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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) Ramirez Carreño, Britney Dayanne; Galvis perez, Juliana Valentina; Mendez Sanchez, Stelia Carolina; Blanco Tirado, Cristian; Rodriguez, 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.Item Estudio computacional del efecto de la carga electrica en la transferencia de átomo de oxígeno mediada por un complejo de oxo-peroxo-Mo(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-13) Quijano Carrillo, Christian Camilo; Martínez Ortega, Fernando; Zapata Romero, Gilberto Alexander; Oliver Doerr, Markus Hans; Perez Torres, Jhon FredyEl presente trabajo presenta un estudio computacional sobre el efecto de la carga electrica en la reacción de transferencia de atomo de oxógeno (TAO), mediada por un complejo de oxo-peroxo de molibdeno. Utilizando metodos de quimica computacional, se modelaron y optimizaron las estructuras moleculares involucradas, comparando los cambios energeticos de la reacción en preencia y ausencia de carga el ´ ectrica. Los resultados mostraron que el exceso de carga reduce significativamente la barrera energetica de la reacción TAO, favoreciendo el proceso de transferencia de oxígeno mediante un mecanismo de transferencia de carga, el cual consiste en un flujo electrónico generado desde la banda de conduccion del TiO2 hacia la esfera de coordinacion del Mo por acción de la radiación UV-Vis. Además, los ánalisis multirreferenciales confirmaron que la deslocalizacion electrónica aumenta en presencia de carga, contribuyendo a la estabilidad de los productos formados. El estudio concluye que la transferencia de carga electrica asociada a la presencia de radiacion UV-Vis favorece la reacción TAO, proporcionando una mayor estabildad y disminución de las barreras energeticas involucradas en la reaccion.Item Síntesis de 7-(2-oxopirrolidin-1-il)julolidin-1-onas, compuestos fluorescentes con potenciales aplicaciones fotoluminiscentes(Universidad Industrial de Santander, 2024-09-13) Rubiano Tovar, Juan Sebastián; Romero Bohorquez, Arnold Rafael; Capacho Gonzalez, Wilmar Alberto; Henao Martinez, Jose Antonio; Poveda Jaramillo, Juan CarlosLos compuestos fluorescentes han sido objeto de estudio debido a las propiedades fotolumínicas que presentan, en donde pueden presentar aplicaciones como sondas fluorescentes y como tintes fluorescentes de celdas solares, entre otras. Entre estos compuestos se encuentran las julolidonas, que poseen tres anillos fusionados de seis miembros, los cuales presentan pocos artículos en la literatura debido a la dificultad de poder obtenerlos. Por tal motivo, en 2019 el grupo CODEIM de la Universidad Industrial de Santander hizo un trabajo tratando de obtener este tipo de moléculas para hacerles estudios biológicos pero la ruta sintética establecida no permitió obtener rendimientos mayores al 25%. En consecuencia, de lo anterior, este trabajo presenta modificaciones en las condiciones de reacción para obtener mejores rendimientos de estos compuestos a partir de nuevos intermediarios ácidos, haciendo uso de la adición de Michael, la reacción catiónica de Povarov y la ciclación intramolecular de Friedel-Crafts. Con lo antes mencionado, los compuestos de interés lograron ser sintetizados con rendimientos entre 23% y el 85%, donde se tomaron sus respectivos espectros de UV-vis y fluorescencia. Además de que se preparó muestras para futuros estudios sobre su citotoxicidad, capacidad antioxidante y capacidad anticancerígena in vitro.Item Estudio de las propiedades bioelectroquímicas de la peroxidasa de la limonaria (Cymbopogon citratus)(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-13) Rodríguez Ortiz, Ella Sofía; Castillo León, John Jairo; Cano Calle, Herminsul De Jesús; Méndez Sánchez, Stelia Carolina; Ríos Angarita, Fabián AlirioLa detección electroquímica de H2O2 por medio de biosensores, particularmente los basados en la reducción catalítica por proteínas naturales como las peroxidasas, ha surgido como un método alternativo para la detección de dicho analito. Por lo anterior, surge la necesidad de estudiar las propiedades bioelectroquímicas de peroxidasas (PODs) adaptables a estos dispositivos. En este trabajo fue extraída y parcialmente purificada la peroxidasa de limonaria (CYPOD) mediante reparto bifásico (ATP) con PEG 14% y (NH4)2SO4 10%, y ultrafiltración con amicones de 30 kDa, obteniendo una actividad específica de 124,37 U/mg en el extracto final. La POD de limonaria fue caracterizada bioquímicamente para determinar su estabilidad a diferentes pH, encontrando que posee un rango de pH óptimo de 4,0 a 6,0. Estudios de termoestabilidad mostraron que de 40°C