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CUARTO ENCUENTRO NACIONAL DE QUÍMICA
4-6 de noviembre de 2015
Complejo Cultural Torre de las Telecomunicaciones de ANTEL
Libro de Resúmenes
Financian:
Auspician:
Libro de Resúmenes
Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
El Encuentro Nacional de Química, organizado
bianualmente desde 2009 por PEDECIBA Química y
con el apoyo de la Facultad de Química, es la reunión
académica más importante y amplia de la disciplina en
el Uruguay.
Este Cuarto encuentro ha consolidado la importante
convocatoria del evento, con más de 400 participantes
inscriptos distribuídos en forma proporcional entre
investigadores, estudiantes de posgrado y estudiantes
de grado.
Se expondrán en forma oral 30 presentaciones: 3
Conferencias Invitadas de investigadores extranjeros,
11 Conferencias Invitadas de investigadores
nacionales y 16 Presentaciones invitadas de
estudiantes de posgrado avanzados de PEDECIBA
Química, junto a más de 200 pósteres. Los trabajos de
investigación presentados abarcan todas las áreas de
la química incluyendo investigación fundamental y
aplicada, educación y difusión de la disciplina.
Por primera vez además, el ENAQUI ha convocado una
importante concurrencia de participantes extranjeros
provenientes de Argentina, Brasil y Chile,
encaminándose a convertirse en un Encuentro de
alcance Regional.
Deseamos desde ya que este Encuentro resulte de
provecho a todos los participantes y que sirva de
motivación para que los futuros encuentros continúen
superándose en número y calidad de presentaciones y
participantes del país, la región y porqué no, de todo el
mundo hispanohablante.
En nombre del Comité Organizador y Científico, el
PEDECIBA Química y la Facultad de Química les
damos una muy calurosa bienvenida.
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
CUARTO ENCUENTRO NACIONAL DE QUÍMICA
4-6 de noviembre de 2015
Complejo Cultural Torre de las Telecomunicaciones de ANTEL
Comité Organizador y Científico:
Dra. Laura Franco Fraguas, Presidente
Dra. Alicia Cuevas
Dr. Eduardo Dellacassa
Dra. Daniela Gamenara
Lic. Larissa Gioia
Dra. Paula González
Dra. Alejandra Rodríguez
Dr. Leopoldo Suescun
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CONFERENCIAS INVITADAS
DEL EXTERIOR
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Facts and Fictions of Polymorphism in Pharmaceutical Solids
Joel Bernstein
Department of Chemistry, Ben-Gurion University of the Negev, Beer Sheva, 84105, Israel.
Faculty of Natural Sciences, New York University Abu Dhabi, P.O. Box 129188 Abu Dhabi,
United Arab Emirates
[email protected]/[email protected].
The early 1990’s marked a watershed in the interest in polymorphism in the
pharmaceutical industry, mainly due to a high profile patent litigation involving what was
then the world’s largest selling drug, Zantac with the active pharmaceutical ingredient
ranitidine hydrochloride. The scientific issues of the litigation dealt very much with
polymorphism. Since then virtually every pharmaceutical candidate compound is studied
to investigate the crystal form landscape in an effort to identify as many forms as possible
and to choose the best candidate to be developed and marketed.
The resulting accumulated experience and knowledge of polymorphic has led to some
notions about the propensity and occurrence of polymorphism, much of it based on
intuition rather than on statistical data.
We present new statistical and computed facts about polymorphism based on i)
crystallographic data from the Cambridge Structural Database (CSD, a database built
over 50 years of community effort), ii) solid form screens conducted at Eli Lilly and
Company and Hoffman-la Roche over the course of 15+ years and iii) a dataset of 446
polymorphic crystals with energies and properties computed with modern DFT-d
methods. We found that molecular flexibility or size has no correlation with the ability of
a compound to be polymorphic. Chiral molecules, however, were found to be less prone
to polymorphisms than their achiral counterparts and compounds able to hydrogen bond
exhibit only a slightly higher propensity to polymorphism than those which are not. Whilst
the energy difference between polymorphs is usually less than 1 kcal/mol,
conformational polymorphs are capable of differing by larger values (up to 2.5 kcal/mol
in our dataset). As overall statistics, we found that one in three well-studied compounds
in the CSD are polymorphic whilst two in three screened compounds from the Lilly set
display polymorphism. We will present those new findings with some relevant examples.
Whilst the statistics provide some guidance of expectations, each compound constitutes
a new challenge and prediction and realization of targeted polymorphism still remains a
holy grail of materials sciences from both the scientific and intellectual property points of
view.
This work, which will appear in Chemical Society Reviews, is the result of a truly
collaborative and enjoyable effort with two colleagues, Dr. Aurora J. Cruz-Cabeza,
currently at Hoffmann – la Roche, and Dr. Susan M. Reutzel-Edens at Eli Lilly and
Company.
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The tales Mother Nature told me
Anita J. Marsaioli
Chemistry Institute, UNICAMP, CP 6154, Campinas 13083-970, SP, Brazil
[email protected]
The contribution of natural products medicine is impressive; however, their use has
diminished in the past decades due to many technical barriers to their use in large scale.
Notwithstanding these drawbacks, the pure investigation of natural products as a means
of communication among living organisms is a source of inspiration and discovery of
novel bioactive molecules. In our group, we have been working on this chemical
communication going from plant-pollinator interactions, to quorum sensing in bacteria.
These interactions can promote plant growth or induce systemic resistance, increasing
plant fitness. The plant colonization is guided by molecular communication between
bacteria-bacteria and bacteria-plants, where the bacteria recognize specific exuded
compounds by other bacteria (e.g. homoserine molecules) and/or by the plant roots
(e.g. flavonoids, ethanol and methanol), respectively. We will focus on some plant and
human pathogens issues.
Acknowledgements: UNICAMP, FAPESP, Petrobras, CNPq
[1] Among others- Quorum Sensing vs Quorum Quenching: A Battle with No End in Sight.
Editors: Kalia, Vipin Chandra – Springer e book 2015.
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Novel Drugs and Targets for a Selective Treatment of Cancer
Lutz F. Tietze
Institute of Organic and Biomolecular Chemistry, Georg-August-University Göttingen,
Tammannstr. 2, D-37077 Göttingen, Germany
[email protected]
Anticancer therapy is hampered by an insufficient differentiation of normal and malignant
cells by the known antiproliferant agents, resulting in severe side effects. Tumourselective chemotherapy must therefore be based on the exploitation of phenotypic or
genetic differences of malignant and normal cells.
In the Antibody Directed Enzyme Prodrug Therapy (ADEPT) a non-toxic prodrug of a
highly cytotoxic drug and a monoclonal antibody-enzyme conjugate are used to allow a
selective liberation of the drug from the prodrug in the cancer tissue. We have recently
developed novel glycosidic prodrugs 2 based on the natural antibiotic duocarmycin 1,
which are up to almost one million times less cytotoxic than the prodrugs 2 in the
presence of galactosidase. The IC50-values of the formed drugs 3 are as low as 150 fM.
The mode of action of these compounds could be elucidated using mass spectrometry,
CD-spectroscopy and X-ray crystal structure analysis. They do not attack DNA as found
for 1 but aldehyde dehydrogenase 1 as a new target in cancer therapy.
L. F. Tietze, B. Krewer, H. Frauendorf, F. Major, I. Schuberth, Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45,
6570–6574¸L. F. Tietze, F. Major, I. Schuberth, Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 6574–6577¸ L.
F. Tietze, B. Krewer, Anti-Cancer Agents Med. Chem. 2009, 9, 304–325; L. F. Tietze, J . M. von
Hof, M. Müller, B. Krewer, I. Schuberth, Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 7336–7339; L. F. Tietze,
K. Schmuck, H. J. Schuster, M. Müller, I. Schuberth, Chem. Eur. J. 2011, 17, 1922–1929; L. F.
Tietze, K. Schmuck, Curr. Pharm. Des. 2011, 17, 3527–3547; T. Wirth, K. Schmuck, L. F. Tietze,
S. A. Sieber, Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 2874–2877; T. Wirth, G. F. Pestel, V. Ganal, T.
Kirmeier, I. Schuberth, T. Rein, L. F. Tietze, S. A. Sieber, Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 6921–
6925; L. F. Tietze, S. A. Sieber, Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 5447–5449; L. F. Tietze, M.
Müller, S.-C. Duefert, K. Schmuck, I. Schuberth. Chem. Eur. J. 2013, 19, 1726–1731; M. F. Koch,
S. Harteis, I. D. Blank, G. Pestel, L. F. Tietze, C. Ochsenfeld, S. Schneider and S. A. Sieber,
Angew. Chem., Int. Ed. 2015, in press
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CHARLAS INVITADAS DE
INVESTIGADORES
NACIONALES
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El carbono, tres décadas de avances
Álvaro W. Mombrú
Laboratorio de Cristalografía, Estado Sólido y Materiales, Cátedra de Física, DETEMA, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay
[email protected]
Con el descubrimiento de los fullerenos primeramente [1] y de los nanotubos de carbono
después [2], se precipitó un gran campo de investigación y desarrollo que se han denominado nanociencia y nanotecnología. Desde comienzos del siglo XXI la investigación
en esta área se dirigió hacia el grafito [3,4] y el grafeno [5,6].
En el marco de estas investigaciones, se alcanzaron propiedades inimaginables previamente para los materiales carbonosos, con potenciales aplicaciones, despertando gran
interés en las mismas.
A lo largo de estas tres décadas se ha logrado control sobre la producción de los materiales, sus características, el tipo y configuración de los defectos, su funcionalización y
el uso de los mismos como bloques sobre los que se puede construir otros materiales.
Asimismo se avanzó en metodologías de simulación que permitieran predecir estructuras y propiedades y la interacción entre lo predictivo y lo experimental.
En esta ponencia se presentará una historia sobre las investigaciones y el desarrollo de
los materiales carbonosos que se han llevado adelante y las perspectivas de lo que
podrá seguir deparando esta área.
[1] Kroto, H.W., Heath, J.R., O'Brien S.C. et al., Nature 1985 318, 162-163. [2] Iijima, S., Nature
1991 354, 56-58. [3] Mombrú, A.W., Pardo, H., Faccio, R. et al., Phys. Rev. B 2005 71, 100404(R).
[4] Pardo, H., Faccio, R., Araújo-Moreira, F.M. et al., Carbon 2006 44, 565-569. [5] Novoselov,
K.S., Geim, A.K., Morozov, S.V. et al., Nature 2005 438, 197-200. [6] Faccio, R., Mombrú, A.W.,
J. Phys:Condens. Matter 2012 24, 37530
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Marea verde, cianobacterias, cianotoxinas: ¿Se puede confiar
en los métodos bioanalíticos?
Beatriz Brena1,2, Macarena Pírez3, Lucía del Puerto1, Andrés Pérez Parada2,4, Gustavo
Saona2, Gualberto González Sapienza3
1-Cátedra de Bioquímica Departamento Biociencias, Facultad de Química Universidad de la
República, Montevideo, Uruguay; 2- Servicio Evaluación de la Calidad y Control Ambiental,
Intendencia de Montevideo; 3- Cátedra de Inmunología, Departamento Biociencias, Facultad de
Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay;
[email protected]
La intensificación de la producción agrícola y ganadera ha generado un escenario de
eutrofización creciente a nivel regional y global, en el que las floraciones de algas y
cianobacterias constituyen uno de los principales desafíos para la sustentabilidad
ambiental. Las cianobacterias producen un amplio espectro de metabolitos tóxicos,
predominando las microcistinas (MCs), una familia de más de noventa heptapéptidos
cíclicos, con relación estructura/toxicidad muy variable. Esto implica que su
determinación analítica requiere metodologías trabajosas y equipamientos costosos de
alta selectividad como el LC-MS/MS, lo que limita la adquisición de datos ambientales.
Dado que la determinación de microcistinas es crítica para la protección de la salud
humana y ecosistémica, es necesario validar metodologías sencillas y de bajo costo
operativo. Con este objetivo en 2003 desarrollamos un ELISA en base a un anticuerpo
policlonal, que posibilitó comenzar a monitorear microcistinas en aguas de playas y
embalses a través de convenios (IMM, OSE, UTE). Los valores encontrados alcanzaron
niveles de más de 1.000 veces el valor guía para aguas recreativas de la OMS. Por esta
razón, en 2010, la Intendencia de Montevideo implementó la “bandera sanitaria” que los
guardavidas colocan en las playas cuando se observan en el agua acumulaciones de
cianobacterias visibles desde lejos como manchas verdes. Actualmente disponemos de
varios métodos desarrollados en el país cuyos resultados se inter-compararon entre sí
utilizando un panel de 30 muestras de aguas ambientales: dos ensayos ELISA
(policlonal y monoclonal basado en “nanobodies” de llamas), MALDI-TOF cuantitativo
(Q-MALDI) y LC-MS/MS. Q-MALDI, que utiliza un patrón interno fácilmente sintetizado,
es un método rápido, no cromatográfico, libre de disolventes. Se destaca que los ELISA
fueron los métodos más sensibles (LOQ para MC-LR policlonal 0,2 g/L; monoclonal
0,1 g/L) y también que todos los métodos presentaron elevada correlación con LCMS/MS. El ELISA policlonal (r = 0,935) fue muy adecuado en tanto el monoclonal
(r=0,992) evidenció una selectividad sorprendente. El desafío actual es desarrollar
ensayos en formatos diversos que se puedan utilizar in situ y faciliten estudiar impactos
en la salud humana, producción animal y en el ecosistema.
Agradecimientos: ANII, CSIC, PEDECIBA.
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Energía a partir de Biomasa: Métodos Termoquímicos
Nestor Tancredi
Cátedra de Fisicoquímica, DETEMA, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay; Área de Energías Renovables, Instituto Polo Tecnológico de Pando, Facultad
de Química, Universidad de la República, Pando, Uruguay
[email protected]
En las últimas décadas hechos como la escasez de petróleo o la fluctuación de su precio, así como la toma de conciencia respecto a los efectos en el medio ambiente del uso
de combustibles fósiles, han provocado el desarrollo de diversas fuentes de energías de
origen renovable. Entre ellas, el uso de biomasa agroindustrial es una de las más importantes, tanto a nivel nacional como internacional. Entre las variadas formas en que
esta biomasa puede proveer de energía se encuentran los métodos termoquímicos.
