-bis(3-metoxi-4-hidroxifenil)-2,6,9-trimetiljulolidina (C29H33NO4) o JL-1 y 1-(3,4-metilendioxifenil)-7-(4metoxifenil)-2,6,9-trimetiljulolidina (C29H31NO3) o JL-2 son derivados de la Julolidina (1,7-diaril-2,6-dimetiljulolidina) sintetizada en la UIS por el grupo de investigación CODEIM. Estos compuestos fueron purificados por medio de cromatografía de columna (Dietil eter – etil acetato) en proporción 2:1 y cristalizada bajo condiciones atmosféricas obteniendo cristales en forma de aguja como resultado. La resolución de la estructura y refinamiento se llevó a cabo mediante métodos directos y mínimos cuadrados usando el paquete de software SHELX bajo la interfaz del programa OLEX 2.0 v1.5. JL-1 cristalizó en un sistema ortorrómbico con grupo espacial Pna21 y parámetros de celda a = 9,2446(4) Å , b = 21,2452(8) Å, c = 25,3771(9) Å, V = 4984,2(3) Å3 y Z = 8 con dos unidades cristalográficas independientes y JL-2 en un sistema monoclínico con grupo espacial P21/n y parámetros de celda a = 10,3855(11) Å , b = 10,4233(11) Å, c = 22,497(3) Å, V = 2429,6(5) Å3 y Z = 4. El empaquetamiento de JL-1 y JL-2 presentan enlaces de hidrogeno e interacciones X-H‧‧‧π y π ‧‧‧π que dan estabilidad a la red cristalina; juntas estas interacciones en JL-1 dan lugar a un empaquetamiento tipo tetrámero la cual se extiende diagonalmente a lo largo del plano bc mientras que en JL-2 estas interacciones muestras un empaquetamiento compacto a lo largo del plano bc. El análisis supramolecular mediante el análisis de superficies de Hirshfeld llevo a cabo con el programa CrystalExplorer v21.5 mostrando las zonas con mayores interacciones, para JL-1 H‧‧‧H 69,6%, C‧‧‧H 17,1% y O‧‧‧H 10,5% mientras que para JL-2 H‧‧‧H 67,5%, C‧‧‧H 16,9% y O‧‧‧H 13,2% en relación a sus huellas dactilares.Item Evaluación mediante dinámica molecular de las interacciones de óxido de grafeno, salmuera y arenisca(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-20) Rodríguez Parada, Sharon Nicolle; Mejía Ospino, Enrique; Arboleda Lamus, Jorge Anderson; Perez Torres, Jhon Fredy; Oliver Doerr, Markus HansLa evaluación de la interacción α-sílice y la oxidación del grafeno puede contribuir al avance en el campo de desarrollo de nanomateriales, al igual que en la posible implementación para los métodos de EOR. El estudio se enfocó en evaluar los efectos de la salinidad y el grado de oxidación del grafeno con respecto a la fuerza requerida para desprenderlo de la superficie α-sílice utilizando dinámica molecular, donde primero se pasó por una estabilización de los sistemas para luego aplicar un método SMD. Se obtuvo como resultado que el grado de oxidación del grafeno tiene efectos sobre las interacciones entre la superficie y el grafeno, ya que la fuerza aplicada para dicho desprendimiento fue mayor para la relación O/C = 0 (aprox. 3.5 nN) en comparación con O/C = 0.4. (aprox. 2nN). Sin embargo, la salinidad no tiene un efecto significativo sobre la interacción en las pruebas realizadas, ya que la fuerza de salinidad del NaCl a 0, 3000 y 30000 ppm, no afectó considerablemente a la fuerza aplicada para desprender el grafeno de la superficie de sílice. Este enfoque nos ha permitido obtener conocimientos moleculares sobre el comportamiento de la interacción grafeno-sílice, que esperamos sean útiles para la industria del petróleo y el gas.Item Caracterización de los ácidos grasos libres presentes en el lodo de aceite de palma colectado de las lagunas facultativas de la industria aceitera en Palmas del Cesar S.A.(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-22) Ferrer González, Paulinn Scolly; Urbina González, Juan Manuel; Vargas Fiallo, Luz Yolanda; Molina Velasco, Daniel Ricardo; Espinal Ruiz, MauricioEl presente estudio tuvo como finalidad determinar características fisicoquímicas del lodo de aceite de palma, denominado Lodo-POS a lo largo de este documento, del complejo lagunar de la empresa Palmas del Cesar S.A. del municipio San Martín – Cesar, en Colombia. Se purificó el Lodo-POS mediante extracción Soxhlet, utilizando éter de petróleo (EP) como disolvente, y filtración en sílica gel. Se midieron diferentes características fisicoquímicas siguiendo Normas Técnicas Colombianas (NTC). Las pruebas de humedad, ceniza y punto de fusión proporcionaron información sobre la pureza de la porción de ensayo; pruebas