Química - Tesis

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Obtención biotecnológica de un fermentado de Lactobacillus con potencial aplicación en la industria cosmética para el cuidado de la piel
(Universidad Icesi, 2024-06-13) Arbelaez Narváez, Johan Sebastian; Rodríguez Suárez, Tatiana Marcela; Pinillos Madrid, Juan Fernando; González Rodríguez, Esteban (Co-tutor)
El proyecto de investigación tuvo como objetivo producir un fermentado de Lactobacillus plantarum a partir de residuos agroindustriales (cáscaras de mango) para su aplicación en la industria cosmética. Para ello, se realizó una búsqueda exhaustiva de referencias bibliográficas sobre los diferentes procesos de fermentación a partir de hidrólisis ácida. Posteriormente, se diseñó y llevó a cabo una metodología de fermentación que involucra una hidrólisis ácida de las cáscaras de mango para obtener monosacáridos de glucosa, seguida de ensayos de fermentación a diferentes condiciones de pH y temperatura. Du rante los ensayos, se monitoreó la disminución del pH y de los azúcares, así como la producción diaria de ácido láctico y la concentración de bacterias al inicio y final de la fermentación. Finalmente, se puede concluir que la metodología de fermentación d iseñada es una buena alternativa para producir ácido láctico a partir de residuos agroindustriales. Además, se estableció que las condiciones óptimas para la mayor producción de ácido láctico son una temperatura de 30°C y un pH de 6. Palabras clave: H idrólisis ácida, Lactobacillus plantarum , fermentación, ácido láctico, azúcares reductores , pH .
Síntesis de p-tiramina a partir de L-tirosina, utilizando N-Bromoftalimida (NBP) como agente oxidante
(Universidad Icesi, 2024-06-14) Mejía Ruales, Alejandro; Pérez Muñoz, Ruby Lizeth; Franco, Jaime Martín
En el presente estudio se desarrolló una metodología para la reacción de amino-reducción de L-tirosina (1) a p-tiramina (2) utilizando N-Bromoftalimida (NBP). Para ello, se llevó a cabo la síntesis de Ftalimida (4) y NBP con rendimientos del 76.9% y 59.2% respectivamente. Además, se destaca la síntesis del compuesto O-benzoil-L-tirosina (6) con un rendimiento moderado del 34.7%, y también de un derivado protegido de 1 utilizando cloruro de 3,5-dinitrobenzoilo como agente protector (7), con un rendimiento del 9.98%. Finalmente, se realizó la oxidación de 6 con NBP, sin embargo, los resultados de esta etapa no fueron concluyentes.
Expresión y determinación de la actividad enzimática de la tirosina descarboxilasa (TYDC) en E. coli BL21 (DE3) para la biosíntesis de p-tiramina a partir de l-tirosina
(Universidad Icesi, 2022-12-07) Cuero Montalvo, Kevin Stiven; Barrera Ocampo, Álvaro Andrés; Caicedo Burbano, Paola Andrea; Asesor Tesis; Asesor Tesis
La Tirosina Descarboxilasa (TyDC) constituye una enzima de gran relevancia en la biosíntesis de alcaloides en plantas de la familia de las Amarilidáceas, entre estos tenemos la licorina. Con ello, se lleva a cabo la expresión genética y determinación de los parámetros cinéticos de la Tirosina Descarboxilasa en E. coli BL21 (DE3) de manera in vitro, para la biosíntesis de p-tiramina. Inicialmente, se empleó el clúster genético pM20-tdcA, que, en principio, tiene el gen codificante de la enzima. Se transformó genéticamente a E. coli BL21 (DE3). Se validó la presencia del gen mediante la técnica molecular de Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR, por sus siglas en inglés) y Secuenciación Automatizada de Sanger. Con lo anterior, se hipotetiza que las condiciones de expresión génica de dicha enzima, podría corresponder a 0.3 mM de IPTG, 14°C a 6h. Igualmente, se estima que la concentración de enzima en los extractos bacterianos de 0.0367, 0.0343 y 0.0218 mg/mL para las fracciones correspondiente al Extracto Total de Proteínas (ETP), Lisado Clarificado (LC) y Cuerpos de Inclusión (CI) respectivamente. Así se obtiene una constante catalítica (Kcat) de 0.397 s-1 , una velocidad máxima (Vmax) de 0.00197 mMs-1 , una constante de Michaelis-Menten de 14.6 mM y una Unidad de Actividad Específico del extracto bacteriano (U/mg) de 0.00937. La gran mayoría de estos parámetros, podrían estar asociados a la enzima en la célula y no de manera pura. Lo mencionado, permite obtener resultados experimentales de carácter bioquímico y molecular de dicha enzima, para su posterior implementación en una fábrica biológica funcional.