La forma más directa es la combustión, que en Uruguay ha tenido un auge desde la
década de 1980, cuando muchas industrias modificaron sus generadores de vapor para
la quema de leña en lugar de fuel-oil.
El proceso de pirólisis es una alternativa. En el mismo se produce la descomposición
térmica del material orgánico en atmósfera libre de oxígeno, dando como resultado un
residuo carbonoso, un líquido oleoso (frecuentemente llamado bio-oil), una solución
acuosa que incluye una mezcla compleja de compuestos orgánicos y gases no condesables de bajo peso molecular. El bio-oil puede utilizarse como combustible líquido,
aunque su alto contenido de oxígeno lo hace poco estable con el tiempo. Modificando
las condiciones de operación el proceso puede dirigirse hacia una carbonización o hacia
una gasificación. Desde hace tiempo existen equipos comerciales de pirólisis.
Más recientemente se ha comenzado a estudiar la torrefacción, que consiste en el proceso de pirólisis que abarca temperaturas entre 200 y 300ºC. Se utiliza fundamentalmente como pretratamiento para procesamientos posteriores de la biomasa, y hace que
el producto sea más hidrófobo que la biomasa de partida y de mayor poder calorífico.
Los procesos hidrotérmicos consisten en el tratamiento de la biomasa en presencia de
agua y en condiciones de temperatura y presión cercanos al punto crítico del agua. Permite el procesamiento de biomasa cualquiera sea su grado de humedad. La carbonización hidrotérmica lleva a la producción de carbón a temperaturas relativamente bajas y
con buenos rendimientos, en tanto la licuefacción hidrotérmica busca maximizar el rendimiento del aceite (denominado biocrudo) con fines de obtener un combustible líquido.
Se mostrarán algunos resultados de los proyectos en marcha, financiados por ANII-FSE
y ANCAP-UdelaR.
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Aportes desde la sensometría a la caracterización
fisicoquímica de productos naturales e industrializados
Gastón Ares
Cátedra de Ciencia y Tecnología de Alimentos, Facultad de Química, Universidad de la
República, Montevideo, Uruguay
[email protected]
La creciente competitividad del mercado requiere caracterizar la calidad de los
productos, tanto naturales como industrializados. Uno de los aspectos más relevantes
a ser considerado es la calidad sensorial de los productos, la cual es una de las
principales determinantes de las decisiones de compra de los consumidores. Si bien los
métodos analíticos actuales permiten obtener información sumamente detallada sobre
un elevado número de características fisicoquímicas, hasta el momento ninguna técnica
fisicoquímica ha demostrado, por sí sola, ser capaz de predecir con exactitud la
percepción sensorial. Por este motivo uno de los mayores desafíos de la caracterización
fisicoquímica de productos naturales e industrializados es lograr una adecuada
predicción de cómo serán percibidos por los usuarios finales.
El estudio de cómo la composición química y las características físicas de los productos
afectan la percepción de las características sensoriales determinantes de su calidad
require tanto de información sensorial como de técnicas estadísticas multivariadas que
permitan tener en cuenta la complejidad de la percepción sensorial. En este contexto, la
sensometría aporta una serie de herramientas que contribuyen a la selección,
optimización, validación e interpretación de resultados de técnicas analíticas.
El objetivo del presente trabajo es discutir los aportes de la sensometría a la
caracterización fisicoquímica de productos naturales e industrializados. Se utilizarán tres
casos de estudio con productos alimenticios y farmaceúticos para ejemplificar la
contribución de la sensometría a la evaluación de la capacidad de una técnica
fisicoquímica de predecir una característica sensorial compleja, la selección de los
parámetros fisicoquímicos más adecuados para caracterizar una serie de características
de textura, y la identificación de los compuestos químicos con mayor impacto en el perfil
aromático. Se espera que el trabajo promueva la incorporación de técnicas
sensométricas entre los investigadores del área involucrados en la caracterización
fisicoquímica de distintos tipos de productos.
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Estrategias en la búsqueda de inhibidores enzimáticos
Graciela Mahler
Laboratorio de Química farmaceutica, DQO, Facultad, UdelaR, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Durante este último tiempo nos hemos enfocado a la búsqueda de compuestos capaces
de inhibir enzimas utilizando diferentes estrategias. Una de ellas ha sido mediante el
uso de la Química Combinatoria Dinámica (QCD). Esta es una metodología reciente que
se basa en la generación e implementación de bibliotecas que se adaptan [1]. Las
mismas son construidas utilizando reacciones reversibles que generan mezclas de
compuestos capaces de responder ante la presencia de un molde como sería una
enzima. Utilizando esta metodología preparamos una biblioteca de disulfuros utilizando
una Tiorredoxin Glutation Reductasa (TGR) de Echinococcus granulosus. Elegimos
TGR ya que es una enzima punto de control de los parásitos platelmintos y una diana
farmacológica validada. Por esta metodología se identificó un heterodímero de
tionitrobenceno (TNB) y bistiazolidina (BTZ) con actividad inhibitoria del bajo
micromolar, TNB-BZT, Figura 1-A [2]. Mediante reemplazo isostérico fuimos capaces de
preparar selenosemicarbazonas como inhibidores de Cruzipaína, la principal cisteína
proteasa de T. cruzi, con valores de Ki de 4 a 30 nM, Figura 1-B [3].Otra estrategia
utilizada ha sido el diseño racional basado en el sitio activo de las metalobetalactamasas
(MBLs), en analogía con el sustrato de dichas enzimas. Utilizando la información
espectroscópica sobre el mecanismo hidrolítico de imipenem en NDM-1, hemos
diseñado y preparado inhibidores. Estos son estructuras bicíclicas llamadas
bistiazolidinas que comparten ciertas características estructurales con los antibióticos
betaláctamicos y además poseen un grupo tiol libre capaz de interactuar con las MBLs.
Los biciclos fueron preparados mediante una reacción en tándem en altos rendimientos
y excesos enantioméricos, partiendo de reactivos comercialmente disponibles. Las BTZ
presentaron valores de Ki en el rango M bajo, contra un amplio espectro de MBLs. Las
estructuras de MBL:complejo-BTZ se determinaron mediante difracción de rayos X de
cristales, Figura 1-C [3]
A- Tioredoxina Glutation Reductasa
B- Cruzipaína Cz
C- Metalobetalactamasa: NDM-1
reemplazo isostérico
Biblioteca Combinatoria Dinámica
BTZ
Ki = 6 mM
Amplificación
A
S S A
S S D
A
S S B
C
D
S S
D
Molde
S S
D
B
S S C
C
TGR
B S
D S
Se
S
R1
TGR
N
R2
TNB-BTZ
IC 50= 12 mM
R1
N
H
NH 2
N
R2
N
H
NH 2
SCZ, K i 4 a 30 nM
Agradecimientos: NIH-USA, CSIC, ANII.
[1] S. Otto et al. Chem. Rev. 2006, 106, 3652-3711.[2] Saiz, C.; Castillo, V.; Mahler, G. et al. Mol.
Diver. 2014, 18, 1-14 [2] Pizzo, C.; Salinas, G.; Mahler, G. Med. Chem. Commun. 2012, 33, 362
– 365. [3] Castillo, V.; Mahler, G. ; Vila, A. et al.
ACS Infect. Dis. DOI
10.1021/acsinfecdis.5b00046.
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
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Desafíos para el estudio en humanos de la homeostasis de
calcio durante la gestación y la lactancia
Carmen Marino Donangelo
Escuela de Nutrición, Universidad de la República, Uruguay
[email protected]
Es bien reconocido que la gestación y la lactancia son períodos de elevada demanda
nutricional de calcio para asegurar el crecimiento y desarrollo del feto y del recién nacido, en especial de su esqueleto. Durante la gestación, el feto acumula un total de 20
a 30 g de calcio y durante 6 meses de lactancia el infante recibe de 35 a 50 g de calcio
a través de la leche materna. Esto genera un estrés fisiológico para el organismo materno ya que la demanda combinada de calcio en esos períodos representa hasta 10%
del calcio óseo total de la madre. En efecto, ha sido demostrado que la pérdida temporaria de masa ósea materna es una respuesta fisiológica de la gestación y lactancia, ya
que ocurre tanto en mujeres con ingestión baja como adecuada de calcio.[1] Otros ajustes adaptativos que contribuyen a la utilización más eficiente del calcio en estos períodos
son el aumento en la absorción intestinal y en la retención renal de calcio.[1] Algunos
estudios indican que la magnitud de estos ajustes fisiológicos se acentúa en embarazadas con dietas pobres en calcio [2-4] y en embarazadas adolescentes [4-6], aunque las
respuestas a la suplementación de calcio no han sido consistentes [3, 6-8]. El objetivo
de esta charla es discutir la complejidad de factores a tener en cuenta (nutricionales,
fisiológicos, genéticos y otros) y las limitaciones metodológicas para el estudio de la
homeostasis de calcio durante la gestación y la lactancia en humanos. Comprender la
extensión en que los ajustes fisiológicos podrían ser modificados (atenuados o exacerbados) por la interacción entre esos factores es un objetivo que podrá dar insumos importantes para establecer recomendaciones a nivel de salud pública.
[1] Olausson, H; Goldberg, GR; Laskey, MA; et al. Nutr Res Rev 2012, 25, 40-67. [2] VargasZapata, CL; Donangelo, CM; Woodhouse, LR; et al. Am J Clin Nutr 2004, 80, 417-422.[3] Jarjou,
LMA; Laskey, MA; Sawo, Y; et al. Am J Clin Nutr 2010, 92, 450-457. [4] O' Brien, KO; Donangelo,
CM; Vargas- Zapata, CL; et al. Am J Clin Nutr 2006, 83, 317-323. [5] Bezerra, FF; Mendonça,
LMC; Lobato, EC; et al. Am J Clin Nutr 2004, 80, 1322-1326. [6] Diogenes, MEL; Bezerra, FF;
Rezende, EP; et al. Am J Clin Nutr 2013, 98, 82–91. [7] Jarjou, LMA; Sawo, Y; Goldberg, GR;
Am J Clin Nutr 2013, 98, 723-730. [8] Diogenes, MEL; Bezerra, FF; Rezende, EP; Donangelo,
CM. J Nutr 2015, 145, 1515-1523.
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Libro de Resúmenes
Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Procesos microbianos en el suelo, ¿enriquecedores o contaminantes del ambiente?
Ana Fernández Scavino
Laboratorio de Ecología Microbiana Medioambiental, Departamento de Biociencias, Facultad
de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay
[email protected]
Es difícil imaginar un mundo sin microorganismos. Estos seres vivos que nos anteceden
en el planeta no sólo causan enfermedades, frecuentemente son responsables de transformaciones de compuestos químicos que son esenciales para la vida o que contaminan
el ambiente.
En el Laboratorio de Ecología Microbiana Medioambiental estudiamos la actividad e interacciones de grupos de bacterias que cumplen una función determinada (grupos funcionales), la cual es relevante en los procesos que mantienen el equilibrio en el planeta.
En este trabajo se presentan los resultados obtenidos sobre el comportamiento de bacterias que intervienen en algunas etapas del reciclado del carbono y del nitrógeno en el
suelo. Las bacterias capaces de producir metano (metanogénicas) a partir de materia
orgánica del suelo, de producir compuestos de nitrógeno gaseoso a partir de nitrato o
nitrito (desnitrificantes) y las bacterias capaces de fijar nitrógeno gaseoso (diazótrofas)
desde la atmósfera, han servido como modelo para comprender la resiliencia, la sensibilidad y la especificidad de estos grupos funcionales frente a diferentes prácticas agrícolas y sus potenciales consecuencias. La rotación de cultivos de arroz con pastura para
ganadería es característica de Uruguay y hace al sistema agrícola particularmente sustentable desde el punto de vista económico. Durante el ciclo completo de rotación, cambian los nutrientes y las propiedades del suelo, el cual pasa de un estadío anóxico (arroz
inundado) a uno óxico. La emisión de gas metano, que contribuye al efecto invernadero,
depende de los cambios que experimenta la estructura y actividad de la población de
bacterias metanogénicas. Hemos determinado que después de cuatro años de pasturas, la comunidad de bacterias metanogénicas no cambia sustancialmente en su estructura y capacidad de producir metano. La aplicación de glifosato y atrazina se ha expandido e intensificado debido a las prácticas agrícolas de siembra directa. Estudiamos si
estos herbicidas pueden ser tóxicos para las bacterias desnitrificantes y diazótrofas del
suelo. Hemos observado que las sucesivas aplicaciones de glifosato y atrazina no reducen la abundancia ni la diversidad de ambos grupos funcionales. Por el contrario, después de varias aplicaciones se constata un efecto ligeramente estimulante de la actividad bacteriana.
La inoculación de gramíneas con bacterias promotoras del crecimiento vegetal ha sido
considerada una alternativa posible para aumentar el rendimiento de los cultivos, reduciendo el uso de agroquímicos. La flora nativa que naturalmente coloniza las raíces de
las plantas puede ser competidora eficiente de las bacterias promotoras de crecimiento
inoculadas. Hemos investigado si las bacterias diazótrofas del suelo capaces de colonizar las raíces de plantas de arroz dependen de las propiedades fisicoquímicas del suelo,
de su uso previo, o de la región del país de donde proviene el suelo.
En su conjunto, estos resultados permiten comprender el comportamiento de ciertos
grupos funcionales bacterianos para diseñar estrategias que modifiquen las prácticas
agrícolas que nos conduzcan hacia una agricultura más sustentable.
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
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Síntesis, Caracterización y Simulación de Nanomateriales con
Aplicaciones en Energía
Ricardo Faccio, Luciana Fernández, Álvaro W. Mombrú
Centro NanoMat, Cátedra de Física, DETEMA, Facultad de Química. Universidad de la
República. Montevideo, Uruguay
[email protected]
Es indudable los cambios que ha producido la nanociencia y la nanotecnología. En
especial se ha visto un interesante aporte en áreas vinculadas a energías renovables,
ya que ha posibilitado la mejora en las carácterísticas de sistemas ya conocidos, y
también ha propuesto el diseño de nuevos sistemas con diferentes caracterísitcias
físicas y químicas.