como el índice de acidez, índice de yodo e índice de peróxido, evidenciaron la presencia y saturación de dichos ácidos. Mediante una esterificación de la porción purificada del Lodo-POS y su medición en GC-MS se determinó el perfil de ácidos grasos en la muestra. Se encontró que más del 80% del Lodo-POS fue extraído y purificado por el EP, que el producto extraído era en su mayoría ácidos grasos libres (FFA) encontrando un alto valor en el índice de acidez (172,88 mgKOH/g), de los cuales en su mayoría son ácidos saturados, y un índice de yodo con un valor relativamente bajo de 26,58 gI2/100g. Adicionalmente, se encontró un bajo contenido de materia inorgánica, con un valor de cenizas de 0,15% y un porcentaje de humedad de 2,58%. Dadas estas características se estableció y comparó una ruta de esterificación para la formación de metil ésteres de ácidos grasos (FAME), una reacción de un paso en medio ácido, utilizando tanto PTSA como H2SO4 como catalizadores. Se realizó la extracción de los ésteres utilizando diclorometano, y con el GC-MS se encontró la presencia de los ácidos palmítico, oleico y esteárico. Eventualmente estos FAMEs pueden utilizarse en la formulación de un biocombustible o un tensoactivo, considerando las características de los FFA, en el Lodo-POS.Item Evaluación de extractos de raíz y fruto de la palma de iraca (Carludovica palmata) como fuentes de carbono para la producción de polihidroxialcanoatos (PHA).(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-19) Rueda Ruiz, Paula Andrea; Hidalgo Bucheli, William Fernando; Cáceres Ortiz, Marlon Yesid; Castillo Leon, John Jairo; Combariza Montañez, Marianny YajairaLos plásticos petroquímicos han sido los materiales más utilizados en las últimas décadas. Sus propiedades no renovables y no biodegradables han afectado el medio ambiente, la salud humana y la vida silvestre. Por años, se ha tratado de mejorar esta situación, sustituyendo los plásticos derivados del petróleo en polihidroxialcanoatos (PHA). Estos son polímeros de origen biológico que tienen propiedades similares a los plásticos convencionales y tiene una amplia gama de aplicaciones industriales. La biomasa residual derivada de la agricultura se presenta como valiosa fuente de recursos renovables, fomentando la economía circular y nuevas oportunidades en el campo de los plásticos. Esta investigación, tuvo como objetivo producir PHB a partir de un aislado bacteriano PHA positivo (código C01), utilizando la raíz y el fruto de la especie vegetal Cardulovica palmata (palma de iraca) como fuente de carbono. La identificación y cuantificación de PHB, se llevó a cabo mediante cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC/MS), determinando que la bacteria fue capaz de acumular el poli(3-hidroxibutirato) (PHB) en 1,72, 1,89 y 2,83 (g L-1), a partir del extracto de raíz, su hidrolizado, y del fruto, respectivamente. De lo anterior, es de resaltar la utilidad que puede llegar a tener el fruto de la palma de iraca, actualmente un residuo orgánico derivado del cultivo de palma de iraca, como fuente de carbono potencial para la producción de biopolímeros tipo PHB.Item Efecto del óxido de grafeno magnético sobre la viscosidad y la composición del crudo pesado al ser sometido a un calentamiento inducido por microondas.(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-20) Cáceres Ramírez, Camilo Andrés; Mejía Ospino, Enique; Gutierrez Niño, Nelson; Molina Velazco, Daniel Ricardo; Poveda Jaramillo, Juan CarlosEl calentamiento del petróleo mediante microondas en combinación con nanopartículas susceptibles a dicha radiación ha sido propuesto como una metodología para aumentar el factor de recobro. Autores, como Al-Farsi et al (2016), han investigado la reducción de la viscosidad del petróleo mediante la incorporación de nanopartículas de óxido de aluminio y titanio. En el transcurso de esta investigación, se sintetizó óxido de grafeno y se funcionalizó posteriormente con nanopartículas de magnetita. El material fue caracterizado mediante técnicas espectroscópicas como UV-VIS, IR y AA. Se logró una dispersión estable del material utilizando Diesel, que fue mezclada posteriormente con un crudo de 11.2°API. El estudio examinó la variación de la temperatura en un crudo sin modificar y en varios crudos modificados, revelando que el