a 66°C mantiene el 80% de su actividad enzimática. Se estudió el efecto del pH y concentración de sustratos en la actividad de la CYPOD con guayacol, o-dianisidina, o-fenilendiamina y ABTS estimando las condiciones óptimas para estudiar la especificidad sustrática. Finalmente, se analizó la respuesta electroquímica de la CYPOD frente al peróxido de hidrógeno (H2O2) en electrodos serigrafiados de carbono modificados con óxido de grafeno (SPGE) por medio de voltamperometría cíclica (VC), comparando los extractos obtenidos del reparto bifásico (RB) y la ultrafiltración (UF). El sistema SPGE/CYPOD mejoró la reversibilidad del proceso redox de K3[Fe(CN)6], redujo el H2O2 a potenciales bajos (0,45 V para el RB y 0,43 V vs Ag/Cl para el UF) con una respuesta lineal en el intervalo evaluado (0,5 a 4 mM) y presentó un comportamiento quasi-reversible. Con estos resultados, alta estabilidad en un rango de pH y temperatura, respuesta lineal al peróxido de hidrógeno y favorecimiento del proceso de reducción, la peroxidasa de las hojas de limonaria demuestra tener alto potencial biotecnológico, en especial para los biosensores de H2O2.Item Cristalización y caracterización estructural por difracción de rayos x a temperatura ambiente de polimorfos e hidratos del etoricoxib(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-13) Durán Bautista, Gerardo; Henao Martínez, Jose Antonio; Toro Hernández, Robert Antonio; Montaño Angarita, Angela Marcela; Pérez Torres, Jhon FredyEn el presente estudio se presentan los resultados de la cristalización y caracterización de dos polimorfos de Etoricoxib: Hemihidrato I e Hidrato; se incluyen los resultados de las cristalizaciones realizadas con diferentes solventes, antisolventes y mezclas de estos. La caracterización incluye el análisis de espectroscopia infrarroja y el análisis de difracción de rayos X de polvo y de monocristal, desde el registro de patrones hasta la validación completa de las estructuras cristalinas y el análisis supramolecular de estas. Los resultados obtenidos por espectroscopia IR verificaron la identidad de los polimorfos, se registraron los perfiles de difracción de rayos X por polvo de los dos polimorfos y por monocristal para el Hemihidrato I. La determinación estructural del Hemihidrato I se realizó usando el paquete de software SHELX bajo la interfaz del programa OLEX 2.0 v1.5 y la del Hidrato con múltiples programas informáticos, usando el método de recocido simulado para la obtención de la mejor representación estructural del polimorfo. Los resultados demuestran que el Hemihidrato I cristaliza en un grupo espacial Pccn con parámetros de celda a= 21.1256 Å b= 12.89178 Å c= 12.7405 Å y V=3469.8 ų; el Hidrato cristaliza en un grupo espacial P21/c a= 12.8176 Å, b= 12.5403 Å, c= 10.9552 Å, β=93.086°, V=1758.35 ų, ambos con interacciones de tipo enlace de Hidrógeno e interacciones π-π que mantienen unidas las moléculas en el empaquetamiento cristalino.Item Estudio polimórfico, estructural y supramolecular del Clorhidrato de Alizaprida mediante Difracción de Rayos X de polvo(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-13) Sepúlveda Barón, Ely Valeria; Henao Martinez, Jose Antonio; Toro Hernandez, Robert Antonio; Perez Torres, Jhon Fredy; Garcia Rojas, VeronicaLa alizaprida es una benzamida formulada como sal de cloruro (ALZCl), que se utiliza para controlar las náuseas y los vómitos asociados con una variedad de trastornos. Una búsqueda en la base de datos estructural de Cambridge (CSD) versión 2023.3.0 y en el PDF-5+ condujo a un informe sobre el cloruro de alizaprida, código CSD JECYEV, y al PDF-5+ 02-064-6994 para su patrón calculado. Los datos de laboratorio y de difracción de polvo de sincrotrón indicaron un nuevo polimorfo del cloruro de alizaprida. La estructura se determinó con EXPO14, se refinó mediante el método Rietveld con Topas Academic y se evaluó y optimizó mediante cálculos DFT. Los parámetros finales obtenidos a partir de los datos del polvo de sincrotrón fueron a = 14,16199(6) Å, b = 16,70502(5) Å, c = 7,43205(2) Å, β = 103,5626(3) °, V = 1709,22 Å3 con Z = 4 y grupo espacial P21/c. En la estructura cristalina las fracciones ALZ+ forman cadenas en zigzag paralelas al eje b conectadas por enlaces de hidrógeno N—H···O. El ion cloruro conecta varias moléculas de ALZ a través de enlaces de hidrógeno H···Cl formando cadenas helicoidales a lo largo del eje c. También se realizaron análisis de superficie de Hirshfeld y cálculos de gráficos de huellas dactilares que se discutirán en detalle.Item Estudio Polimórfico y Estructural del Maleato de Trimebutina por Difracción de Rayos X(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-13) Barrios