Las celdas solares de sensibilización espectral son un ejemplo de ello, y consisten en la
unión química entre nanoestructuras de óxido de titanio y colorantes, los que pueden
ser orgánicos y/o inorgánicos [1]. Nuestro grupo trabaja desde hace tiempo en la
producción, caracterización y modelado de nanoestructuras de óxido titanio para su
aplicación en tecnologías de energía solar. El trabajo en estos sistemas ha permitido
conocer nuevas estructuras polimórficas para el óxido de titanio, como por ejemplo el
Bronce Titanato TiO2(B). Por otra parte las rutas húmedas de síntesis de materiales han
permitido generar un abanico de variantes para los denominados titanatos de hidrógeno,
de los cuales hay muy poca información estructural [2].
En este trabajo presentaremos los resultados de caracterización estructural de
nanoestructuras de alta relación de aspecto basados en óxido de titanio y titanatos de
hidrógeno. Esta caracterización implica el uso de técnicas locales y extendidas, tales
como Difracción de Rayos X de Polvo Convencional (XRPD), Dispersión de Rayos X de
Ángulo Bajo (SAXS), Microscopía Electrónica de Transmisión de Alta Resolución
(HRTEM) y Microscopía Raman Confocal (Micro-Raman).
Si bien conocer la morfología de las distintas nanoestructuras es relevante, más
importante aún es conocer la estructura química de los bloques de construcción que
conforma dicha estructura. En este punto el modelado computacional nos permite
proponer distintos bloques de construcción obtenidos a través de modelos de fases
cristalinas, los que tendrán diferentes propiedades químicas y físicas relevantes para el
uso en celdas solares. Ejemplo de ello son: las energías de superficie y energías de
adsorción [2], las propiedades ópticas (energía de gap) [3] y las propiedades
vibracionales que pueden presentar. En esta charla mostraremos la metodología y los
resultados de caracterización y modelado de diferentes nanoesructuras de óxido de
titanio y titanatos de hidrógeno.
[1] Faccio, R; Fernández-Werner, L.; Pardo, H. et al. Recent Patents on Nanotechnology 2011,
5(1), 46-61. [2] Fernandez-Werner, L. Tesis Doctoral PEDECIBA-UdelaR 2013. [3] FernandezWerner, L.; Faccio, R.; Juan, A et al. Applied Surface Science 2014, 290: 180-185.
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4-6/11/2015
Ensamblajes polinucleares conteniendo iones lantánidos
Julia Torres1, Roberto Puentes1, Carlos Kremer1
1- Cátedra de Química Inorgánica, Departamento Estrella Campos, Facultad de Química,
Universidad de la República, Montevideo, Uruguay
[email protected]
El diseño y construcción de autoensamblajes polinulceares conteniendo iones
lantánidos es una temática de investigación actual en gran desarrollo, ya que estos
compuestos poseen características ideales para diversas aplicaciones como la
generación de materiales luminiscentes, catálisis, etc. Actualmente, se busca conseguir
materiales que tengan propiedades cada vez más interesantes tanto en estado sólido
como en solución. Entre los ligandos más empleados se destacan los ácidos
carboxílicos que forman en general compuestos estables con los iones lantánidos y
además presentan una capacidad de coordinación a uno o dos metales
simultáneamente, lo que los hace ideales para la generación de estructuras
polinucleares. Por ejemplo, empleando el ligando flexible iminodiacetato (ida) hemos
preparado y caracterizado estructuralmente la serie de complejos neutros
[Ln(Hida)3]∙xH2O (Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Er y Yb) [1]. Un aspecto interesante de estos
complejos es que presentan estructuras tridimensionales que contienen canales de más
de 11 A de diámetro donde se alojan las moléculas de agua de cristalización. En este
trabajo se presentan los resultados obtenidos con ligandos derivados del ida: N-(2hidroxietil)iminodiacetato (heida), N-benciliminodiacetato (bzida), N-metiliminodiacetato
(mida) y N-metiliminodipropionato (midp). En primer lugar, los resultados de los estudios
en solución llevados a cabo a 25.0 °C en Me4NCl 0.50 M muestran la formación de
complejos 1:1 y 2:1 así como la presencia en algunos sistemas de especies
polinucleares estables en solución. Mediante síntesis directa o hidrotérmica en medio
ácido se prepararon y caracterizaron completamente los complejos [Ln(heida)]X∙xH2O
[Ln2(bzida)3]∙xH2O, [Ln(bzida)(Hbzida)]∙xH2O, [Ln(Hmida)2(H2O)2]∙ClO4∙H2O∙1/6NaClO4
y [Ln2(Hmidp)3](ClO4)3∙6H2O (X = cloruro, perclorato o trifluorometansulfonato).
Los compuestos presentan estructuras cristalinas extendidas en 2D o 3D, en las que los
ligandos en general presentan el grupo amino protonado y actúan como ditópicos
uniendo dos iones lantánidos. Los estudios de luminiscencia muestran la emisión
característica de los lantánidos en los sistemas estudiados.
Los autores agradecen el apoyo de PEDECIBA, CSIC (Programa de Apoyo a Grupos)
y ANII (beca usufructuada por R. Puentes).
[1] 1. Kremer, C.; Morales, P.; Torres, et. al. J. Inorg. Chem. Commun. 2008, 11, 862-864.
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Aspectos químicos del desarrollo de radiotrazadores para
diagnóstico y terapia
Ana Rey
Cátedra de Radioquímica, Departamento “Estrella Campos”, Facultad de Química, UdelaR.
[email protected]
El desarrollo de radiotrazadores (RT) con fines médicos, involucra aspectos biológicos
(selección del blanco molecular y de la molécula biológicamente activa) y químicos
(elección y optimización de la estrategia de unión del átomo radiactivo (marcación),
optimización de las propiedades fisicoquímicas para un adecuado comportamiento “in
vivo”). En nuestro país los principales RN disponibles son el 99mTc, 68Ga, 11C y 18F (para
diagnóstico) y 188Re y 177Lu (para terapia). Desde el punto de vista químico, podemos
subdividir estos RN en 2 grupos: metálicos y no metálicos. La marcación de
biomoléculas con RN metálicos se realiza mediante el llamado “pendent approach”,
utilizando un derivado de la biomolécula unida a grupos dadores de electrones para
unión del radiometal mediante la formación de un compuesto de coordinación. La
selección de dichos grupos (unidad quelante) determina la estabilidad del radiotrazador
y en el caso de biomoléculas pequeñas permite modificar propiedades importantes
como velocidad de depuración sanguínea, vías de eliminación, etc. Una diferencia
fundamental con las técnicas típicas de química inorgánica es la escala. Los RN
metálicos se usan en cantidades de nanomoles y en consecuencia la fuerza de la unión
metal- ligando es fundamental para obtener un compuesto con la pureza y estabilidad
requerida. Debido a su posición en la Tabla periódica Tc y Re, por una parte y Ga y Lu,
por otra, pueden marcarse utilizando el mismo tipo de unidad quelante y constituyen los
llamados pares “teragnósticos”. El par Tc/Re puede adoptar gran variedad de estados
de oxidación por lo que se han estudiado distintas configuraciones de la primera esfera
de coordinación o “cores” entre los que se destacan [Tc(V)O]+3, [Tc(V)N]+2, [Tc(III)]+3 y
[Tc(I)(CO2)]+1. Nuestro grupo ha trabajado en el desarrollo de RT utilizando todos ellos
y comparando las propiedades fisicoquímicas y biológicas resultantes, con miras a su
aplicación como potenciales radiofármacos para diagnóstico/terapia de melanoma,
tumores hipóxicos y cáncer de mama y próstata. El par Ga/Lu sólo puede marcarse bajo
forma de ión +3 usando grupos quelantes cíclicos como el DOTA (ácido 1,4,7,10tetraazacyclododecano-1,4,7,10-tetraacético).
La preparación de RT de 11C y 18F implica la utilización de reacciones típicas de química
orgánica como metilaciones, reacciones de Grignard o sustituciones nucleofílicas o
electrofílicas. Es fundamental utilizar métodos rápidos debido al corto período de
semidesintegración de los RN (20 minutos y 110 minutos, respectivamente) y trabajar
con medidas de radioprotección especiales. Nuestro grupo trabaja actualmente en el
desarrollo de RT con potencial aplicación en el diagnóstico de enfermedades
neurodegenerativas, tales como la enfermedad de Alzheimer y blancos moleculares
como las enzimas acetil o butirilcolinesterasa y GSK3.
La autora agradece a CUDIM, Pedeciba-Química, CSIC, CHLCC, Gramón Bago y
Bayer.
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Buceando en el Lago Ypacaraí: Experiencias de intercambio
académico en Asunción
Enrique Pandolfi
Laboratorio de Síntesis Orgánica, Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química,
Universidad de la República, Montevideo, Uruguay
[email protected]
Con este título bastante heterodoxo es que intento captar la atención de los posibles
interesados de mi charla pero quiero advertirles también que no van a encontrar un
desarrollo lineal, ni extremadamente académico sobre mi tema de investigación. Lo que
me propongo es trasmitirles la importancia del trabajo en equipo y lo que implica, la
necesaria motivación permanente de llevar adelante un trabajo de investigación multidisciplinario (en este caso entre la biología y la química), la búsqueda de metas, y todo
lo que significa “emprenderlo” en instituciones de investigación con características muy
diferentes. Destacaré especialmente algunos logros alcanzados por nuestro trabajo de
cooperación con el Centro para el Desarrollo de la Investigación Científica (CEDIC, en
Asunción), fundado por la Dra. Antonieta Rojas de Arias en Asunción del Paraguay. Se
trata de un centro privado de investigación científica, pionero en la región y especialmente reconocido por su nivel académico. Pretendo también compartir nuestras experiencias de intercambio, y destacar algunos escollos superados, objetivos cumplidos y
desafíos que aún tenemos por delante en esta experiencia multidisciplinaria. En el
tiempo que ha transcurrido hemos aprendido aspectos relevantes en investigación e
innovación, pero también nos ayudó a desarrollar valores fundamentales para cualquier
actividad como: voluntad, compromiso, trabajo en equipo, liderazgo, disciplina, etc. que
quisiera compartir con todos los presente.
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CHARLAS INVITADAS DE
ESTUDIANTES DE PEDECIBA
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Síntesis de ligandos para marcación con 99m Tc de un análogo
de la hormona melanocito estimulante alfa (α- MSH) como
potenciales radiofármacos para diagnóstico de melanoma
Vania Teixeira1, Juan Pablo Gambini2, Williams Porcal3, Pablo Cabral1
1-Laboratorio de Radiofarmacia, CIN, Facultad de Ciencias; 2- Centro de Medicina Nuclear,
Facultad de Medicina; 3- Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química, UdelaR,
Montevideo, Uruguay
[email protected]
El melanoma es la forma más agresiva de cáncer de piel, desarrollando tumores altamente metastásicos. La sobrevida de los pacientes portadores de melanoma está directamente relacionada con un diagnóstico precoz y preciso de la enfermedad. Por lo tanto,
el desarrollo de técnicas de imagenología molecular específicasque permiten llevar adelante una correcta estadificación resulta de suma importancia. Los péptidos análogos de
la hormona estimulante de melanocito alfa (α-MSH) reconocen específicamente el receptor MCR1, el cual se encuentrasobreexpresado en células de melanoma.[1],[2]. En
este contexto, nos planteamos desarrollar agentes de imagenología molecular con mejor sensibilidad y especificidad para la detección de melanoma a partir de análogos de
α-MSH y un radionucleído de fácil disposición, como el99mTc. Para ello, se realizó la
síntesis de los ligandos bifuncionales (LBF) HYNICy dos derivados tetraamino. Estos
permitieron la derivatización a la biomolécula mediante síntesis en fase sólida para el
posterior estudio de las condiciones de radiosíntesis. De esta forma, se estudiaron condiciones de marcación de cuatro péptidos cíclicos análogos de α-MSH con 99mTc, evaluando pureza radioquímica (PRQ) y estabilidad de los marcados obtenidos. Para los
99m
Tc-LBF-péptidosobtenidos se determinó: Log P; estabilidad en suero fetal bovino
(SFB); unión a proteínas (UP); estudios in vitro en células B16F1 de melanoma murino
y estudios in vivo en ratones C57/BK normales y portadores de melanoma murino. Para
los cuatro péptidos marcados con 99mTc se obtuvo una PRQ ≥ 95% y estabilidad de los
marcados por dos horas a temperatura ambiente. Los estudios in vitro demostraron
unión a membrana con internalización máxima a las dos horas para todos los péptidos.
Lasimágenes centellográficas mostraron captación tumoral en tres de los cuatro péptidos. Las biodistribución realizadas confirmaron la captación tumoral observada en los
estudios de imagenología. En suma, ha sido posible estudiar diferentes estrategias de
marcación de péptidos análogos de α-MSH con 99mTc empleando LBF obteniendo alta
PRQ, observándose tanto in vitro como in vivo captación tumoral. Estos resultados iniciales nos alientan en el desarrollo de un agente de imagenología molecular específico
para melanoma que permita llevar adelante una correcta estadificación de los pacientes
y seguimiento de la enfermedad.
Agradecimientos: ANII, PEDECIBA- QUIMICA, CHLCC.
[1] Guo H; Yang J. et al. J NuclMed (2010), 51, 418-26.[2] Miao Y; Quinn TP. Front Biosci. (2007),
12, 4514-24.
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Interactómica de una quinasa de Mycobacterium tuberculosis
Magdalena Gil1, Estefanía Urdániz2, Analía Lima1, Jessica Rossello1, Bernardina Rivera1, Ana Denicola3, Mariana Piuri2, Rosario Durán1
1 - Unidad de Bioquímica y Proteómica Analíticas, Institut Pasteur de Montevideo/I.I.B.C.E.; 2 - Departamento de Química Biológica, Facultad de Ciencias Exactas y
Naturales, Universidad de Buenos Aires; 3 - Laboratorio Fisicoquímica Biológica, Facultad de Ciencias, UdelaR.