crudo modificado mostró una mayor susceptibilidad a la radiación de microondas. Además, se observó una disminución en el porcentaje de insolubles en n-heptano en estos crudos modificados debido al calentamiento estimulado por microondas. Finalmente, se determinó la viscosidad para un crudo no modificado como para uno modificado mientras estaba siendo irradiado con microondas usando la metodología de la esfera descendente. Los resultados demostraron una notable disminución de la viscosidad, pasando de 878 cP a 509 cP tanto para el crudo sin modificar como para el crudo modificado, respectivamente.Item Análisis del efecto del aceite esencial de Lippia origanoides sobre el proteoma de Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-21) Turizo Vargas, María Paula; Hidalgo Bucheli, William Fernando; Ruiz Duran, Jennifer Andrea; Mendez Sanchez, Stelia Carolina; Castillo Leon, John JairoRESUMEN Título: Análisis del efecto del aceite esencial de Lippia origanoides sobre el proteoma de Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853* Autor: María Paula Turizo Vargas** Palabras Clave: Bacterias multirresistentes, Pseudomonas aeruginosa, aceites esenciales, Lippia origanoides, perfil de proteínas, espectrometría de masas. La resistencia antimicrobiana se ha convertido en una amenaza global para la salud pública y el desarrollo económico, evidenciando la necesidad de impulsar nuevas estrategias programáticas para abordar este desafío. Diversos estudios han evidenciado que los aceites esenciales (AE) sirven como alternativas terapéuticas para el control de bacterias multirresistentes. En particular, se ha demostrado que la especie vegetal Lippia origanoides posee efectos antimicrobianos debido a su composición química. El propósito principal de esta investigación fue analizar el perfil proteico de P. aeruginosa tratado con el AE de Lippia origanoides. Para ello, se llevó a cabo la extracción de proteínas de P. aeruginosa en su estado planctónico, tanto del grupo de control como de tratamiento. Después, se llevó a cabo un análisis mediante electroforesis bidimensional 2D-SDSPAGE para separar y visualizar las proteínas. Con el objetivo de identificar las proteínas que mostraron una expresión diferencial entre los dos grupos, se realizaron análisis detallados utilizando el software PDQUEST. Los spots que mostraron cambios significativos en su expresión se seleccionaron para análisis por MALDI-TOF MS. Con la ayuda de la herramienta MASCOT, se logró identificar las proteínas. Finalmente, para entender mejor el impacto de estos cambios en la expresión proteica, se construyó una red de interacciones predictivas asociadas con las proteínas diferenciales. Este análisis se realizó utilizando el software STRING, permitiendo así visualizar las posibles interacciones y procesos biológicos afectados por la exposición al AE de L. origanoides. Se lograron identificar 15 proteínas expresadas diferencialmente, cinco de ellas sobreexpresadas, y otras diez inhibidas. La construcción del interactoma evidenció que las proteínas inhibidas son fundamentales en los procesos de traducción y producción de energía en la célula; mientras que las proteínas sobreexpresadas son una respuesta a los estímulos y daños causados por el estrés oxidativo. Este trabajo permitió evidenciar que el AE de L. origanoides genera una alteración en P. aeruginosa, afectando su metabolismo energético y capacidad de supervivencia.Item Uso cíclico de un material geopolimérico a base de piedra pómez para la remoción de cadmio mediante tratamiento químico en medio ácido.(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-21) Rueda Duarte, Lisi Mildred; Montaño Angarita, Ángela Marcela; González Cuervo, Claudia Paulina; Henao Martínez, Jose Antonio; García Rojas, VerónicaEl aumento del consumo y la producción industrial han generado una de las mayores problemáticas ambientales, ya que pone en riesgo la disponibilidad de agua potable para los seres vivos. Por esta razón, se han empleado diversas estrategias de remediación en donde los geopolímeros surgen como materiales adsorbentes por su alta eficiencia en la remoción de contaminantes, bajo costo y fácil síntesis; sin embargo, su reutilización no ha sido ampliamente estudiada, debido a ello, en este trabajo, se evalúa la reutilización de un material