Química - Tesis

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Isolation, structural elucidation and cytotoxic activity of tricin, a natural occurring flavone from CaucaŽs Valley sugarcane.
(Universidad Icesi, 2013-01-01) Ramírez Rivera, Yesid Andrés; Montoya Peláez, Guillermo León; Asesor Tesis
The Sugarcane can be considered as the most representative crop in the Cauca Valley region southeast of Colombia. The metabolic diversity of this plant makes it suitable as input for several industrial processes, such as ethanol and sugar production. Thus, sugarcane industry is one of the pillars of the local economy. The study and identification of metabolites present in sugarcane opens a new perspective towards the development of new products with potential pharmaceutical and nutritional value. Through the optimization of the sugarcane exploitation, the CaucaŽs Valley economic development would be enhanced. Previous studies have shown that sugar cane is a potential source of flavonoids, mainly in the C-glycoside form1-5. These compounds have special value inside the food and pharmaceutical industries because of their antioxidant properties. The main objective of this project is to achieve the structural determination of some of these metabolites produced by the CaucaŽs Valley sugarcane, by using Nuclear Magnetic Resonance and LC-MS spectrometry. The study resulted in the full characterization of tricin, a natural occurring flavone which is regarded as a potential therapeutical agent for colorectal cancer treatment.
Aislamiento e identificación de bacterias capaces de degradar cianuro presentes en muestras obtenidas del proceso de extracción de almidón de yuca
(Universidad Icesi, 2013-01-01) Mosquera Salcedo, Catalina; Panay Escobar, Aram Joel; Asesor Tesis
El cianuro es un compuesto utilizado en varios procesos en la industria de plásticos, la producción de revelado fotográfico, productos farmacéuticos, químicos orgánicos, además es altamente utilizado en la minería de oro y plata (Neha Gupta, 2010). El cianuro es una sustancia tóxica, es un inhibidor competitivo de la enzima citocromo C oxidasa, también se puede unir a metales que son cofactores de algunas enzimas que se necesitan en varios procesos esenciales para los seres vivos. Existen varios procesos fisicoquímicos que permiten desactivar el cianuro de forma eficiente, como: la cloración alcalina, la ozonización en presencia de luz ultravioleta, el tratamiento con peróxido de hidrogeno, la adsorción en gránulos de carbono activado y procesos de aire/dióxido de sulfuro. Todos estos procesos tienen en común que son costosos, y algunos de los subproductos de la reacción pueden llegar a ser más tóxicos que el mismo cianuro. Por otro lado, se sabe que existen bacterias que presentan la capacidad de degradar el cianuro introduciéndolo a su metabolismo. Estos microorganismos son la base para procesos de biorremediación, menos costosos, más limpios e igualmente efectivos que su contraparte sintética en la remoción del cianuro. En este estudio se aislaron bacterias degradadoras de cianuro presentes en una rallanderia de yuca, puesto que esta tiene glucosidos cianogenicos y en el proceso de extracción, se libera cianuro. Las bacterias fueron aisladas en un medio astringente que tenía como única fuente de carbono y nitrógeno el cianuro. Después las bacterias fueron seleccionadas de acuerdo a su morfología externa, se realizaron pruebas bioquímicas y MALDI-TOF para su identificación. Por último, se cuantifico la cantidad de cianuro degradado en los cultivos líquidos. Se encontraron 7 morfologías diferentes de las cuales, las pruebas bioquímicas reportaron 4 microorganismos diferentes Rhizobium radiobacter, Acinetobacter Iwoffii, Cupriavidus pauculus y Methylobacterium spp y una cepa no fue identificada. Las 7 cepas presentaron un porcentaje de remoción de cianuro mayor al 95 % del medio líquido al cabo de 10 días.
Simulación con dinámica molecular de polímeros anfifílicos: dependencia del pH, longitud de la cadena polimérica y cadena alquílica.