[email protected]
Mycobacterium tuberculosis, el agente etiológico de la tuberculosis, constituye un grave
problema de salud pública a escala global. La aparición de cepas resistentes y la baja
eficiencia de las drogas actuales hacen imprescindible la identificación de nuevas moléculas que permitan el desarrollo de terapias alternativas. El estudio de factores de virulencia y su mecanismo de acción a nivel molecular es una de las estrategias para el
diseño racional de drogas. En los últimos años ha cobrado gran relevancia el estudio de
PknG, una quinasa de proteínas en serinas y treoninas que regula tanto procesos críticos del metabolismo micobacteriano como la capacidad de esta bacteria para sobrevivir
en un macrófago. En base a lo anteriormente expuesto nos propusimos buscar interactores proteicos de PknG en la micobacteria y que pudieran mediar los efectos reportados. Para abordar la identificación de estos blancos moleculares se utilizó una estrategia
experimental del tipo purificación por afinidad/espectrometría de masa utilizando condiciones de elución secuencial y diferencial con el fin de recuperar específicamente sustratos y/o proteínas blanco (figura a continuación). A partir del análisis bioinformático se
generó una lista de posibles interactores de PknG que están involucrados en tres procesos fundamentales: síntesis de la pared celular, metabolismo de lípidos y metabolismo
de compuestos nitrogenados. A su vez dentro de este grupo de proteínas identificamos
candidatos a sustratos e interactores específicos de los distintos dominios de la quinasa.
Finalmente, una de las proteínas candidatas (FhaA) se sobreexpresó en la micobacteria
para su validación in vivo como interactor y la elucidación de su rol en la fisiología del
patógeno.
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Desarrollo y validación de metodologías analíticas acopladas y
no acopladas para especiación de arsénico en matrices
ambientales y biológicas
Valery Bühl1, Cristina Álvarez2, Mariela Pistón1, María H. Torre3, Nelly Mañay2
1- Química Analítica, Departamento Estrella Campos, Facultad de Química, Universidad de la
República, Montevideo, Uruguay; 2- CEQUIMTOX, Departamento Estrella Campos, Facultad
de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay; 3-Química Inorgánica, Departamento Estrella Campos, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo,
Uruguay.
[email protected]
El Arsénico (As) puede estar presente en un amplio rango de concentraciones en el aire,
agua, suelos, vegetales y animales, en distintos estados de oxidación (–III, 0, III, V) y en
formas inorgánicas y orgánicas. Su presencia en el ambiente puede provenir tanto de
fuentes naturales como de actividades antropogénicas (minería, fundición de metales,
o de su uso en fórmulas de pesticidas y conservantes de la madera). En Uruguay es
obligatorio el control biológico (biomonitoreo) de trabajadores expuestos a As mediante
el análisis de orina. Debido a la diferente toxicidad que presentan las especies de As,
se requiere desarrollar herramientas analíticas tanto para evaluar los niveles de As total
como sus especies toxicológicamente relevantes: As(III), As(V), DMA (ácido dimetilarsínico) y MMA (ácido monometilarsónico).
Una de las técnicas analíticas recomendadas para especiación de As [1] utiliza un
equipo de cromatografía líquida de alta presión acoplado a espectrometría atómica con
plasma de acoplamiento inductivo con detector de masas (HPLC-ICPMS). Esta tecnología, altamente costosa, no está disponible en Uruguay para análisis de rutina, por lo
que el objetivo es desarrollar y optimizar métodos analíticos sencillos y rápidos para
determinar las especies mencionadas en agua y orina.
Se realizó la validación de metodologías no acopladas para determinar As (III) y As (V)
en agua y As (III), As (V), MMA y DMA en orina mediante espectrometría atómica con
generación de hidruros (HG-AAS) [2]. Las cifras de mérito obtenidas fueron: límite de
detección 0,08 μgL-1 para agua y 1,5 μgL-1 para orina (3s), precisión mejor que 4% para
agua y 12 % para orina (RSD), veracidad 95% para agua y 100,7% para orina, calculada
a partir de ensayos interlaboratorios.
Los resultados obtenidos para muestras de agua indican que este método es adecuado
para el control de las mismas, teniendo en cuenta que el valor máximo recomendado
por la OMS es de <10 µgL-1. En el caso de la orina, los resultados obtenidos también
muestran que el método elegido es adecuado para las determinaciones de las especies
toxicológicamente relevantes de As, considerando que las recomendaciones internacionales y la reglamentación uruguaya indican que la suma de especies inorgánicas de As
en orina deber ser menor a 35 µgL-1 para los trabajadores expuestos ocupacionalmente
y 10-20 µgL-1 para la población en general. Por otra parte se está trabajando en la separación de las especies mediante HPLC. Se han optimizado las condiciones de separación y se realizará un acople HPLC-HG-AAS utilizando una interfase construida en el
laboratorio de la Facultad de Química.
Al momento, se cuenta con metodologías no acopladas validadas para determinación
de las especies toxicológicamente relevantes de As, lo que combinado con la separación
cromatográfica constituirá una herramienta analítica acoplada para el análisis de aguas
y orina de la población afectada disponible en el país para evaluación toxicológica de
As.
Agradecimientos: ANII- Fondo María Viñas FMV_3_2013_1_100439; PEDECIBA- Química.
[1] Lindberg, A.; Goessler, W.; Grandér, M. et al., Toxicol Lett, 2006,168, 310–318. [2] Brima, E.I.;
Haris, P.I.; Jenkins, R.O. et al., Toxicol Appl Pharm, 2006, 1, 122-130.
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Las rutas del color del Dulce de Leche: Influencia del pH
Analía Rodríguez1, Danilo Davyt2, Patricia Lema3, Luis Panizzolo1
1-Depto. de Ciencia y Tecnología de Alimentos, Facultad de Química; 2-Depto. de Química Orgánica, Facultad de Química; 3-Instituto de Ingeniería Química, Facultad de Ingeniería, UdelaR,
Montevideo, Uruguay.
[email protected]
El Dulce de leche (DDL), adquiere sus apreciables características de color, aroma, sabor
y textura por reacciones de pardeamiento no enzimático, principalmente la reacción de
Maillard. Dado que el color en el DDL es un atributo importante de calidad, es de gran
importancia conocer la influencia de los principales factores del proceso de elaboración
en el desarrollo del mismo. La reacción de Maillard consiste en un grupo complejo entramado de reacciones que comienza a partir de un grupo carbonilo, generalmente un
azúcar reductor (cetosa o aldosa), y un grupo amino libre proveniente de un aminoácido
o una proteína y conlleva a la producción de pigmentos llamados melanoidinas. La determinación de compuestos químicos originados o transformados durante el proceso
son utilizados como indicadores del desarrollo de la reacción y debido a la diversidad de
factores que intervienen y a que es una reacción con múltiples etapas, un solo indicador
no proporciona información suficiente para determinar el grado de avance de la reacción, como así tampoco la ruta o rutas químicas ocurridas.
Dado que muchas reacciones son catalizadas por mecanismos ácido-base, determina
que el factor pH sea uno de los parámetros de proceso interesantes de estudiar. Con el
fin de elucidar rutas influenciadas por el pH se consideran como útiles los indicadores
químicos 5-hidroximetilfurfural (HMF), producto intermediario de la deshidratación de los
azúcares, formado vía 1,2-enolización del producto de Amadori, ruta favorecida a pH
ácido; y por otro lado, los α-dicarbonilos glioxal y metilglioxal, productos intermediarios
de la vía de la fragmentación de azúcares, formados previo a la formación de Amadori
y/o vía 2,3-enolización del producto de Amadori, favorecido a pH alcalino.
En el presente trabajo, fue investigada la influencia del pH de la mezcla inicial leche y
azúcar (pHi), en el desarrollo de HMF, los α-dicarbonilos (glioxal y metilglioxal) y el color
durante la elaboración del DDL.
Las elaboraciones se realizaron en una paila piloto de capacidad 60 litros. Los valores
de pHi de la mezcla fueron 6,5; 7,0 y 7,5. Los α-dicarbonilos se determinaron mediante
RP-HPLC como quinoxalinas utilizando O-fenilenediamina como derivatizante y se
cuantificaron por el método de estándares externos. El HMF se determinó mediante RPHPLC y se cuantificó por el método de estándares externos. El color se midió con un
colorímetro y el desarrollo de color se siguió como dE*ab (diferencias de color respecto
a la mezcla inicial) utilizando el sistema CIELAB.
El contenido de HMF en la elaboración del DDL aumentó con el tiempo de elaboración.
De la misma manera el contenido de glioxal y metilglioxal aumentó en el tiempo de reacción, pero en cantidades significativamente mayores, indicando que la ruta de la fragmentación de los azúcares fue siempre predominante. El efecto del pHi fue significativo,
con el aumento del pHi hubo mayor presencia de glioxal y metilglioxal y mayor desarrollo
de color.
Los autores agradecen a: PEDECIBA QUIMICA, CSIC (Proy. vinculación con el Sector
Productivo). Latu y ANII (Becas posgrado A. Rodríguez). Granja Pocha S.A. (Juan L.
Lacaze, Colonia)
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Ficocianina como posible fotosensibilizador en celdas DSSC
Paula Enciso, María Fernanda Cerdá
Laboratorio de Biomateriales, Instituto de Química Biológica, Facultad de Ciencias, Universidad
de la República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Las celdas solares sensibilizadas con pigmentos (DSSC) son dispositivos
fotoelectroquímicos que asemejan el proceso de fotosíntesis, ya que utilizan pigmentos
orgánicos para absorber la luz y generar un flujo de electrones [1,2]. Una celda DSSC
típica contiene una película de material semiconductor (TiO2) cubierta con una
monocapa de moléculas de pigmentos adsorbidos a su superficie. Este ensamblado
está depositado sobre un vidrio transparente conductor y el mismo se pone en contacto
con una solución de electrolito redox (I-/I3-). Por último, un electrodo de platino es quien
cierra el circuito [3]. Hoy, la mayor parte de las investigaciones apuntan a la búsqueda
del pigmento ideal para incrementar la eficiencia de conversión energética. Por esta
razón, la utilización de pigmentos naturales es una alternativa atractiva, especialmente
para países emergentes, debido al bajo costo de su fabricación y a los beneficios
medioambientales que presentan [4,5]. En este trabajo se caracterizó a la ficocianina,
una proteína de color azul, que contiene cromóforos responsables de los altos
coeficientes de extinción molar y que cuenta con grupos carboxilos que le permiten
establecer enlaces con el TiO2 [6].
Se realizaron medidas de espectroscopía UV-vis, fluorescencia y voltamperometría para
evaluar la posibilidad de utilizar este pigmento como sensibilizador en celdas solares. El
pigmento presentó un valor de energía para el estado excitado de 1.96 eV (calculado a
partir de los datos espectroscópicos) y un valor de potencial redox adecuado de 1.2 V
vs Ag/AgCl. Tomando en cuenta estos resultados, junto con el valor de potencial redox
de la banda de conducción del TiO2 (-0.53 V) y el electrolito I-/I3- (0.35 V), se pudo
realizar el diagrama de potenciales de energía y predecir que será posible una
transferencia electrónica entre los distintos componentes de la celda. Este hecho se
verificó también a través de los perfiles de intensidad y voltaje, que permiten determinar
los valores de eficiencia una vez ensamblada la celda. Por otra parte, se armaron
también celdas utilizando ficocianina parcialmente purificada, a modo de comparar los
valores de conversión energética obtenidos.
[1] O´Regan, B.; Grätzel, M. Nature, 1991, 353, 737-740. [2] Grätzel, M. Prog. Photovolt. Res.
Appl., 2000, 8 (1), 171-185. [3] Bella, F.; Gerbaldi, C.; Grätzel, M. Chem. Soc. Rev., 2015, 44(11),
3431-3473. [4] Narayan, M. Renew. Sust. Energ. Rev., 2012, 16, 208-215. [5] Calogero, G.; Yun,
H.Y et al. Sol. Energ. Mat. Sol. C., 2012, 86, 1563-1575. [6] Eriksen, N.T. Appl. Microbiol. Biot.,
2008, 80 (1), 1-14.
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4-6/11/2015
Composición química y actividad biológica de diferentes
aceites esenciales de Artemisia absinthium: ¿se
correlacionan?
María Laura Umpiérrez1, Jesús Burillo2, Azucena González-Coloma3, Carmen Rossini1
1-Laboratorio de Ecología Química, Departamento de Química Orgánica y Departamento de
Biociencias, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay; 2- Centro de Investigación y Tecnología Agroalimentaria de Aragón, Aragón, España;3- Instituto de
Ciencias Agrarias, Centro Superior de Investigaciones Científicas, Madrid, España
[email protected]
Los plaguicidas de origen botánico, y en particular los aceites esenciales (AE), se presentan como una alternativa de control integrado de plagas. Se ha reportado la actividad
biológica de AE provenientes de diversas familias, incluyendo Asteraceae. Sin embargo,
varios estudios independientes han demostrado un grado variable de actividad en AE
de la misma especie, así como una composición química diferencial, dos hechos que
posiblemente se correlacionen. A su vez, esta composición variable de los AE podría
deberse a diferencias derivadasde su origen geográfico.
En este trabajo, diferentes AE de Artemisia absinthium (Asteraceae) fueron caracterizados en su composición química. Un Análisis de Componentes Principales posterior permitió agruparlos por procedencia (2 componentes explicaron el 94% de la varianza),
reconociéndose dos grupos (AE locales: AEUR y españoles: AEESP). Este agrupamiento puede trazarse a la presencia de la β-tujona que en AEUR representa el 53 ±
4% pero no se encuentra en AEESP. En este mismo análisis se observó que los AEESP
son muy similares entre sí en cuanto a su composición y los AEUR poseen una composición más variable.Se procedió entonces a la comparación de la actividad biológica de
dos AE muy próximos en composición (AEESP: AEESP1 y AEESP2) y uno diferente
(AEUR1).La misma se estudiófrente a las principales plagas del cultivo del tomate en
nuestro país: el insecto Tuta absoluta (Lepidoptera: Gelechiidae) y los hongos Botrytis
cinerea y Alternaria sp. Se calcularon la Dosis Letal 50 (DL50) para el insecto y la Concentración Inhibitoria 50 (CI50) para los hongos:
AE
AEUR1
AEESP1
AEESP2
DL50 (media ± SD)
(mgAE/cm2)
T. absoluta
0.44 ± 0.06
0.10 ± 0.11
0.40 ± 0.11
CI50 (media ± SD)
(mgAE/cm3)
B. cinerea
Alternaria sp.