geopolimérico a base de piedra pómez capaz de remover metales pesados en aguas residuales por tratamiento químico, usando una solución de ácido clorhídrico. El geopolímero se sintetizó a partir de la activación alcalina de piedra pómez con silicato de sodio comercial, en proporciones definidas previamente por los autores. La caracterización morfológica, cristalográfica y determinación de tamaño de poro del material se realizó mediante SEM, FT-IR, DRX y BET. Inicialmente, el material fue empleado para remoción de cadmio en agua, la cantidad de metal en solución fue medida por absorción atómica (AA) para confirmar la disminución de la concentración de cadmio luego de la sorción y el material obtenido se secó en estufa a 50 °C. Posteriormente, para evaluar el proceso de desorción, se realizó el estudio de variables como tiempo de contacto entre la solución desorbente y el geopolímero, pH y cantidad de material sorbente, con agitación constante y en contacto con una solución de concentración 0,05 M de ácido clorhídrico, el cadmio en la solución se determinó por AA. Se realizaron cinco ciclos de adsorción-desorción consecutivos, obteniendo porcentajes de desorción de 88%, 90,3%, 87,5%, 90,7% y 81,7% respectivamente, lo que permite afirmar que el material geopolimérico es altamente eficiente en la remoción de metales pesados en solución acuosa aún después de varios usos.Item Síntesis de Nanoestructuras de Oro Fluorescentes Basadas en Péptidos Sintéticos(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-21) Parada Orozco, Juliet Estefani; Prada Vargas, Yuly Andrea; Mejía Ospino, Enrique; Mendez Sanchez, Stelia Carolina; Martinez Ortega, FernandoLa síntesis de AuNC fluorescentes empleando biomoléculas como ligandos, ha despertado gran interés en el campo de la medicina. Debido a la alta biocompatibilidad, a su capacidad para interactuar con sistemas biológicos de forma específica y selectiva. Los AuNC han sido aplicados para marcaje biológico, análisis por bioimagen, en el tratamiento de varias enfermedades y en el desarrollo de biosensores. En este trabajo de investigación se obtuvo sistemas nanoestructurados basados en oro y péptidos sintéticos, los cuales presentaron propiedades fotoluminiscentes y una distribución de tamaño inferior a los 5.0 nm. En este estudio se observó el efecto de algunas variables de síntesis como la temperatura, el pH y agente reductor tanto en la formación de AuNC fluorescentes, como su influencia en el tamaño, empleando cuatro péptidos sintéticos como ligando. Los AuNC obtenidos usando el péptido PepP22 (Ac-CTKKCGLWSILKGVGKI-NH2) en medio básico y ácido ascórbico como agente reductor, favorecieron la formación de AuNC-PepP22 fluorescentes estables, con un tamaño hidrodinámico alrededor de los 2.0 nm y una emisión de fluorescencia a 474 nm, con una longitud de onda de máxima excitación a 400 nm. Esos resultados corroboran estudios previos que han destacado la influencia del tamaño y la composición de los precursores en la estabilidad y la fotoluminiscencia de los AuNCs.Item Estudio de la cinética de mojabilidad en superficies inteligentes sensibles al pH(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-20) Fierro López, Ingrith Tatiana; Ríos Angarita, Fabián Alirio; Jimenez Caballero, Michell Andrey; Martinez Ortega, Fernando; García Rojas, VerónicaLas superficies que pueden cambiar sus propiedades físicas o químicas en respuesta a estímulos se denominan “inteligentes” y su aplicación en diferentes campos tecnológicos presentan crecimiento exponencial. Se realizó una modificación de una superficie de vidrio utilizando una mezcla de dos organosilanos a diferentes concentraciones (APTS-aminado) y (BTS-alifático) y se estudió la cinética de mojabilidad mediante medidas del ángulo de contacto haciendo uso del método de la gota sésil utilizando en cada gota soluciones buffer con distinto pH ajustando los perfiles cinéticos a la ley exponencial empírica de mojabilidad parcial logrando mediante variaciones en el tiempo (3 h, 6 h, 12 h, 24 h) de modificación de las superficies estandarizar un método de preparación controlando la cinética de mojabilidad como respuesta a la variación del pH de la disolución que entra en contacto con ella. La caracterización se llevó a cabo por medio de un software llamado “Sessile Drop Analysis” el cual