(Universidad Icesi, 2013-07-03) Suárez Vallejo, Catalina; Arango Mambuscay, Carlos Alberto
Microencapsulation of bioactive substances has a high priority for further development in pharmaceutical chemistry, medicine, biochemistry and materials science. Targeted delivery and controlled release of drugs are some of the main interests of this research area. The objectives include protection of drugs from degradation, decrement of their toxicity, enhancement of their biological effectiveness among others. The vast majority of new chemicals entities released for different treatments show poor solubility in water and exhibit low oral bioavailability, as a consequence high doses of these drugs must be supplied. It is necessary to find alternative delivery technologies. Polymer and polyelectrolyte devices, fluoroalcane microemulsions, micelles, and hydrogels are some of the systems that have been developed to encapsulate and transfer various materials disperse on the micro and nano level.
Evaluación de la diversidad de arañas como indicadoras de la efectividad de las estrategias de restauración implementadas en el corredor biologico Barbas - Bremen, Filandia (Quindío-Colombia)
(Universidad Icesi, 2014-01-01) Ortiz Movliav, Carolina; Vargas, William Gerardo; Asesor Tesis
Spiders are a diverse and abundant group in all terrestrial ecosystems. Their communities are influenced by the type of habitat, land use, and plant architecture, so they are well accepted in ecological and environmental studies. They are generalist predators that have a major impact on the regulation of herbivore populations, also they are easy to collect and identify. The objective of this research was to evaluate the effectiveness of restoration strategies implemented in biological corridors connecting the Barbas River Canyon and The Forest Preserve of Bremen (Filandia-Quindío), through the measure of the diversity of spiders. For this, samples were taken in three biological corridors “Los Monos”, “Las Pavas” and “Los Colibríes”, in two forest fragments, Barbas and Bremen and in a paddock near to the corridors. Sampling was conducted during day sessions, and during dry and rainy seasons over one year period, using three methods: hand collecting (Looking up and looking down), sweeping with entomological net and using a beating trap. After 96 sampling unites, 736 individual were identified grouped into 18 families and 126 morphospecies.
Obtención y caracterización de materiales poliméricos a partir del oleato de metilo
(Universidad Icesi, 2014-01-01) Vacaflor Toro, Luis Enrique; Salamanca Mejía, Constain Hugo; Asesor Tesis
In the present study, solution and emulsion polymerizations were carried out for obtaining biodegradable products, using methyl oleate as starting material for the reactions. In solution polymerizations two free radical initiators were use; 2,2- azobis (2-amidopropane) dichloride and azobisisobutyronitrile (AIBN). Also anionic initiator 4-dimethylaminopirydine (DMAP) was used. The first was used to polymerize methyl oleate with N,N- methylenbisacrylamide. The second was used to polymerize methyl oleate without a crosslink agent. The last was used to polymerize methyl oleate epoxide with and without crosslink agent. Also emulsion polymerizations were done using sodium dioctyl sulfosuccinate as surfactant. Fourier transformed infrared spectroscopy (FT-IR) and thin layer chromatography (TLC) was used for analyzing the results.
Diversidad genética de especies pertenecientes a la familia amaryllidaceae del Valle del Cauca
(Universidad Icesi, 2014-01-01) Otero Lizcano, María Lucia; Santaella Tenorio, Marcela; Asesor Tesis
Las plantas de la familia Amaryllidaceae, son de alto potencial para generar productos de interés en la industria farmacéutica, y para el comercio de especies ornamentales. En el género se han encontrado aproximadamente ocho clases principales de alcaloides (galantamina, hemantamina, licorina, homolicorina, tazetina, crinina, montamina, y narciclasina), los cuales han sido detectados y aislados de diversas especies Por otro lado, las actividades antrópicas asociadas a la agricultura, ganadería, establecimiento de plantaciones forestales, minería, entre otros factores, en el Valle del Cauca han causado una acelerada destrucción y modificación del hábitat de varias de las especies de la familia Amaryllidaceae. Esta familia comprende varios géneros de plantas, algunos con ocurrencia en el valle geográfico del río Cauca y cercanías, siendo afectados por dichas actividades y en los cuales se han realizado pocos estudios científicos. Cabe mencionar, que el género Zephyranthes, no se encuentra amenazada ni en vía de extinción. Sin embargo, resulta interesante realizar un análisis de diversidad genética de este género para construir un panorama más amplio de la situación actual, la distribución y la capacidad de adaptación al entorno de estas especies.