0.043 ± 0.003
0.080 ± 0.005
0.029 ± 0.001
0.053 ± 0.005
0.033 ± 0.002
0.080 ± 0.004
Se observa que el AEESP1 es el más activo con DL50 y CI50 menores a las de los otros
dos AE. La actividad de los AEUR1 y AEESP2 podría considerarse similar. Estos resultados muestran una falta de correlación entre las actividades biológicas y las composiciones químicas y/o la procedencia geográfica de los productos, evidenciando posiblemente la importancia de los componentes minoritarios o de efectos sinérgicos de las
diferentes mezclas. Estudios posteriores con mezclas sintéticas son necesarios para
testar esta hipótesis.
Este trabajo fue financiado por ANII, CSIC, LATU-FQ. Los autores agradecen al Laboratorio de Biocatálisis y Biotransformaciones de FQ.
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Complejos de Re(II): Síntesis y estudio magnetoquímico
Mario Pacheco, Alicia Cuevas, Carlos Kremer
Cátedra de Química Inorgánica, Departamento Estrella Campos, Facultad de Química,
Universidad de la República, Montevideo, Uruguay
[email protected]
Los compuestos heterobimetálicos de tipo 3d-5d han sido estudiados por nuestro grupo
de investigación, pues no solo resultan interesantes desde el punto de vista estructural
sino que también permiten estudiar las interacciones magnéticas entre los centros portadores de espín. En particular los compuestos de coordinación de Re(II) presentan gran
anisotropía magnética consecuencia de un importante acoplamiento espín-orbita lo que
los convierte en una fuente potencial para el descubrimiento de nuevos imanes moleculares (SMMs).
En nuestro caso se ha logrado por un lado sintetizar y caracterizar al estado sólido una
importante serie de complejos mononucleares de fórmula (NBu4)[Re(NO)Br4L] (L= etanol, piridina, pirazina, piridazina, pirimidina, ácido nicotínico, ácido 3,5-piridindicarboxílico y 2-cianopirazina). A continuación, y siguiendo la estrategia del “complejo como ligando” se ha logrado sintetizar especies heterobimetálicas de manera racional a partir
de algunos de los complejos mononucleares mencionados anteriormente. Por ejemplo
partiendo del ligando complejo [Re(NO)Br4(Hnic)]- (Hnic = ácido nicotínico) como unidad
de construcción fue posible obtener los siguientes complejos: [{Re(NO)Br4(μnic)}Ni(dmphen)2]·CH3CN,
[{Re(NO)Br4(μ-nic)}Mn(dmphen)2]
y
[{Re(NO)Br4(μnic)}Cu(bipy)2], (dmphen = 2,9-dimetil-1,10-fenantrolina, bipy = 2,2’-bipiridina). Sin embargo la estrategia del complejo como ligando no siempre da lugar a la formación de
especies polinucleadas. Tal es el caso cuando se parte del ion [Re(NO)Br4(pyz)]- (pyz =
pirazina). En este caso los compuestos caracterizados resultan ser sales en donde tanto
la parte catiónica como aniónica son compuestos de coordinación independientes:
[Ni(bipy)3][Re(NO)Br4(pyz)]2 y [Cu(bipy)2Br][Re(NO)Br4(pyz)].
Las propiedades magnéticas de las especies mononucleares y de algunos los compuestos polinucleados fueron medidas en un rango de 1,9-295 K, observándose en todos
ellos un importante paramagnetismo independiente de la temperatura (0,99 - 1,85)x10-4
cm3 mol-1 así como un valor significativo de acoplamiento espín-orbita (1850 cm-1) confirmando la capacidad de estos sistemas de dar interacciones magnéticas con una anisotropía significativa. En el caso de los compuestos polinculeados con nicotinato como
ligando puente es posible observar además débiles interacciones antiferromagnéticas
entre los centros metálicos dadas a través de dicho ligando puente.
Este trabajo fue financiado por ANII (Fondo Clemente Estable) y CSIC (Iniciación y Grupos). Mario Pacheco agradece a ANII y CAP por sus becas de posgrado.
[1] Pacheco, M.; Cuevas A. et al. Dalton Trans. 2013, 52, 15361-15371. [2] Pacheco, M.; Cuevas
A. et al. Dalton Trans. 2015, 44, 11636- 11648.
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4-6/11/2015
Nitroalquenoselectrofílicos análogos de la vitamina E
(-tocoferol) como fármacos anti-inflamatorios y anti-aterogénicos
Jorge Rodríguez1, 2, Horacio Botti2, German Galliussi2, Gerardo Ferrer-Sueta3, Adriana
Carlomagno4, Paola Contreras4, Carlos Escande4, Ana Ferreira5, Carlos Batthyány2, 6,
Gloria V. López1, 2, 4
1-Grupo de Química Medicinal, Departamento de Química Orgánica, Facultad de QuímicaFacultad de Ciencias, UDELAR; 2-Unidad de Bioquímica y Proteómica Analíticas, Institut
Pasteur de Montevideo; 3-Laboratorio de Fisicoquímica Biológica, Facultad de Ciencias, UDELAR; 4-Laboratorio de Metabolismo y Envejecimiento, Institut Pasteur de Montevideo, 5-Catedra de inmunología, Facultad de Ciencias, Facultad de Química, UDELAR;6-Departamento de
Bioquímica, Facultad de Medicina, UDELAR.
[email protected]
La aterosclerosis constituye una de las principales causas de muerte en nuestro país y
en su desarrollo se reconocen dos eventos patogénicos principales: un proceso inflamatorio crónico mediado por la activación del inflamasoma por señales estériles y la
acumulación de lípidos (LDL) en la intima arterial.
En nuestro trabajo desarrollamos una nueva estrategia farmacológica para el tratamiento de la aterosclerosis y enfermedades vasculares inflamatorias: análogos de tocoferol conteniendo el grupo electrofílico nitroalquenilo en su estructura (NATOH) [1].
El diseño de esta estrategia fue basado en el rol que desempeñan las lipoproteínas en
el desarrollo de la enfermedad y en que la vitamina E se transporta en dichas partículas.
Al incorporar la función nitroalqueniloen su estructura buscamos transformar al -tocoferol en un potente agente anti-inflamatorio y anti-aterogénico,[2] a la vez de aprovechar
su metabolismo como una estrategia para lograr un transporte hacia los sitios de lesión.
En este trabajo sintetizamos y demostramos que los NATOH son electrófilos, que se
incorporan a las lipoproteínas in vitro y muestran una potente actividad anti-inflamatoria:
1. inhiben la secreción de citoquinas pro-inflamatorias dependientes de NFB (IL- 6,
MCP-1, TNF); 2. Inducen la expresión de enzimas de fase 2 controladas por el sistema
Nrf2/Keap-1 (HO-1, GCLM, NQO1) en macrófagos murinos; y 3. Inhiben la secreción de
IL-1 en macrófagos THP-1. Actualmente estamos evaluando en modelos murinos su
capacidad para inhibir el desarrollo de placas de ateroma y de revertir la HTA mediada
por Ang II.
[1]Batthyány, C.I.; López, G.V., Nitroalkenestocopherols and analogs thereof for use in the
treament and prevention of inflammation related conditions. WIPO-PCT WO 2015/073527 A1.
[2]Khoo, N.K., and Freeman, B.A. 2010. Electrophilic nitro-fatty acids: anti-inflammatory mediators in the vascular compartment. CurrOpinPharmacol 10:179-184
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4-6/11/2015
Contaminación radiactiva natural en la región Este: instalación
de infraestructura y valoración primaria de riesgo radiológico
Ana Lía Noguera, Heinkel Bentos Pereira, Laura Fornaro
Grupo de Desarrollo de Materiales y Estudios Ambientales (GDMEA), Centro Universitario de la
Región Este, Universidad de la República, Rocha.
[email protected]
En la zona de Aguas Dulces, en el Departamento de Rocha, se ha constatado la existencia de uno de los mayores yacimientos de arenas negras del país, con aproximadamente 7 millones de toneladas de minerales de acuerdo a estudios de ANCAP. Estos
yacimientos poseen actividad radiactiva debido a su contenido en Torio y Uranio y en
los demás radionucleidos de sus series radiactivas naturales [1,2].
En el Centro Universitario Regional del Este (CURE) se está desarrollando una nueva
línea de Investigación en Contaminación Radiactiva Ambiental. Para llevarla a cabo se
ha diseñado y supervisado la construcción de la infraestructura, y se han adquirido e
instalado el equipamiento para realizar Espectrometría gamma con un detector de Germanio de Alta Pureza (HPGe), Espectrometría alfa con un detector de Silicio y conteo
de actividad total alfa y beta con un detector proporcional. Este equipamiento permite
no sólo identificar y cuantificar los diversos radionucleidos naturales de las series de
238
U y 232Th de los yacimientos existentes en la zona Este del país sino también realizar
estudios compartimentales, determinar los coeficientes de transferencia de los Radionucleidos entre los diferentes compartimentos y concluir sobre la incidencia de los mismos en los habitantes de la zona.
Con el objetivo de realizar una valoración primaria del riesgo radiológico al cual están
expuestos los habitantes del área se realizó un muestreo de arena de las playas del
Departamento. Para ello se tomaron 3 muestras por playa a profundidad de 0 a 5 cm y
se secaron en estufa 24 horas a 150 ºC. Las muestras fueron selladas en contenedores
de geometría Marinelli de HPDE de 500 ml durante 4 semanas con el fin de alcanzar el
equilibrio secular de las series de 238U y 232Th, y medidas por espectrometría gamma de
alta resolución con detector de Germanio de alta pureza (HPGe) GMX35P4-76-RB, 35
% eficiencia y 1.75 % de resolución para el fotopico de 60Co, durante 150000 s. Materiales de referencia (RGU-1 y RGTh-1) de IAEA fueron utilizados para realizar la calibración en eficiencia. La serie de 238U fue estudiada a través del promedio ponderado de la
actividad de los fotopicos de 214Bi (609.3 y 1120.2 keV) y 214Pb (295.2 y 352,0 keV), la
serie de 232Th fue estudiada a través del promedio ponderado de la actividad de los
fotopicos de 212Pb (238.6 keV) y 208Tl (583.1 keV). También se evaluó la actividad en 40K
a través de su fotopico de 1460 keV. Con los valores obtenidos fueron estimadas la Tasa
de dosis absorbida en aire (D), obtenienda por ejemplo para Barra de Valizas de 56 +
8 nGy/h, la actividad equivalente de Radio (Raeq), obteniendo para Barra de Valizas 122
+ 18 Bq/Kg y el Indice de Daño externo (Hex), el cual para Barra de Valizas posee un
valor de 0,33. Estos valores están por debajo de los límites máximos recomendados,
por la “Organization for Economic Cooperation and Development, Nuclear Energy
Agency” (OECD) para el uso seguro en materiales de construcción, Raeq menor a 370
Bq/Kg y Hex menor a 1 y por la “International Commission on Radiological Protection”
(ICRP), por lo que la permanencia en la zona estudiada no presenta riesgo radiológico
para la población [3,4].
[1] ANCAP, “Despegue”, Revista Publicaciones de ANCAP, 1972. [2] Bossi, J.; Navarro, R. Recursos Minerales del Uruguay. Ed. Rojobona. Montevideo, Uruguay. 2000, 275-278. [3] ICRP
1977 International Commission on Radiological Protection, Recomendation of ICRP Publication
26, Oxford. [4] OECD, Organization for Economic Coorp. and Develop. Exposure to radiation
from natural radioactivity in building materials, Nuclear Energy Agency, Paris 1979.
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Síntesis y caracterización de nanopartículas de plata, para el
desarrollo de un sensor colorimétrico de mercurio
Santiago Botasini
Laboratorio de Biomateriales, Instituto de Química Biológica, Facultad de Ciencias, Universidad
de la República (UdelaR), Montevideo, Uruguay.
[email protected]
El presente trabajo involucra el estudio de la estabilidad de disoluciones de nanopartículas de plata para su potencial uso como un sensor colorimétrico de mercurio. Como
punto de partida se elige la técnica de síntesis por el método de Brust [1], el cual utiliza
al borohidruro de sodio como agente reductor. Debido a la alta higroscopicidad que presenta el reactivo, es necesario evaluar la pureza del mismo antes de comenzar la síntesis de nanopartículas. Ante la falta de técnicas de evaluación rápidas, la primera etapa
de la Tesis de Posgrado se enfoca en desarrollar un método completamente nuevo a
partir de las medidas por espectroscopía infrarroja, que tiene la ventaja de ser mucho
más rápido y fácil de implementar que las técnicas oficiales reportadas en la bibliografía.[2] Una vez optimizada la síntesis, se evaluó el efecto estabilizante de diferentes
agentes de protección, encontrándose al almidón como el único en no generar agregación de las partículas con el agregado de un exceso del mismo. Asimismo los estudios
de estabilidad frente al aumento de la fuerza iónica revelaron un mecanismo de agregación dependiente de la naturaleza del electrolito empleado; permitiendo explicar el fenómeno en función de la formación de sales insolubles (especialmente cloruro de plata)
alrededor de las nanopartículas.[3] De forma paralela se plantea un modelo termodinámico que estudia el proceso de agregación, brindando un método de análisis globalizador de las variables que afectan el estado de agregación de las nanopartículas.[4]
La segunda parte de la Tesis se enfoca en emplear los conocimientos adquiridos sobre
la estabilidad del coloide de plata, para el desarrollo de un sensor colorimétrico de mercurio. Como estrategia de trabajo se empleó la capacidad de la plata de formar amalgamas, generando de esta manera un cambio en el entorno fisicoquímico de la nanopartícula, que se traducen en variaciones en el espectro de absorción. Los resultados mostraron un corrimiento del máximo a 400 nm hacia la región ultravioleta del espectro,
siendo este cambio específico en comparación con otros metales como el zinc, hierro,
cobre, cromo, cadmio y bismuto. El límite de detección máximo alcanzado fue de 50 nM,
utilizando un espectrofotómetro UV-Vis y en ausencia de cloruros. Este último debe estar en concentraciones bajas (<10 mM) para evitar la agregación de las partículas, destacándose nuevamente la importancia de conocer el destino de las partículas en ambientes reales, donde los cloruros en general se encuentran presentes.