midiendo la cinética de los ángulos de contacto de la superficie modificadas en tiempos variables y las gotas de soluciones buffer a distintos pH determinó que la superficie modificada con 90 μL de BTS y 10 μL de APTS en 24 h de modificación es la que mejor se logra ajustar a la ley exponencial de mojabilidad parcial obteniendo una superficie hidrofílica al entrar en contacto con una gota de solución buffer de pH 4, mientras que con soluciones buffer básicas como pH 7 y pH 12 se comporta hidrofóbica. A medida que el tiempo de modificación aumenta, el comportamiento de la cinética de mojabilidad se ajusta mejor. Se espera que este grado de control contribuya a diseñar superficies personalizadas para nuevas aplicaciones.Item Síntesis de N-cianometil tetrahidroquinolinas, intermedios clave en la obtención de nuevos derivados tetrahidroquinolínicos N-amidoxima, compuestos con potencial antioxidante.(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-18) Tabares Rios, Tania Smith; Romero Bohórquez, Arnold Rafael; Marín Güiza, Fausto Alejandro; Urbina Gonzalez, Juan Manuel; Pinzon Joya, Julio RobertoLas tetrahidroquinolinas (THQs) son análogos reducidos de quinolinas, compuestos N-heterocíclicos en los que se fusionan dos anillos, uno bencénico y otro de piperidina; su foco de interés se basa en el diseño de diversos derivados que exhiban potencial bioactivo, así como la búsqueda de rutas sintéticas eficaces para su obtención. Dentro de los métodos reportados, la reacción de Povarov catiónica es una de las más empleadas para su síntesis dado que permite un acceso fácil y eficiente al anillo de THQ, a través de una reacción de tres componentes. Por su parte, las amidoximas (AMX) son oximas en las que uno de los sustituyentes es un grupo amino; estas moléculas resaltan por ser dualmente funcionales como precursores en la síntesis de compuestos heterocíclicos empleados en la química farmacéutica y han sido reportadas por sus características propiedades antioxidantes. En el presente estudio fue sintetizada una serie de compuestos derivados de N-cianometil-1,2,3,4-tetrahidroquinolina, con potencial actividad antioxidante. Los núcleos de THQ (2a-i) fueron obtenidos a través de una reacción de Povarov catiónica a partir de N-vinil-pirrolidona/formamida, formaldehído y N-cianometil anilinas-p-sustituidas (1a-e) previamente sintetizadas mediante una reacción clásica de sustitución nucleofílica. Durante el desarrollo de la investigación se realizó la variación del alqueno para futuras determinaciones de su efecto en la bioactividad de los compuestos. El trabajo sintético incluye un estudio de diversos catalizadores que abarcan ácidos de Lewis y Brønsted, para la identificación de las condiciones óptimas para el desarrollo de la reacción. Los compuestos intermediarios (2a-i) fueron finalmente transformados a sus derivados tetrahidroquinolínicos N-amidoxima (3a-i), mediante un ataque nucleofílico de hidroxilamina sobre el grupo nitrilo. Se espera que la transformación realizada en la estructura molecular de los andamios tetrahidroquinolínicos, potencie su capacidad antioxidante dada la presencia del fragmento amidoxima. Finalmente, se obtuvieron dieciocho (18) nuevos derivados del núcleo de 1,2,3,4-tetrahidroquinolina mediante rutas sintéticas eficientes, con altos rendimientos de reacción (42-98%) y promisorio potencial antioxidante.Item Conversión del Aceite de Almendra de la Palma de Macauba (Acrocomia aculeata) en Compuestos Biohidrocarbonados Para la Producción de Combustible Sustentable de Aviación (SAF)(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-18) Acero Cabanzo, Leidy Stefanía; Duarte Pasa, Vânya Márcia; Pinzon Joya, Julio Roberto; Urbina Gonzalez, Juan Manuel; Hidalgo Buchelli, William FernandoEl aumento de la contaminación ambiental causado por los gases de efecto invernadero emitidos por las diversas formas de transporte y el agotamiento de los combustibles fósiles, hacen necesario implementar nuevas fuentes de combustibles con las mismas características que sus análogos fósiles. En este proyecto se produjeron compuestos biohidrocarbonados a partir del aceite de la almendra de la palma de macauba, la cual es una palmera con propiedades para la investigación científica, entre las que sobresalen su alta productividad de aceite y su fácil adaptación a