Obtención y caracterización estructural por FTIR de los materiales ionoméricos clorhidrato, acetato y formiato de eudragit e-100 con diferentes grados de ionización.
(Universidad Icesi, 2014-01-01) Villada Morales, Juan David; Rojas Jiménez, Giovanni; Asesor Tesis
En este proyecto se determinaron las características estructurales y térmicas de las sales de clorhidrato, formiato y acetato de Eudragit E-100 con el fin de determinar el efecto del porcentaje de ionización y el tipo de contraión en las propiedades antes mencionadas. Inicialmente se realizó la obtención del polímero mediante una nueva técnica que se comparó con una previamente estandarizada en el laboratorio. Posteriormente se determinó la cantidad de grupos dimetilamino y ácido carboxílico presentes en cada uno de los materiales y se encontró una tendencia a aumentar la hidrólisis con la fuerza del ácido y la cantidad del mismo. Por otro lado, se analizaron las sales de los polímeros formadas mediante espectroscopia de FTIR, en la que se constató la presencia de puentes salinos en los materiales preparados con ácido clorhídrico y fórmico, mientras que no hubo evidencia suficiente para detallar el tipo de interacción que presenta el ácido acético. Estos resultados se comprobaron mediante análisis de DSC y se determinó que los puentes salinos del ácido clorhídrico son a nivel intramolecular, mientras que en el ácido fórmico y el ácido acético las interacciones son intermoleculares.
Aproximación bioinformática y molecular de la ruta de síntesis de los alcaloides mayoritarios en las especies locales zephyranthes carinata y zephyranthes rosea.
(Universidad Icesi, 2014-01-01) Hernández Palomino, Diana Marcela; Santaella Tenorio, Marcela; Asesor Tesis
La familia Amaryllidaceae comprende un grupo de plantas herbáceas caracterizadas por tener un amplio uso ornamental por ser plantas muy diversas en cuanto a formas y colores, pero también por su capacidad de producir gran diversidad de alcaloides, los cuales son exclusivos de esta familia. Estos metabolitos secundarios tienen actividades farmacológicas importantes, tales como efectos antitumorales, antivirales, antiparasitarios y analgésicos. La mayor parte de las investigaciones que se han hecho sobre esta familia, se ha dirigido a la caracterización fitoquímica, mientras que los aspectos moleculares de la biosíntesis natural de los alcaloides no han sido caracterizados de forma clara y precisa. Lo que hasta el momento se ha reportado incluye la identificación de las enzimas biosintéticas PAL (Phenylalanine ammonia-lyase), TYDC (Tyrosine decarboxylase) y OMT (Catechol-O-methyltransferase), involucradas en la etapa inicial de la ruta. Adicionalmente en Colombia se encuentran los géneros Calicharis, Caliphruria, Crinum, Eucharis, Hippeastrum, Phaedranassa, Plagiolirion y Zephyranthes para los cuales no se han encontrado reportes acerca de la caracterización genética de estas enzimas.
Simulación del ciclo de krebs en aspergillus niger y mejora en la producción de ácido cítrico por dinámica de sistemas
(Universidad Icesi, 2014-01-01) Sandoval Cabezas, Juan Sebastián; Panay Escobar, Aram Joel; Asesor
Debido a la importancia del ácido cítrico a nivel industrial se han realizado un gran número de avances para dilucidar el mecanismo por el cual Aspergillusniger acumula una mayor cantidad de éste compuesto,comparado con otras especies Papagianni, 2007. Hasta la fecha se han reportado numerosos artículos que buscan aumentar la tasa de acumulación de ácido cítrico en la especie mencionada, ya sea por vía experimental o a través de modelos matemáticos y de simulación. Los avances en tecnología del ADN recombinante y técnicas de biología molecular permiten llevar a cabo modificaciones y alteraciones específicas que cambien el metabolismo de un organismo en particular, sin embargo, debido a la complejidad del mismo, se debe contar con un estudio que determine los genesque deben ser modificados Sthephanopoulos, Aristidou, y Nielsen, 1998. En este trabajo se empleó Dinámica de Sistemas, uno de los tres mayores paradigmas en simulación Borshchev y Filippov, 2004, para estudiar los procesos metabólicos implicados en la producción de ácido cítrico, entre ellos el ciclo de Krebs en A. niger, con el fin de mejorar la acumulación de éste ácido. Para su construcción se siguió el proceso de modelamiento presentado por Sterman 2000.