Este trabajo fue financiado por CSIC y PEDECIBA-Química. También se agradece la
colaboración especial del Dr. Ricardo Faccio en las medidas de XRD y a todo el equipo
de Biomateriales: Fernanda Cerdá, Laura Luzuriaga, Paula Enciso, Pablo Tancredi y a
mi tutor Eduardo Méndez.
[1] Brust, M.; et al. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1995, 16, p. 1655-1656. [2] Botasini; S. and
E. Méndez. J. Power Sources 2012, 197, p. 218-223. [3] Botasini; S. and E. Mendez. J. Nanopart.
Res. 2013, 15, p. 1526-1533. [4] Botasini; S. and E. Mendez. Nanotechnology Energy and Environment 2012, 6, p. 251-264.
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Aproximación a la Síntesis del carbazúcar presente en
Neplanocina A.
Estefanía Dibello, Daniela Gamenara, Gustavo Seoane
Laboratorio Síntesis Orgánica, Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Los azúcares modificados se encuentran formando parte de muchos compuestos con
actividad biológica. Dentro de éstos se encuentran los análogos de nucleósidos, en los
cuales puede sustituirse la ribosa o desoxirribosa por un azúcar modificado. La síntesis
de nucleósidos y sus análogos, ha tenido un desarrollo exponencial en los últimos 20
años, debido fundamentalmente a la creciente necesidad de disponer de nuevas drogas
antivirales. Entre los análogos más destacados se encuentra Neplanocina A que fue
aislado de Ampullariella regularis A11079, y ha demostrado tener una potente actividad
antiviral [1]. En Neplanocina A, se sustituye la ribosa presente en adenosina por su análogo carbocíclico (carbazúcar A).
La inclusión de etapas organocatalíticas en la preparación de azúcares y análogos ha
tenido un desarrollo creciente en la última década. La utilización de aminoácidos y derivados como organocatalizadores para la preparación de compuestos β-hidroxicarbonílicos ha demostrado ser una estrategia que permite obtener toda la diversidad estereoquímica posible en forma altamente selectiva, en función de la estructura química y estereoquímica del catalizador seleccionado en cada caso [2].En este trabajo se muestran
los resultados obtenidos en la síntesis del carbazúcar presente en Neplanocina A, mediante una estrategia organocatalítica. El L-gliceraldehído protegido ortogonalmente, 2
[3], se preparó usando L-gulonolactona como material de partida. Se optimizó la reacción aldólica del mismo con la cetona 1 usando L-prolina como organocatalizador, obteniéndose 3 como único diastereómero, con un 68% de rendimiento. En este intermedio
ya están fijados los tres centros quirales presentes en el carbazúcar A. Se presentarán
los avances en relación a las estrategias de olefinación, oxidación y ciclación para obtener el carbazúcar A.
Los autores agradecen a: PEDECIBA, Facultad de Química (UdelaR), ANII, CSIC.
[1] Borchardt, R. T.; Keller, B. T.; Patel Thombre, U. J. Biol. Chem. 1984, 259, 4353-4358. [2]
Dibello, E.; Gamenara, D.; Seoane, G. Curr.t Organocat. 2015, 2, 124-149. [3] Dibello, E.;
Brovetto, M.; Gamenara, D.; Seoane, G. Tetrahedron Lett. 2013, 54, 5895-5897.
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Química de productos naturales en Baccharis sp. (Asteraceae)
Manuel Minteguiaga1,3, Noelia Umpiérrez1, H. Andrés González2, Laura Fariña1,
Eduardo Cassel3, Eduardo Dellacassa1
1- Laboratorio de Biotecnología de Aromas, DQO-Facultad de Química, UdelaR, Montevideo,
Uruguay; 2- Facultad de Agronomía, UdelaR, Montevideo, Uruguay; 3- Laboratório de
Operações Unitárias, Faculdade de Engenharia, PUCRS, Porto Alegre, Brasil.
[email protected]
La química de productos naturales es un área muy importante para la investigación y
valorización de los recursos naturales nativos de una región en particular. La misma
implica el estudio de la ocurrencia en los organismos vivos (principalmente plantas) de
diferentes compuestos químicos de bajo peso molecular provenientes del metabolismo
secundario, y su posible aplicación a necesidades netamente humanas (farmacéutica,
agricultura, perfumería, etc.). Dentro de la flora nativa, la familia Asteraceae
(Compuestas) es el grupo con mayor número de especies, presentando una gran
capacidad de crecimiento y plasticidad, que las hace ser consideradas a varias de ellas
como malezas en agricultura [1]. Dentro de las compuestas, el género Baccharis cuenta
con al menos 50 especies en Uruguay (González, com. pers.), incluyendo a las
conocidas “chircas” y “carquejas” [1]. El estudio de la química de éste género se puede
enfocar desde dos puntos de vista: fracción volátil con la ocurrencia de mono,
sesquiterpenos, y fenilpropanoides (extraídos por destilación por arrastre con vapor y
analizados por cromatografía gaseosa); y fracción no volátil con presencia de
flavonoides, diterpenos y ácidos fenólicos (extraídos por Soxhlet y analizados por
cromatografía líquida y cromatografía en capa fina).En éste trabajo se presentan los
resultados más relevantes, recientemente publicados, en cuanto a la química de
Baccharis sp. Mediante el estudio exhaustivo de la composición volátil, y la aplicación
de herramientas estadísticas multivariables, se logró realizar una clasificación
quimiotaxonómica de B. trimera, B. milleflora, B. uncinella y B. tridentata; en que las tres
primeras especies agruparon juntas de acuerdo a su composición sesquiterpénica, y la
última formó un cluster separado por su alto contenido en hidrocarburos monoterpénicos
[2]. También se ha estudiado la presencia de quimiomarcadores (carquejol y acetato de
carquejilo) en especies de “carquejas” (B. trimera, B. milleflora y B. articulata) donde los
resultados indican discrepancias con la literatura en cuanto al papel discriminante de
estos compuestos para diferentes especies. En particular, la situación para las
poblaciones estudiadas de B. trimera del sur de Brasil [3], sugiere la necesidad de
revisar éste concepto. En paralelo, se ha trabajado sobre los perfiles volátiles de
individuos masculinos y femeninos de B. articulata, tomada como especie modelo, en
donde se observaron claras diferencias en cuanto a calidad e intensidad de los
odorantes, siendo los individuos masculinos más complejos aromáticamente [4]. Como
forma de poder discutir la importancia del metabolismo secundario para el género
Baccharis, demostrar su relación con los diferentes factores a tener en cuenta y disponer
de información objetiva, se presentarán resultados vinculados a la variación estacional
en la composición volátil de algunas especies estudiadas. En forma complementaria, y
como avance en el estudio de los metabolitos no volátiles asociados al género
Baccharis, se informarán avances en el estudio de la composición polifenólica de B.
trimera y su impacto sobre la funcionalidad de los extractos en los que se han
encontrado.
Los autores agradecen a ANII, PEDECIBA y CAPES Brasil por la financiación para la
realización de este estudio.
[1] Marchesi E. Flora y vegetación del Uruguay. Proyect Orion. Capítulo 5, IFC, 2005. [2] Minteguiaga, M. et al. Chem. and Biodiv. 2015. In press. [3] Minteguiaga, M. et al. Lilloa, 2015, 52,
62-64. [4] Minteguiaga, M. et al. 2015. J. Sep. Sci. In press.
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Calidad sensorial y fisicoquímica de aceite de oliva virgen de
producción nacional
Ana Claudia Ellis1, Adriana Gámbaro1, María Antonia Grompone2
1- Sección Evaluación Sensorial; 2- Laboratorio de Grasas y Aceites, Departamento de Alimentos, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
El aceite de oliva virgen es extraído de la fruta (drupa) del árbol Olea europea L. Es la
principal fuente de aceite en la dieta mediterránea debido a que al no estar refinado,
mantiene todas sus características como aroma, sabor, color y propiedades nutritivas.
Las principales ventajas para la salud son debidas a su contenido en ácidos grasos
monoinsaturados, en antioxidantes naturales y a que fue extraído sin el uso de productos químicos.
Surge en el Uruguay, a partir del año 2002, una expansión del área plantada de olivos
que hoy supera las 10000 hectáreas, distribuidas en todos los departamentos del país,
constituyéndose el segundo rubro frutícola por superficie después de la citricultura. La
principal variedad plantada es la Arbequina (50.0 %), seguida por Picual.
El objetivo principal de esta tesis fue estudiar la calidad del aceite de oliva virgen extraído de variedades Arbequina y Picual nacionales y estudiar la percepción del consumidor uruguayo sobre el producto.
El estudio se llevó a cabo durante tres años consecutivos, cosechas 2011, 2012 y 2013
y se seleccionaron cinco productores (quienes proporcionaron las aceitunas y éstas fueron recogidas “in situ”) de las dos zonas del país que poseen mayor densidad de plantaciones: sur-este y sur-oeste.
De cada variedad de aceitunas se separaron tres índices de madurez (IM): bajo, medio
y alto y se les extrajo el aceite en el sistema Abencor de Facultad de Química.
En total se obtuvieron 79 muestras de aceite de oliva virgen durante los tres años.
Algunos parámetros estudiados fueron el rendimiento obtenido en aceite en el Abencor
(%), el contenido de humedad (%), el rendimiento teórico en aceite (%), la acidez (expresada en % de ácido oleico), el contenido de polifenoles totales (expresado en ppm
de ácido siríngico), el contenido y composición los tocoferoles (ppm) y el perfil de los
ácidos grasos (%). Todas las técnicas utilizadas fueron las sugeridas por el Consejo
Oleícola Internacional (COI).
Las 79 muestras fueron evaluadas por el panel de cata de aceite de oliva que funciona
en Facultad de Química, según normativa COI/T20/Doc. Nº15 Rev. 4, complementando
con una cata descriptiva. Dicho panel está homologado desde el año 2012 por el COI.
También se realizaron diferentes estudios con consumidores, intentando detectar los
factores que influyen en el consumo de aceite de oliva y las características que influyen
en la aceptabilidad del producto, entre otras cosas.
Desde el punto de vista fisicoquímico, las 79 muestras de aceite analizadas cumplen
con los requisitos COI para ser categorizados como virgen extra.
Si comparamos la composición en ácidos grasos de los aceites de Arbequina vs. Picual,
el de Picual tiene mayor % de ácido oleico y éste disminuye con el aumento del IM. El
aceite de Arbequina tiene un % de palmítico mayor que el de la variedad Picual.
Tanto el contenido de polifenoles como de tocofenoles, en ambas variedades y zonas,
disminuyen a medida que aumenta el IM, con algunas excepciones.
De los 79 aceites analizados sensorialmente, 77 pertenecieron a la categoría virgen
extra y sólo dos a la categoría virgen por presentar defectos en baja intensidad.
Sensorialmente se percibe al de Picual más amargo y picante que el de Arbequina.
Este trabajo fue financiado por ANII, CSIC y PEDECIBA.
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La colmena: ¿monitor de sustentabilidad de agroecosistemas?
Silvina Niell1, Verónica Cesio2, Héctor Cancela3, Horacio Heinzen2
1- Polo Agroalimentario y Agroindustrial, Departamento de Química del Litoral, CENUR Litoral
Norte Sede Paysandú, Universidad de la República, Paysandú, Uruguay; 2- Cátedra de Farmacognosia y Productos Naturales, Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química,
Universidad de la República, Montevideo, Uruguay; 3- Instituto de Computación, Facultad de
Ingeniería, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay
[email protected]
Los productos de la colmena (abejas, cera, miel y polen) son desde el punto de vista
ambiental reservorios de información muy valiosa sobre la calidad del ambiente en el
que se encuentra la colmena, tanto es así, que se ha explorado la aplicabilidad de las
abejas (Apis mellifera) y la colmena como bioindicador de calidad ambiental de una región. Las abejas en su recorrido por la vegetación en busca de néctar y polen colectan
contaminantes que luego se distribuyen dentro de la colmena según las propiedades
fisicoquímicas de los mismos. Este trabajo busca investigar si los productos de la colmena en Uruguay constituyen muestras a partir de las cuales se puede conocer la calidad ambiental del agroecosistema en el que se encuentra la misma. Para poder testear
esta hipótesis fue necesario seleccionar cuidadosamente los pesticidas a evaluar, luego
desarrollar y validar metodologías de análisis multiresiduo para cada producto de la colmena (abeja, cera, miel, polen) que tuvieran límites de cuantificación adecuados. Las
herramientas analíticas desarrolladas hasta el momento se han empleado para evaluar
experimentos y monitoreos que buscan mostrar la aplicabilidad de la colmena como
monitor de sustentabilidad de agroecosistemas. Por un lado se realizó un experimento
a campo donde se expusieron abejas confinadas a la presencia de 3 pesticidas de la
familia de los neonicotinoides aplicados sobre un cultivo de soja en floración para estudiar la transferencia de los mismos del cultivo a la colmena y evaluar su distribución
dentro de la colmena: partición entre cera, polen y miel. Se encontró que una abeja
pecoreando en un campo que ha sido aplicado hace 24 hs colectó un promedio de 0,05
ng de acetamiprid, 0,3 ng de imidacloprid y 0,3 ng de tiametoxam, de la cantidad originalmente aplicada (5, 8, y 3 mg/m2 respectivamente). Se detectaron residuos a los 6
días en la cera recientemente producida lo que indica que las abejas expuestas efectivamente transfirieron a la colmena los 3 neonicotinoides testeados probando que las
abejas se contaminaron y los almacenaron principalmente en la cera. Por otra parte, se
realizó un monitoreo de colmenas colocadas en los principales agroecosistemas del
país, donde se encontraron residuos de tiacloprid, imidacloprid, metomilo, carbarilo, hexitiazox, azoxistrobin, piraclostrobin, tebuconazol, y haloxifop-metil a niveles entre
0.0001−0.01 mg/kg. Las oscilaciones en la cantidad y frecuencia de hallazgos de residuos de pesticidas para apiarios específicos se correlacionaron estadísticamente con la
estación de muestreo y el agroecosistema donde las colmenas se ubicaban mostrando
el potencial de la colmena como centinela de las sustancias químicas aplicadas en su
entorno.