cualquier tipo de suelo. Su procesamiento comenzó con la hidrólisis del aceite a través de la ruta de hidrotermólisis catalítica, homologada en el año 2020 por la ASTM, la cual propone una reducción en el consumo de hidrógeno a partir del uso de agua en condiciones críticas. Para este paso se usó zeolita H-beta como catalizador debido a sus propiedades de craqueamiento e isomerización. Se sintetizó un catalizador ácido bifuncional de rutenio, soportado en carbón activado hecho a partir del endocarpio de la macauba, para realizar la desoxigenación de la mezcla de sustancias obtenidas del proceso de hidrólisis. Entre los resultados obtenidos se consiguieron compuestos hidrocarbonados en el rango de la biogasolina, queroseno de aviación y diésel verde. Los resultados para generar un biocombustible sostenible y sustentable son prometedores teniendo en cuenta que el producto final no fue sometido a ninguna etapa de refinación o adición de anticongelantes.Item Análisis Estructural de un Nuevo Polimorfo de la Rifaximina: Caracterización y Comparación Supramolecular con los Polimorfos Alfa y Beta.(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-19) Almeida Calderón, Juan José; Henao Martínez, Jose Antonio; Toro Hernández, Robert Antonio; García Rojas, Verónica; Perez Torres, Jhon FredyLa Rifaximina es un antibiótico oral, semisintético, utilizado para el control de bacterias Grampositivas y Gramnegativas en cualquier tipo de sistema, sea aeróbico o anaeróbico. En este trabajo de investigación se llevará a cabo el estudio estructural de un polimorfo no reportado de la Rifaximina y su comparación con los polimorfos alfa y beta reportados para este compuesto, relacionando las características fisicoquímicas y supramoleculares de estos. Fue requerido el uso de Espectroscopía Infrarroja ATR para caracterizar adecuadamente los grupos funcionales presentes en el arreglo cristalino. Se realizó la obtención de datos del fármaco utilizando la técnica de Difracción de Rayos X en polvo para la adquisición del patrón de difracción en el equipo D8 Advance con longitud de radiación kα1 λ=1,5406Å en el rango de 4° a 70,0° (2θ), se realizó el indexado de los máximos de difracción en el patrón de difracción del material donde se calcularon las constantes de celda haciendo uso del programa PreDICT, el cálculo del grupo espacial de la celda unidad fue realizado en el programa EXPO2014 requerido de igual manera para la resolución estructural del fármaco por medio del método de recocido simulado. La obtención de los factores de confiabilidad se realiza utilizando el programa TOPAS, ajustando los valores de constantes de celda y ángulos ideales. La medición de la solubilidad del material a diferentes concentraciones fue planeada mediante Espectroscopía UV-VIS a diferentes concentraciones, variando el pH del ambiente. Fue indispensable el uso de técnicas complementarias como Termogravimetría y Calorimetría Diferencial de Barrido para identificar la cantidad de moléculas de agua presentes y el punto de fusión del polimorfo.Item Síntesis y caracterización de estructuras Metal Orgánicas (MOF) basadas en cobre y péptidos sintéticos para aplicaciones biomédicas(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-09) Hernandez Florez, Mariam Daniela; Mejia Ospino, Enrique; Prada Vargas, Yuly Andrea; Sanabria Sanchez, Carlos Mario; Perez Torres, Jhon FredyLas estructuras metal-orgánicas (MOFs) son materiales cristalinos con alta porosidad, gran área superficial, estabilidad y facilidad para la funcionalización post-síntesis; lo que ha llamado la atención para su aplicación en diferentes campos de la ciencia incluyendo notables aplicaciones biomédicas. Para mejorar la biocompatibilidad de los MOFs se ha propuesto tanto el uso de metales con actividad biológica (Mg, Fe, Zn y Cu) y biomoléculas como ligandos. En este sentido, los péptidos cortos (3-4 aminoácidos) han sido explorados recientemente. El presente trabajo, muestra los resultados obtenidos del uso de dos péptidos sintéticos correspondientes a CEGH y CGH y un péptido comercial con actividad antioxidante, conocido como glutatión reducido o GHS en la formación de estructuras metal-orgánicas de cobre usando nitrato de cobre trihidratado como precursor metálico. Se exploraron dos rutas de síntesis, ambas de tipo solvotérmico usando