Galvis, Kersty Krupskava; Henao Martínez, José Antonio; Toro Hernández, Robert Antonio; Poveda Jaramillo, Juan Carlos; Montaño Angarita, Angela MarcelaEl Maleato de trimebutina (TBM) es un principio activo farmacéutico (API) antiespasmódico utilizado en el tratamiento del síndrome del intestino irritable y el reflujo gastroesofágico. La base de datos CSD contiene un informe para la base libre (código de referencia POXKAR) y otro para la sal de maleato (código de referencia YEDGIX). No encontramos informes en la base de datos PDF-5+. Sin embargo, se encontraron varios informes para TBM al realizar una búsqueda de patentes. El patrón registrado de una materia prima de TBM no coincide con los patrones calculados utilizando los datos reportados en la base de datos CSD; sin embargo, es similar a los reportados en las patentes. Como parte de la investigación llevada a cabo en nuestro laboratorio sobre la caracterización de APIs comunes, se realizó la determinación de la estructura por difracción de polvo de rayos X de una nueva forma cristalina de Maleato de Trimebutina. La indexación del patrón indica que el material cristaliza en una celda unitaria monoclínica con grupo espacial P2₁/c y parámetros a= 11.0549(13) Å, b= 11.5275 (11) Å, c= 20.604 (2) Å, β= 101.518(11)°, V= 2572,8(5) ų, Z= 4 para la determinación por DRX. La estructura se determinó por difracción de polvo de rayos X utilizando el programa EXPO14 y por difracción de monocristal de rayos X utilizando los programas ShelXT y ShelXL; el estudio por ATR-IR, TGA-DSC, y análisis de superficie de Hirshfeld, entre otros, se presentarán en esta contribución.Item Evaluación del mecanismo de acción de compuestos de origen natural con acción ixodicida sobre la acetilcolinesterasa y el metabolismo bioenergético mitocondrial de Rhipicephalus microplus(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-14) Cabezas Cárdenas, Andrés Felipe; Méndez Sánchez, Stelia Carolina; Avendaño Mora, Gloria Stefany; Duque Luna, Jonny Edward; Hidalgo Bucheli, William Fernando; Pinzón Joya, Julio RobertoEl desarrollo de resistencia por parte de las garrapatas de la especie Rhipicephalus microplus hacia los acaricidas comerciales ha ido en crecimiento en los últimos años, representando un desafío significativo para la salud animal, el equilibrio del ecosistema, la soberanía alimentaria y la economía de la industria ganadera. La búsqueda de alternativas más seguras y eficaces ha llevado al estudio de metabolitos secundarios de plantas, conocidos por sus diversas propiedades bioactivas que pueden ser utilizadas en el control de plagas. Este trabajo de investigación se centra en la búsqueda de moléculas capaces de afectar los complejos I, II, III y IV de la cadena transportadora de electrones de la mitocondria, así como la ATP sintasa y la acetilcolinesterasa de R. microplus. Estas enzimas y complejos de proteínas mitocondriales son esenciales para la supervivencia y reproducción de las garrapatas, por lo que su inhibición podría resultar en una estrategia eficaz de control de esta plaga. De manera que, el objetivo principal de este trabajo consistió en identificar posibles mecanismos de acción de compuestos naturales contra estos parásitos. La metodología empleada consistió en realizar ensayos in vitro con homogenizados de larvas de garrapata para evaluar la actividad enzimática en presencia del metabolito secundario: carvacrol. Los resultados mostraron una inhibición significativa en varios de los complejos y enzimas estudiados, incluida la reducción en la actividad de la NADH deshidrogenasa (complejo I) en un 18.78 ± 1.67%, NADH y succinato citocromo c reductasa (Complejo III) en un 29.95 ± 3.30% y 23.16 ± 4.55% respectivamente, citocromo c oxidasa (Complejo IV) en un 34.83 ± 4.41% y la acetilcolinesterasa en un 27.02 ± 2.95%. Estos hallazgos sugieren que el carvacrol interfiere con la producción de energía y la neurotransmisión de las garrapatas, explicando así su efecto acaricida. Los resultados obtenidos demuestran que el carvacrol actúa de manera inhibitoria sobre enzimas esenciales para las larvas de R. microplus, ofreciendo una alternativa prometedora en la lucha contra la resistencia a los acaricidas y sugiriendo un mayor uso de metabolitos secundarios de plantas como estrategias sostenibles en la gestión de plagas. La comprensión de los mecanismos de acción impacta en el desarrollo de nuevas vías para el control de plagas, estrategias más seguras y efectivas, contribuyendo a la sostenibilidad de la economía en la industria ganadera, la conservación del medio ambiente y la protección de la salud humana y animal.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.