Síntesis y caracterización de una red polimérica interpenetrada de poli (Metacrilato de 2-Hidroxietilo) y Quitosano como posible matriz de liberación controlada de fármacos [recurso electrónico]
(Universidad Icesi, 2015-01-01) García Zapata, Julián Andrés; Ruiz Durántez, Eduardo; Asesor Tesis; Asesor Tesis
Las redes poliméricas interpenetradas (IPNs) son una combinación de dos o más polímeros que se entrelazan a una escala molecular, total o parcialmente, sin presentar uniones covalentes entre ellos. Este proyecto propone la combinación del quitosano con el polimetacrilato de 2-hidroxietilo, el cual le conferirá una mayor flexibilidad y resistencia estructural al hidrogel, para su posible aplicación como matriz de liberación controlada. La reacción se llevó a cabo de forma simultánea en moldes de acrílico con anillos de teflón, en el horno para activar la polimerización del HEMA y durante 24 horas. Se tomaron espectros de infrarrojo para comprobar la formación del producto los cuales mostraron una disminución de las bandas a 1655 cm-1 y la aparición a 740 cm-1 las cuales confirman la formación del entrecruzamiento de quitosano y la polimerización del metacrilato de 2-hidroxietilo, respectivamente. Las propiedades de hinchamiento se estudiaron en diferentes pHs y se encontró que estas propiedades dependen particularmente del contenido de quitosano del material y del pH en el que se hinchen. A su vez, se observó un fenómeno de sobrehinchamiento el cual se atribuye a la red de pHEMA. Se llevaron a cabo estudios térmicos mediante calorimetría diferencial de barrido. Los resultados mostraron dos transiciones vítreas a aproximadamente 98oC y a 155oC, las cuales corresponden a la red de pHEMA y quitosano, respectivamente. Estos revelaron que los materiales obtenidos son completamente amorfos y que un posible proceso de copolimerización durante la síntesis de los materiales no se llevó a cabo.
Desarrollo de rutas sintéticas para la obtención de ligandos orgánicos que permitan la síntesis de biomiméticos de la superóxido dismutasa de níquel
(Universidad Icesi, 2016-01-01) Ramos Cobo, Carolina; Weston , James Fairbanks; Asesor Tesis
El presente proyecto de investigación pretende la generación de rutas sintéticas para la obtención de ligandos orgánicos que cumplan con los requerimientos electrónicos y estructurales presentes en el centro activo de la enzima superóxido dismutasa de níquel. Para esto se plantearon inicialmente una serie de fragmentos de partida, determinados por análisis retrosintético del sitio activo de la enzima y, a partir de estos, se propusieron cinco rutas sintéticas que se analizaron en términos de sus posibles modificaciones y su potencial en la generación de biomiméticos de la enzima en estudio. Esto permite concluir que, a través de estudios teóricos y computacionales, fue posible la obtención de cinco rutas sintéticas que permitieron la generación de ligandos orgánicos que cumplieron con las exigencias estructurales y electrónicas de la esfera de coordinación del ion níquel en el sitio activo de la enzima superóxido dismutasa de níquel.
Obtención de una enzima consenso de glicerol quinasa
(Universidad Icesi, 2016-01-01) Varela Hurtado , Sara Isabel; Mejía Carmona , Diego Fernando; Asesor Tesis; Asesor Tesis
En éste proyecto se busca crear una secuencia primaria consenso para una enzima Glicerol quinasa (GK). Este consenso se obtendrá del alineamiento de múltiples secuencias de varias enzimas glicerol quinasas presentes en distintos organismos. Para llevar a cabo esto, se emplearán herramientas computacionales y bases de datos para realizar la selección del grupo de enzimas. Se realizará un alineamiento múltiple de las secuencias seleccionadas, a partir del cual se reunirá la información necesaria para construir la secuencia consenso de una enzima glicerol quinasa, con la idea de obtener una secuencia no existente en la naturaleza, que se busca usar como punto de partida para mejorar la conversión de glicerol en moléculas de mayor interés comercial. Una vez obtenida la secuencia deseada de la enzima, será obtenida su estructura tridimensional por modelamiento por homología.