Los autores agradecen a INIA La Estanzuela, DIGEGRA-MGAP, FPTA 320, CSIC I+D,
PEDECIBA, Universidad de la República.
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Sistemas bio-electroquímicos microbianos para la obtención
de energía y compuestos orgánicos
Jorge Wenzel1, Laura Fuentes1, Ángela Cabezas1,2, Claudia Etchebehere1
1- Laboratorio de Ecología Microbiana, BIOGEM, IIBCE, Montevideo, Uruguay. 2- Universidad
ORT, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Los sistemas bioelectroquímicos microbianos abarcan una serie de dispositivos en los
cuales los microorganismos actúan como catalizadores en celdas electroquímicas [1].
Los microorganismos pueden catalizar la reacción anódica (bioánodo), catódica
(biocátodo) o ambas. Estos sistemas pueden clasificarse según el tipo de proceso en
celdas de combustible (MFC), celdas electrolíticas (MEC) o celdas de electrosíntesis
(MES) microbianas. Los tres tipos de dispositivos cuentan con una configuración básica
similar. Ésta, consiste en un ánodo que cataliza las reacciones de oxidación, un cátodo
que cataliza reacciones de reducción, un electrolito por el cual migran los iones y
colectores de corriente que cierran los circuitos para el transporte de electrones entre el
ánodo y el cátodo. Por lo general, las MFC son puestas a punto para obtener
electricidad, aprovechando la diferencia de potencial que se establece a través de una
resistencia externa entre un (bio)ánodo que oxida materia orgánica y un (bio)cátodo que
reduce oxígeno. Por otro lado, las MEC son utilizadas para la producción de hidrógeno
por la aplicación de un potencial el cual hace posible la reducción de protones en el
(bio)cátodo para dar hidrógeno molecular, mientras se cataliza la reducción de
compuestos orgánicos que en el (bio)ánodo. Asimismo, el concepto de MES es similar
al de las MEC, siendo en cambio el compuesto de interés a producir distinto al hidrógeno
molecular. Los ejemplos más extendidos son la producción de compuestos orgánicos y
la recuperación de metales preciosos o nutrientes. El estudio de los microorganismos,
que actúan como catalizadores electroquímicos en estos sistemas, es crucial para
mejorar su eficiencia y estabilidad. Parte de los objetivos de mi tesis de docotrado, es
contribuir desde la ecología microbiana en la identificación y conocimiento de estos
microorganismos.
En primer lugar, se estudió la posibilidad de producir energía eléctrica a partir de suero
de quesería y de efluente de un reactor de producción de hidrógeno. Particularmente,
nos enfocamos en las comunidades microbianas responsables de la generación de
corriente eléctrica a partir de estos efluentes en MFC. En este caso, por análisis de
secuenciación masiva y aislamientos se encontró una correlación entre la performance
electroquímica de la celda y los grupos microbianos asociados.
En segundo lugar, en colaboración con el LEQUIA de la Universidad de Girona, se
caracterizaron por secuenciación masiva las comunidades microbianas asociadas a
biocátodos en ensayos de producción de ácidos orgánicos durante la captura de dióxido
de carbono en MES. Mediante este ensayo, se demostró que la estructura en las
comunidades microbianas asociadas correlaciona con variaciones en los compuestos
orgánicos obtenidos a lo largo de la operación. Asimismo, se exploraron posibles vías
para la fijación del dióxido de carbono basados en las capacidades metabólicas
reportadas de los diferentes grupos taxonómicos encontrados.
El desarrollo de estas investigaciones, sienta un primer antecedente para el país en el
estudio de estos sistemas.
Los autores quieren agradecer a la ANII y PEDECIBA por la financiación de la tesis de
posgrado en de J.W. de los proyectos FSE-201032 y FSE-6437 dirigidos C.E..
[1] Sharma, M.; Bajracharya, S.; Gildemyn, S. et al. Electrochimica Acta 2014, 140, 191-208
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Síntesis de análogos del antibiótico higromicina A.
Gonzalo Carrau1, Hélio Stefani2, David González.1
1- Laboratorio de Síntesis Orgánica, Depto. de Química Orgánica, Fac. de Química, UdelaR,
Montevideo, Uruguay; 2- Laboratorio de Síntesis de Compuestos bioactivos, Departamento de
Farmacia, Fac. de Ciencias Farmacéuticas, USP, SP, Brasil.
[email protected]
La higromicina A es un antibiótico natural aislado en 1953 a partir de Streptomyces
hygroscopicus.[1] Presenta una moderada acción antibacteriana frente a bacterias gram
(+) y gram (-), y exhibe excelente actividad tanto in vitro como in vivo contra Treponema
hyodysenteriae, el microorganismo causante de la disentería porcina.[2] La estructura
de la higromicina A parece surgir del ensamblaje de tres unidades: una furanosa, un
cinamoílo y un aminociclitol. Esta estructura modular lo hace un compuesto ideal para
el estudio sistemático de relación estructura-actividad. En este sentido, un grupo de la
empresa Pfizer ha desarrollado varios análogos de este antibiótico, y encontró que el
azúcar puede ser sustituido por un residuo alileter sin pérdida de la actividad biológica.
En esta oportunidad se presentarán los resultados obtenido en la síntesis del residuo de
aminoinositol natural, y análogos con diferente estereoquímica, sintetizados mediante
una estrategia quimioenzimática. El primer paso consiste en una biotransformación de
bromobenceno (1) utilizando una cepa recombinante de E. coli (JM109 pDTG601), obteniendo así el cis-ciclohexadienodiol 2 enantioméricamente puro. Posteriormente, mediante secuencias cortas de síntesis orgánica convencional, se pueden obtener diversos
aminoinositoles, con buena diasteroselectividad (4).
[1] Pittenger, R. C.; McGuire, J. M., et al. Antibiot. Chemoter, 1953, 3, 1268. [2] Omura, S.; Walsh,
J. C., et al. J. Antibiot. 1987, 40, 1619.
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PÓSTERES
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Sesión de Pósteres 1:
Miércoles 4 de noviembre,
10:00 – 11:30 hs.
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Selección de una levadura oleaginosa Antártica como fuente de
triglicéridos para la producción de biodiesel y optimización de
su producción en melaza de caña.
Adalgisa Martínez1, Caterina Rufo2, Silvana Vero1
1- Laboratorio de Biotecnología, Cátedra de Microbiología; 2- Área Alimentos y Nutrición, Polo
Tecnológico de Pando, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
A pesar del aislamiento geográfico y las condiciones climáticas extremas se ha
demostrado que la zona antártica alberga variadas formas de vida microbiana. Este
trabajo se basó en el aislamiento, identificación y caracterización de levaduras antárticas
como fuente de ácidos grasos para la producción de biodiesel en sustitución a los lípidos
de origen vegetal o animal. El biodiesel es considerado como una prometedora
alternativa a los combustibles fósiles. Sin embargo, los altos costos de obtención de las
materias primas vegetales utilizadas y la competencia con el sector alimentario, ha
marcado la necesidad de buscar fuentes alternativas de ácidos grasos [1]. En ese
contexto, las levaduras oleaginosas han sido descritas como una opción factible. Estas
son capaces de acumular en su citoplasma triglicéridos en niveles superiores al 20% de
su biomasa [2], superándose en algunos casos el 60% de acumulación. Además, los
costos de producción pueden minimizarse si dichos microorganismos se cultivan
utilizando fuentes de carbono económicas, como subproductos industriales tales como
la melaza proveniente de la industria azucarera.
En la búsqueda de ese tipo de microorganismos para ser utilizados como materia prima
de un biodiesel utilizable en climas fríos, se recolectaron 80 muestras de suelo y agua
de diversos lugares de la isla Rey Jorge, en las proximidades de la península antártica.
Se aislaron 65 levaduras, las cuales fueron identificadas molecularmente a nivel de
especie, por secuenciación de la región D1/D2 del 26SADNr [3]. Para los aislamientos
obtenidos, se estudió la capacidad de acumular lípidos intracelulares en condiciones de
escasez de nitrógeno. La existencia de levaduras oleaginosas fue confirmada en
territorio antártico, describiéndose especies no caracterizadas previamente como
oleaginosas. De acuerdo a los resultados obtenidos se seleccionó la levadura con mayor
capacidad de acumulación de lípidos intracelulares, capaz de crecer en diversas fuentes
de carbono y cuyo perfil de ácidos grasos resultara adecuado para pronosticar su uso
como materia prima para la producción de biodiesel. La cepa seleccionada fue
identificada como Candida glaebosa. Para la misma se optimizó la producción de
biomasa en el medio de acumulación con melaza como fuente de carbono.
Agradecimientos: Agencia Nacional de Investigación e Innovación (ANII)
[1] Meng, X.; Yang, J.; Xu, X. et al. Renewable Energy 2009, 34, 1-5. [2] Li, Q.; Du, W.; Liu, D.
Appl. Microbiol. Biotechnol. 2008, 80, 749–756. [3] Kurtzman C.P.; Robnett C.J. Antonie Van
Leeuwenhoek.1998. 73 (4), 331-371.
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El análisis proteómico de una cepa de Mycobacterium tuberculosis deficiente en PknG revela su participación en procesos
relevantes para la patogenicidad
Analía Lima1, Magdalena Gil1, Alessandro Cascioferro2, Magdalena Portela1,3, María
Noel Álvarez1,4, Carlos Batthyány1,4, Rosario Durán1.
1-Unidad de Bioquímica y Proteómica Analíticas, Institut Pasteur de Montevideo e IIBCE; 2--UP
Pathogénomique Mycobactérienne, Institut Pasteur; 3-Facultad de Ciencias (UdelaR); 4-Departamento de Bioquímica, Facultad de Medicina (UdelaR).
[email protected]
La tuberculosis constituye uno de los problemas sanitarios más importantes a nivel mundial [1]. El éxito de M. tuberculosis como patógeno humano reside principalmente en su
capacidad de sobrevivir en macrófagos y mantener una infección latente a lo largo de la
vida del hospedero [2]. Por otra parte, se ha demostrado que la Ser/Thr-quinasa de M.
tuberculosis, PknG, regula procesos críticos en el metabolismo bacteriano y que tiene
un rol en la capacidad de este patógeno para sobrevivir en macrófagos [3, 4]. Actualmente no existe un tratamiento totalmente efectivo contra la tuberculosis. Por este motivo, es crucial alcanzar un mejor entendimiento de los procesos patogénicos regulados
por esta quinasa, lo que finalmente puede conducir al desarrollo de nuevas estrategias
terapéuticas que mejoren el control y tratamiento de la enfermedad.
En este trabajo llevamos a cabo un estudio proteómico comparativo y cuantitativo de la
cepa salvaje de M. tuberculosis H37Rv (WT) y una cepa mutante deficiente en el gen
pknG (KO). Para este fin empleamos dos estrategias proteómicas complementarias: 2DDIGE y “shot-gun”.
En la estrategia basada en 2D-DIGE, extractos de proteínas de las cepas WT y KO
fueron marcados diferencialmente con fluoróforos, mezclados con un estándar interno,
y separados en un único gel. Las imágenes fueron adquiridas en un escáner de fluorescencia (TyphoonFLA 9500, GE Healthcare) y analizadas con el software DeCyder (GE
HEalthcare). Usando esta aproximación, se pudieron detectar más de cien spots diferenciales, la mayoría de los cuales fueron identificados por espectrometría de masa
MALDI-TOF/TOF (4800 ABSciex). Asimismo, mediante 2D-DIGE se pudieron detectar
diferencias en la abundancia relativa de spots con diferentes pI, correspondientes a una
misma proteína, patrón que es consistente con potenciales cambios en la fosforilación.
Además, es interesante destacar que identificamos varias proteínas previamente reportadas como sustratos in vitro de PknG (GarA, GlnA, FixA), validando esta técnica como
herramienta para identificar sustratos de quinasas.
En la aproximación de tipo “shot-gun”, los extractos de proteínas fueron previamente
separados mediante SDS-PAGE y se analizaron por espectrometría de masa tipo nanoLC-trampa iónica de alta sensibilidad (LTQ Velos, Thermo). Usando esta estrategia, se
pudieron identificar más de 1000 proteínas por cada condición, obteniéndose así una
cobertura más completa del proteoma de M. tuberculosis. Entre las proteínas identificadas, más de 100 se encontraron diferencialmente expresadas en la cepa WT o KO.
El análisis funcional de las proteínas diferenciales identificadas mediante ambas estrategias, permitió distinguir diversos procesos biológicos afectados por la supresión de
PknG, incluyendo, síntesis de lípidos complejos, metabolismo de la pared celular, sistemas de secreción, adaptación a la hipoxia y privación de nutrientes. La importancia de
estos procesos para la patogenicidad de M. tuberculosis permite postular que a través
de su regulación, PknG podría estar ejerciendo su rol como factor de virulencia y resalta
el papel de esta quinasa en la fisiopatología de la bacteria y su compleja relación con el
hospedero. [1] Global tuberculosis report 2014, World Health Organization. [2] Russell, D.G. Nat
Rev Micobiol 2007, 5(1):39-47. [3] O'Hare, H.M.; Durán R. Mol Microbiol. 2008, 70(6):1408-23.
[4] Walburger, A.; Koul A. Science. 2004, 304(5678):1800-4.