una mezcla de agua-dimetilformamida como solvente de reacción y 90ºC. La síntesis en un reactor autoclave permitió obtener los sistemas CuMOF@CEGH, CuMOF@CGH y CuMOF@GHS con distribuciones de tamaño de partícula inferiores a los 600 nm de acuerdo con los análisis por DLS. Los Cu-MOFs fueron caracterizados empleando técnicas espectroscópicas y microscópicas como infrarroja (FT-IR), Raman, difracción de rayos X de polvo y microscopía electrónica de barrido (SEM) y finalmente se evaluó la estabilidad térmica del CuMOFs@GHS usando termogravimetría.Item Preparación de papel a partir de nanocelulosa proveniente del raquis de palma de aceite y nanopartículas de zinc(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-18) Adarme Velasco, Lissette Natalia; Combariza Montañez, Marianny Yajaira; Martínez Ramirez, Andrea Paola; Martinez Ortega, Fernando; Gutierrez Gallego, José CarlosLa industria papelera tiene impactos ambientales asociados con la sobreexplotación de recursos naturales, como el agua y la madera. Por esta razón se han explorado alternativas sostenibles para la producción de papel como el uso de biomasa residual. Colombia es un país agrícola y se posiciona como el cuarto productor de aceite de palma en el mundo. La industria de la palma de aceite produce diferentes tipos de residuos, uno de los más abundantes es el raquis de la palma de aceite; un residuo lignocelulosico que contiene alrededor de 52% de celulosa y que constituye una matriz prometedora para el aislamiento de biopolímeros. Normalmente, este material se emplea como abono en las plantaciones de palma o como combustible en calderas. En esta investigación se utilizó el raquis de la palma de aceite como matriz para aislar celulosa mediante la oxidación con radical TEMPO (2,2,6,6-tetrametilpiperidina-1-oxilo). La celulosa oxidada resultante, o nanocelulosa, con rendimiento del 57%, se empleó en la fabricación de películas de papel. El material presentó un contenido de carboxilato de 1,47 mmol COO-/g celulosa de acuerdo con resultados de titulación conductimètrica. Análisis SEM revelaron la presencia de oxido de silicio, SiO2 en la superficie de la celulosa oxidada que se atribuyen a la composición natural del residuo. Las propiedades fisicoquímicas del papel se modificaron mendiante el uso de microcelulosa (MC) y nanopartículas de óxidos de zinc (ZnO). Se realizaron pruebas para evaluar la transparencia óptica, el módulo de elasticidad y la resistencia al envejecimiento por radiación UV a los papeles obtenidos de celulosa oxidada, nanopartículas de óxido de zinc y microcelulosa. Se observó que las nanopartículas de óxido de zinc proporcionaron brillo a los nanopapeles y resistencia al envejecimiento por radiación UV. Mientras que la microcelulosa ofreció un material con mejor consistencia y un aumento en la resistencia mecánica.Item Síntesis de nuevos híbridos moleculares 4-(4-hidroxi-3-metoxifenil)tetrahidroquinolina/1,2,3-triazol, compuestos con potencial actividad anticancerígena(Universidad Industrial de Santander, 2024-05-18) Marín García, Leidy Johana; Hidalgo Bucheli, William; Capacho Gonzáles, Wilmar Alberto; Palma Rodríguez, Alirio; Urbina Gonzáles, Juan ManuelEl propósito primordial de esta investigación radica en la obtención eficiente y sencilla de una nueva serie de híbridos moleculares de 4-(4-hidroxi-3-metoxifenil) tetrahidroquinolina enlazados al fragmento 1,2,3-triazol, compuestos promisorios en la búsqueda de agentes biológicamente activos con potencial anticancerígeno. La metodología empleada para la síntesis de estos híbridos inició con la utilización de anilinas 4-sustituidas para la obtención de N-propargilanilinas. A partir de estas, se procedió a la síntesis de N-propargil-4-(4-hidroxi-3-metoxifenil)-1,2,3,4-tetrahidroquinolinas, las cuales sirvieron como precursores clave en la preparación de los nuevos híbridos. Esta ruta sintética involucró la reacción de Povarov catiónica y la cicloadición 1,3-dipolar. Tanto las N-propargil tetrahidroquinolinas como los híbridos resultantes de la combinación con triazol fueron caracterizados exhaustivamente mediante técnicas espectroscópicas como IR, RMN, así como estudios de espectrometría de masas GC-MS y ESI-MS. Estos análisis confirmaron el éxito de la síntesis, logrando rendimientos que oscilaron entre moderados y buenos.