Modelo computacional del bloqueo del canal de potasio Kv13 por mutantes de las toxinas meutxka1 y meutxka3
(Universidad Icesi, 2016-01-01) Duque Valderrutén, Katherin; Arango Mambuscay, Carlos Alberto; Asesor Tesis
Los canales de potasio dependientes de voltaje son sumamente importantes para la vida, ya que se encuentran en células excitables como las neuronales y en células musculares (O’Connor & Adams, 2010). En especial se ha demostrado que el canal de potasio Kv1.3 se encuentra implicado en la señalización, función y proliferación de células T (Wulff et al., 2003). Debido a lo anterior, el canal Kv1.3 es asociado a patologías mediadas por células T, como esclerosis múltiple, diabetes mellitus y artritis reumatoide. Por ello, un bloqueador selectivo de este canal podría impedir la propagación de las células T y sería un potente inmunosupresor.
Estudio comparativo de dos métodos de producción de liposomas para el encapsulamiento de proteína hidrolizada de leche como modelo de componente funcional de aplicación cosmética
(Universidad Icesi, 2017-01-01) Pérez García, Jorge Humberto; Yarce Castellanos, Cristhian Javier; Asesor Tesis
Existen diferentes métodos para la preparación de liposomas, dentro de estos nos enfocaremos en dos que han recibido gran atención en la literatura, método de inyección de etanol y el método de evaporación en fase reversa; En el método de inyección de etanol, los lípidos de partida se disuelven en etanol, y la disolución se inyecta lentamente en una disolución tampón con la que se quiere trabajar, dando lugar a la formación espontánea de vesículas con tamaños entre 30-110nm. Posteriormente se llevó a cabo una ultrafiltración para eliminar los posibles restos de etanol. Este método ha presentado ventajas frente a otros métodos de fabricación, ya que tiene un funcionamiento mucho más simple, es más fácil de implementar a gran escala, tiene alta reproducibilidad y adicionalmente, no genera ninguna degradación en los lípidos utilizados.
Caracterización fisicoquímica de emulsiones tipo o/w estabilizadas mediante diferentes mezclas de surfactantes catiónicos monoméricos y poliméricos
(Universidad Icesi, 2017-01-01) Agredo Sanín, Pamela; Salamanca Mejía, Constain Hugo; Asesor Tesis
Los acondicionadores capilares son productos cosméticos de amplio uso, cuyo principal propósito es reducir la fuerza asociada al peinado y/o desenredado del cabello, que se logra mediante la reparación de la fibra capilar. Debido a que la cutícula del cabello se encuentra cargada negativamente, las mejores opciones que proporcionan este efecto son los surfactantes y polímeros catiónicos.
Caracterización cinética de la betalactamasa de pseudomonas fluorescens producida de forma recombinante
(Universidad Icesi, 2017-01-01) Castro Campo, Tatiana; Panay Escobar, Aram Joel; Asesor Tesis
Debido a la importancia de las betalactamasas en el desarrollo de mecanismos antimicrobianos, el objetivo de este proyecto es realizar una caracterización cinética de la betalactamasa recombinante de Pseudomonas fluorescens mediante su producción en el organismo E. Coli BL21(DE3), el cual se llevó a cabo actualmente en la Universidad Icesi. Para esto, se transformaron bacterias E. Coli BL21 (DE3), con el plásmido pET21b- Pfluor-Betalac el cual contiene el gen de interés que codifica por la betalactamasa. Posteriormente, se extrajó y se purificó la betalactamasa recombinante por medio de cromatografía de afinidad con resina de níquel, y por último se realizó ensayos cualitativos y cuantitativos de actividad enzimática con rojo de fenol, además se deseó determinar los parámetros cinéticos de reacción enzimática de la betalactamasa aislada, como la constante de Michaelis (KM) y la velocidad máxima de catálisis (Vmax), empleando ampicilina como sustrato.