Obtención y caracterización de un polímero obtenido a partir del monómero 1,1-di 7-octen-1-il silaciclobutano, vía ADMET
(Universidad Icesi, 2019-03-28) Franco Castillo, Humberto; Rojas , Giovanni; Asesor Tesis
En nuestra actualidad, la demanda de materiales poliméricos novedosos ha permitido que las áreas relacionadas a la síntesis e investigación de estos, desarrollen nuevas metodologías para su obtención. De manera especial, los polímeros que contienen en su estructura átomos, como silicio, llaman la atención de los investigadores debido a que dichos materiales poseen una estabilidad considerable, además de propiedades térmicas interesantes. Por esta razón, en este proyecto de investigación se sintetizó un monómero que contenía silicio y olefinas terminales en su estructura.
Cálculo de las Intensidades ópticas para las transiciones resonancia, estado ligado en la formación de moléculas frías de KRb
(Universidad Icesi, 2018-01-01) Gómez Gómez, Johana Alexandra; Zambrano, Martha Lucía; Asesor Tesis; Asesor Tesis
En este trabajo se presenta un análisis computacional de las resonancias de forma presentes en la molécula KRb, al variar el número cuántico del momento angular J, relativo a la colisión de los átomos, desde 1 hasta 30. Para este fín, se utilizó una metodología dependiente del tiempo que permitió calcular la energía y forma de estas funciones, así como los potenciales pertinentes y algunos espectros ópticos asociados con las transiciones entre estados.
Obtención y caracterización del polímero poli 1,1-di(4-penten-1-il)silaciclobutano a base de silicio sintetizado vía ADMET
(Universidad Icesi, 2018-01-01) Gálvez Valencia, Isabel Cristina; Rojas , Giovanni; Asesor Tesis
Debido a la necesidad de nuevas propiedades en polímeros, se ha incluido el silicio como átomo en la estructura principal de éstos, dando como resultado nuevos materiales con diferentes propiedades térmicas. Con esto en mente, se realiza la polimerización vía ADMET de un monómero que contiene un anillo con un átomo de silicio, obtenido mediante un reactivo de Grignard. Éste material polimérico contiene un anillo de silaciclobutano lábil, propenso a abrirse, provocando un entrecruzamiento en el material final.
Control de la orientación y el alineamiento de rotores diatómicos empleando pulsos láser con modulación lineal de frecuencia, chirp
(Universidad Icesi, 2018-01-01) Gil Pineda, Laura Isabel; Arango Mambuscay, Carlos Alberto; Asesor Tesis
El rendimiento de las reacciones químicas en fase gaseosa, depende de tres factores: i la probabilidad de encuentro entre los reactivos, rodeados mayoritariamente por moléculas del solvente, ii de su adecuada orientación en el momento de la colisión y iii la energía en el momento de colisión (energía de activación). El primer factor se puede controlar empleando diferentes estrategias, entre las cuales se encuentra variar la proporción reactivos:solvente en el volumen total de la reacción.
Evaluación de la actividad enzimática de la betalactamasa de pseudomonas fluorescens producida de manera recombinante en escherichia coli BL21(DE3)
(Universidad Icesi, 2018-01-01) Sánchez Guerrero, Juan Manuel; Panay Escobar, Aram Joel; Asesor Tesis
Los mecanismos de resistencia bacteriana representan uno de los mayores desafíos para desarrollar estrategias en el uso de antibióticos betalactámicos. Por lo anterior, el objetivo de este proyecto es determinar los parámetros cinéticos de la betalactamasa recombinante de Pseudomonas fluorescens, determinando las constantes cinéticas de velocidad máxima (Vmax) y constante de Michaelis (KM), con el propósito de proveer información respecto al comportamiento y la actividad de dicha enzima.
Identificación de una variable de respuesta asociada a la calidad de diversos consorcios microbianos frente al potencial de biometano
(Universidad Icesi, 2018-01-01) Osorio Mina, María Isabel; Villegas Torres, Maria Francisca; Asesor Tesis
El potencial de biometano (BMP, por sus siglas en inglés) mide la producción total de metano a partir de diferentes materiales orgánicos. Se trata de un procedimiento donde se lleva a cabo la digestión anaerobia de un residuo, gracias a la acción de un consorcio microbiano. El consorcio microbiano es muy importante en el proceso de digestión, ya que dependiendo de qué microorganismos y que tan activos estén, se podrá producir una mayor cantidad de metano. Por lo anterior, es muy importante identificar herramientas que permitan predecir la calidad del mismo.