Evaluación comparativa del desempeño in-vitro de diferentes polímeros formadores de película como agentes water-proofing en emulsiones antisolares o/w
(Universidad Icesi, 2017-01-01) Enciso Peña, Edgar Eduardo; RamÍrez Giraldo , Carlos Alberto; Asesor Tesis
En este proyecto se evaluó el desempeño como agente formador de película resistente al agua en emulsiones antisolares O/W, para tres polímeros comerciales con diferente naturaleza química, (catiónica, aniónica y neutra), y un polímero de origen natural (vegetal). Los polímeros fueron evaluados a una concentración de 0.9% (p/p) en la formulación de cada emulsión. y corresponden a Acrylates Copolymer, Polyurethane-34, Poliquaternium-.37 y Brassica campestris/Aleurites fordi Oil Copolymer. Para realizar la evaluación se utilizó una metodología In-vitro, la cual fue adaptada y estandarizada dentro del marco del proyecto. La metodología se basa en la preparación de una emulsión antisolar de tipo O/W, con cada uno de los polímeros a evaluar. Luego se aplica una cantidad definida de cada emulsión sobre un vidrio portaobjetos recubierto con cinta transparente con área conocida, de manera que tras ser esparcida deje una capa de aproximadamente 0.2mg/cm2.
Caracterización de la interacción electrostática entre un agente acondicionador y tres surfactantes iónicos con el fin de mejorar las propiedades acondicionadoras
(Universidad Icesi, 2017-01-01) Reyes Moreno, Jorge Emilio; Salamanca Mejía, Constain Hugo; Asesor Tesis
La necesidad del sector cosmético para responder a la continua demanda, por parte de los consumidores, de beneficios adicionales en los productos para el cuidado capilar ha hecho más complejo lograr formular un champú que cumpla con las expectativas del mercado actual. Para aportar estos beneficios, se debe incluir en la formulación un agente acondicionador que se adhiera a las fibras capilares y genere los efectos deseados. Sin embargo, estos componentes pueden formar un complejo aniónico-catiónico o coacervado, con surfactantes presentes en el champú. Debido a esto, su caracterización instrumental permite tener un mayor conocimiento sobre el funcionamiento del producto.
Validación del sistema de agua purificada de Laboratorios L’MAR
(Universidad Icesi, 2017-01-01) Alzate Fernández, Andrés Felipe; Soto Cardona, Juan Carlos; Asesor Tesis
El agua purificada, que es el resultado del sistema de tratamiento de agua de laboratorios L’MAR, es usada para la producción de cosméticos comercializados por la misma empresa. Por esto para brindar mayor seguridad de la producción del agua se realizó la validación del sistema de tratamiento de agua. La validación es un proceso en el cual se obtiene una evidencia documentada que proporciona un alto grado de seguridad de un proceso específico, el cual resultará reflejado en el producto con las especificaciones predeterminadas y sus características de calidad. El proceso se divide en tres actividades principales que son calificación de instalaciones, calificación de operaciones y calificación del desempeño. Este procedimiento se realizó con el fin de poder recopilar y proveer toda la información pertinente y así demostrar la calidad del sistema de agua purificada. Este proyecto demostró que el sistema funciona correctamente y cumple con todos los requerimientos planteados por Laboratorios L`MAR brindando calidad a sus usuarios.
Evaluación del potencial de producción de biogás a partir de residuos agroindustriales de la caña de azúcar
(Universidad Icesi, 2017-01-01) Otero Guerrero, Oliver; Villegas Torres, Maria Francisca; Asesor Tesis
Dentro de la región del Valle Del Cauca los ingenios representan una gran parte de la industria, generando ingresos provenientes de la producción de azúcar y bioetanol a partir de la caña de azúcar y sus derivados. Estos procesos industriales dejan grandes cantidades de residuos que se producen desde la cosecha de la caña hasta la etapa final de obtención del producto. Dentro de estos residuos se destaca la vinaza obtenida luego de la destilación del etanol. Debido a su composición química esta puede ser utilizada en procesos de digestión anaerobia para la obtención de metano como fuente de energía renovable.

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