Modificación superficial de liposomas mediante un polímero catiónico bioadherente para la vehiculización de ampicilina
(Universidad Icesi, 2017-01-01) Arévalo Hurtado, Lina Marcela; Salamanca Mejía, Constain Hugo; Asesor Tesis
Durante los últimos años se ha evidenciado un incremento de la resistencia de agentes patógenos a medicamentos antimicrobianos, representando una crisis económica y de salud pública mundial cada vez más importante. En este sentido, la vehiculización de antibióticos en sistemas liposomales ha demostrado un gran potencial, ya que pueden evitar la degradación del ingrediente activo frente a factores de desactivación externa, mejorar la farmacocinética del fármaco y su biodistribución.
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.
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.
Estudio cinético de la liberación modificada de venlafaxina HCl in vitro desde hidrogeles de quitosano, utilizando genipina como agente reticulante
(Universidad Icesi, 2017-01-01) Guzmán Mendoza, Edwin Enrique; Valderruten Posso, Nora Elena; Asesor Tesis
La finalidad de éste proyecto fue elaborar un material polimérico que pueda ser un candidato potencial para constituirse como matriz de liberación controlada de fármacos y que responda de forma diferencial frente a cambios en el entorno como el pH. Para ello, se sintetizaron tres hidrogeles de quitosano con distinto porcentaje de agente reticulante, Genipina, 0.1%, 0.2% y 0.3% (masa de genipina/volumen total de solución) .Se caracterizaron las estructuras químicas de los materiales obtenidos mediante espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FT-IR). Los espectros de los xerogeles demostraron la presencia de los grupos funcionales esperados para los materiales: amina terciaria (R3-N) y amida (-CONH), demostrando el entrecruzamiento entre el quitosano y la genipina.
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.
Uso actual de herramientas biotecnológicas en la identificación y diagnóstico de las resistencias a carbapenémicos
(Universidad Icesi, 2017-01-01) Reyes Giraldo, Sandra Lorena; Correa, Adriana; Asesor Tesis
Los Bacilos Gram Negativos (BGN) de importancia clínica como las Enterobacteriaceae, Pseudomonas aeruginosa (Pae) y Acinetobacter baumannii actualmente presentan un incremento en la resistencia a antibióticos. Entre los antibióticos a los cuales estas bacterias son resistentes están los carbapenémicos, antibióticos de última generación utilizados como una de las últimas alternativas para el tratamiento en infecciones complicadas. Estas bacterias están distribuidas a nivel mundial y generan una preocupación en la salud pública (1). Múltiples mecanismos de resistencia contribuyen a la aparición de resistencia a carbapenémicos, sin embargo, la modificación enzimática por carbapenemasas es el mecanismo más relevante y el de mayor impacto clínico (2).
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.
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.
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.
Determinación del efecto del tiempo y la fuerza de compresión en el desarrollo de comprimidos farmacéuticos de carbamazepina y metoprolol asociados a diferentes excipientes de tipo polimérico
(Universidad Icesi, 2017-01-01) Acosta García, Jessica; Salamanca Mejía, Constain Hugo; Asesor Tesis
Este proyecto está enfocado en evaluar el comportamiento de las propiedades físicas de dureza, friabilidad y desintegración para una serie de comprimidos farmacéuticos de succinato de metoprolol y carbamazepina en relación a las variables operacionales de tiempo y fuerza de compresión, implicadas en la elaboración de dichos comprimidos. Para el estudio se emplearon dos materiales poliméricos convencionales, tales como goma xantán e hidroxi-propil-metil-celulosa (HPMC), además de dos polímeros sintéticos que han venido siendo tema de estudio del grupo de investigación de fisicoquímica farmacéutica de la Universidad Icesi, que corresponden a las sales de sodio del poli (ácido maleico-alt-octadeceno) y del poli (ácido maleico-alt-etileno) denominadas como PAM-18Na y PAM-0Na, respectivamente. Cada prototipo del sistema de comprimidos fue optimizado por medio de la evaluación de tres diferentes aglutinantes, correspondientes a: (i) celulosa microcristalina, (ii) fosfato di cálcico y (ii) lactosa spray dried.
Optimización de las propiedades granulométricas y de dispersion del producto en polvo funcional y comercial Chocohop
(Universidad Icesi, 2017-01-01) Gutiérrez Díaz, Anyela; Salamanca Mejía, Constain Hugo; Asesor Tesis
El presente trabajo gira en torno a una optimización de la formulación del producto en polvo funcional Chocohop, con el fin de mejorar sus propiedades de dispersión y presentarlo como una alternativa a la alimentación humana. El producto y cada una de sus materias primas fueron evaluados a través de sus características granulométricas, mediante las medidas del ángulo de reposo, índice de Hausner, índice de Carr, y la distribución del tamaño de partícula. Además se realizó un análisis térmico, mediante la técnica de calorimetría diferencial de barrido, con el fin de establecer posibles interacciones entre ellas.

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