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Las comunidades diazótrofas presentes en diferentes suelos
¿determinan las comunidades establecidas como endófitas de
raíces de arroz?
Andrea Martínez, Ana Fernández, Lucía Ferrando
Laboratorio de Ecología Microbiana Medioambiental, Departamento Biociencias, Facultad de
Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Los suelos utilizados con fines agrícolas sufren cambios importantes a lo largo de los
ciclos sucesivos de cultivos, que afectan en muchos casos la fertilidad y biodiversidad
del suelo. El gran aporte que realizan muchas de las bacterias endófitas a la promoción
de crecimiento vegetal es bien conocido, en particular, las fijadoras de nitrógeno (diazótrofas). Las bacterias endófitas provienen principalmente del suelo, por lo que diferencias importantes en su composición pueden determinar y/o afectar a la flora microbiana
establecida en los tejidos internos de las plantas.
El objetivo de este trabajo fue determinar la estructura y la diversidad de las comunidades diazótrofas de vida libre presentes en siete suelos agrícolas uruguayos y las establecidas como endófitas en raíces de plantas de arroz cultivadas en estos suelos, bajo
condiciones controladas. Para esto se realizó un ensayo de crecimiento de plantas de
arroz durante 25 días (diseño DCA, 7 tratamientos, duplicados, arroz variedad INIA El
Paso 144) utilizando diferentes suelos y semillas desinfectadas superficialmente. Se utilizaron las técnicas T-RFLP (Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism) y pirosecuenciación 454 del gen nifH como marcador funcional, para el estudio de la estructura y diversidad de las comunidades diazótrofas tanto en los suelos como en las raíces
de las plantas de arroz desinfectadas provenientes del ensayo.
Los resultados obtenidos tanto por T-RFLP como por pirosecuenciación del gen nifH
revelaron que las comunidades diazótrofas presentes en los suelos resultaron significativamente más diversas que las establecidas en el interior de las raíces. Además, de
acuerdo a los análisis de agrupamiento realizados de los resultados por ambas metodologías, las comunidades establecidas en los distintos suelos presentaron mayor similitud
entre ellos (entre 30 y 40%) que las comunidades endófitas de las raíces crecidas en
los mismos (menor a 10%). Las secuencias obtenidas mediante pirosecuenciación se
agruparon en un total de 122 OTUs diferentes (90% similitud de secuencia de aa). Las
comunidades diazótrofas de suelo se encuentran dominadas por unas pocas OTUs, diferentes a las predominantes en las comunidades endófitas de arroz. Actualmente se
está realizando la afiliación filogenética de las OTUs dominantes tanto en suelo como
en raíces de arroz. Estos resultados sugieren que la planta de arroz podría estar jugando
un rol importante en la selección de un grupo restringido de especies diazótrofas que
efectivamente colonizan la raíz y logran establecerse.
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Dificultades encontradas en la síntesis de flavonoides
hidroxilados
Ariel Tijman1, Nicolás Caballero1, Silvana Alborés2 , Gabriel Sagrera1
1-Laboratorio de Síntesis Orgánica, Departamento de Química Orgánica, 2-Cátedra de
Microbiología, Departamento de Biociencias, Facultad de Química, Universidad de la
República, Montevideo, Uruguay
[email protected]
Los flavonoides son compuestos de estructura general C6-C3-C6. De acuerdo al estado
de oxidación del fragmento C3, se clasifican en chalconas, flavanonas, etc [1,2,3]. Los
flavonoides se encuentran ampliamente distribuidos en el reino vegetal y su gama de
actividades biológicas es muy grande [4]. Si bien los flavonoides se obtienen por lo general de sus fuentes naturales como polifenoles libres, la mayoría de las síntesis descritas involucran la obtención de compuestos cuyos grupos fenólicos se encuentran protegidos, siendo la desprotección final difícil en muchos casos [1,2,3]. En la síntesis de
flavonoides polihidroxilados aparecen diferentes situaciones a resolver que están interrelacionadas: a) obtención de los OH fenólicos libres; b) obtención del patrón de sustitución deseado de los anillos A y B; c) obtención del estado de oxidación deseado del
fragmento C3. En la mayoría de los casos reportados en la literatura se indica que en la
síntesis de polihidroxichalconas por condensación aldólica, todos los grupos hidroxilos
fenólicos de los precursores (acetofenonas y benzaldehídos), (exceptuando los grupos
2'-OH) deben encontrarse protegidos, de lo contrario la reacción da muy bajos rendimientos o simplemente no ocurre. Esto implica que se debe usar usar un grupo protector
que resista las condiciones de condensación aldólica y que luego sea fácil de remover
en una etapa final de desprotección. En muchas ocasiones, la desprotección final es
difícil pues se necesitan aplicar condiciones drásticas, el trabajo de manipulación es
laborioso y se obtienen resultados muy pobres. De acuerdo a nuestra experiencia previa
el grupo protector de elección es el tetrahidropiranilo, realizando la desprotección final
por calentamiento con ácido paratoluensulfónico en metanol [5]. En este trabajo se describe la síntesis de una serie de hidroxichalconas y la desprotección final se efectúa por
calentamiento con silicagel. La evaluación de las propiedades antibacterianas está
siendo realizada por la Dra. Silvana Alborés y su grupo.
[1] Markham, K. R.; Mabry, T. J. The Flavonoids 1975, Chapman and Hall London. [2] Mabry, T.
J.; Markham, K. R.; Thomas, M. B. The Systematic Identification of Flavonoids 1970, SpringerVerlag, Heidelberg. [3] Geissman, T. A. The Chemistry of Flavonoid Compounds 1962, MacMillan, New York. [4] Di Carlo, G.; Mascolo, N.; Izzo, A. A. et al. Life Sci, 1999, 65, 337-353. [5]
Sagrera, G.; Seoane, G. Synthesis 2010, 2776-2786.
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Prospección de la micoflora nativa del Uruguay como
alternativa para la búsqueda de antimicrobianos
Stephanie Barneche1, Gabriela Jorcín2, Natalia Badagian1, Silvana Alborés2, María Pía
Cerdeiras2, Álvaro Vázquez1
1-Cátedra de Farmacognosia y Productos Naturales, Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay; 2- Cátedra de Microbiología, Departamento de Biociencias, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
A pesar de los grandes avances en la quimioterapia de las enfermedades infecciosas,
estas representan una de las principales causas de muerte en el mundo. Esto se debe,
entre otros motivos a la falta de fármacos efectivos (para infecciones fúngicas o virales)
como a la rápida aparición de resistencia que vuelve inefectivas a las drogas existentes.
Dentro de los productos naturales, los hongos comparten con los animales ciertos agentes infecciosos tales como E. coli, Ps. aeruginosa y S. aureus y por lo tanto tienen la
potencialidad de producir metabolitos con actividad farmacológica de uso en humanos.
La importancia de las enfermedades de plantas en la agricultura moderna es un hecho
ampliamente documentado y reconocido. Las enfermedades tienen el potencial de destruir enteramente las cosechas o reducir en forma crónica el rendimiento de la mayoría
de los cultivos, obligan a tomar medidas de combate que aumentan los costos de producción, y afectan la calidad y la durabilidad de los productos cosechados. Alrededor de
dos tercios de las enfermedades de las plantas son causadas por hongos. En Uruguay
se utilizan más de 50 compuestos fungicidas diferentes pertenecientes a una decena de
clases químicas. La utilización intensiva de compuestos en la agricultura industrial favorece la aparición de resistencias. Esto, unido a cambios frecuentes en los límites de
aplicación, límites de residuos en el ambiente y en el producto, lleva a que este sea un
sector altamente dinámico con una rápida rotación de los compuestos activos.
El presente trabajo apunta a la enorme diversidad metabólica de los microorganismos
utilizando Basidiomicetes como fuente original. Para eso se abordaron 2 estrategias diferentes, el trabajo con los cuerpos de fructificación y el trabajo con micelios y caldos de
cultivo de cultivos fúngicos.Cincuenta y tres extractos fueron preparados a partir de 19
hongos basidiomicetes y posteriormente sometidos a ensayos biológicos. Veinticinco de
los extractos mostraron alguna actividad antibacteriana pero ninguno de los extractos
evaluados presentó actividad antifúngica.Los extractos de G. spectabilis fueron analizados por TLC y bioautografía. El extracto más activo fue seleccionado para realizar el
aislamiento bioguiado mediante diferentes técnicas cromatográficas, aislando tres compuestos puros cuyas estructuras fueron determinadas por medios espectroscópicos.
Este trabajo fue financiado por la Agencia Nacional de Investigación e Innovación (Beca
de Doctorado Stephanie Barneche), CSIC (Proyecto CSIC I+D 806) y PEDECIBA.
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Caracterización primaria de los perfiles metabólicos de dos especies de Cucurbitáceas potenciales hospederos del herbívoro
Epilachna paenulata (Coleoptera: Coccinellidae)
Belén Davyt1, Martina Díaz1, Guillermo Moyna2, Carmen Rossini1
1- Laboratorio de Ecología Química, DQO y DEPBIO, Facultad de Química, Universidad de la
República, Montevideo, Uruguay; 2- Laboratorio, Departamento de Química del Litoral, CENUR
Litoral Norte, Universidad de la República, Paysandú, Uruguay.
[email protected]
Los insectos herbívoros son uno de los competidores más importantes con el hombre
por el alimento producido. La elección de estos insectos de sus plantas hospederas
es crucial para asegurar su correcto desarrollo. Entre otras claves, los metabolitos
secundarios de las plantas son muchas veces utilizados por los herbívoros como factores de decisión al elegir el hospedero. A su vez, estos metabolitos puedenafectar el
ciclo de desarrollo del insecto (performance). Epilachna paenulata (Coleoptera: Coccinellidae) es un insecto especialista de cucurbitáceas que se encuentra distribuido en
la región, provocando en algunas oportunidades daños de importancia en cultivos[1].
En este trabajo se realizó la caracterización química de diferentes mezclas de metabolitos de dos potenciales hospederos de E. paenulata:Cucurbita maxima y C. moschata.Se extrajeron las ceras epicuticulares de las hojas con CH2Cl2 y los compuestos
fijos con una mezcla de CDCl3 y buffer KH2PO4 en D2O, generándose dos extractos
[2]. Las ceras se analizaron por GC-MS y los extractos en CDCl3 y D2O por RMN de
1
H. Los resultados obtenidos se compararon mediante análisis de componentes principales(ACP) y de varianza (MANOVA).El ACP mostró que las ceras epicuticulares de
ambas especies no muestran perfiles metabólicos que las diferencien en dos grupos
(85% de la varianza explicada con 3 componentes; Joliffe cut-off = 0.363). De hecho,
entre los grupos de compuestos identificados (ácidos, aldehídos, ésteres, hidrocarburos ramificados, cetonas), no se encontraron diferencias significativas (MANOVA, P >
0.05) en la composición de ambas ceras salvo para los hidrocarburos no ramificados
(P = 0.01) y los alcoholes (P = 0.04). El contenido de hidrocarburos no ramificados fue
mayor en C. maxima(61.3 ± 0.3%) que en C. moschata (35 ± 6%), mientras que en el
caso de los alcoholes la relación fue inversa (3.2 ± 0.3% en C. maxima vs. 5.5 ± 0.6%
en C. moschata). Para el caso de los extractos analizados por RMN, mediante ACP
se observa que ambas especies de Cucurbita son diferenciables entre sí tanto por los
extractos de D2O(92% de la varianza explicada con 4 componentes; Joliffe cut-off =
0.096), como por los extractos de CDCl3(96% de la varianza explicada con 2 componentes; Joliffe cut-off = 0.132).Para el extracto en CDCl3, el análisis de RMN muestra
que las diferencias podrían estar en varios grupos de compuestos ausentes en C.
moschata. En C. maxima se encontraron señales espectrales diferenciadas de las de
C. moschata en las regiones de los azúcares (3.0-5.7 ppm) y la de los núcleos aromáticos (5.7-8.0 ppm). De hecho, señales individuales en estas regiones junto con
señales a 9.44 y 9.56ppm explicaron el 94% de la varianza observada. Estos resultados indicarían perfiles metabólicos diferentes entre ambas especies de Cucurbita, los
que podrían afectar tanto la elección como la performance del insecto en ambas plantas. Esta hipótesis está siendo testada por ensayos de performance.
Los autores agradecen a PEDECIBA, ANII y al proyecto del Fondo Clemente Estable
(FCE-2009-3107).
[1] Scatoni, I. and C. Bentancourt, Guía de Insectos y Ácaros de Importancia Económica en
Uruguay. 1999, Montevideo; Facultad de Agronomía,Uruguay. [2]Kim, H.K.; Choi,
I.H.;Verpoorte, R. Nature Protocols2011,5, 536-549.
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Preparación de grafeno por exfoliación mecánica de grafito
Martín Bragança, Santiago Pérez, Mauricio Vique, Alvaro Olivera2, Laura Fornaro2, Andrés Cuña
Cátedra de Fisicoquímica, DETEMA, Facultad de Química, Universidad de la República,
Montevideo, Uruguay; 2-Grupo de Desarrollo de Materiales y Estudios Ambientales, Departamento de Desarrollo Tecnológico, CURE, Universidad de la República, Rocha, Uruguay
[email protected]
En los últimos años el grafeno ha despertado un gran interés en la comunidad científica
debido a sus extraordinarias propiedades fisicoquímicas. Estas propiedades hacen del
grafeno un material especialmente interesante para su aplicación en el área de la energía y la de los materiales esctructurales, entre otras.
La exfoliación mecánica de grafito es una de las vías más estudiadas para la preparación de grafeno. Esta consiste en la separación, por medios mecánicos, de las láminas
de grafeno que constituyen la estructura del grafito.
En el presente trabajo se estudió la preparación de grafeno mediante exfoliación de
grafito por ultrasonido, en base a los resultados obtenidos por Min Yi y colaboradores
[1]. Para ello, una suspensión de grafito en solución acetona/agua (75:25 % m/m) fue
sometida a ultrasonido durante 4 horas y posteriormente centrifugada durante 30 min a
3000 rpm. El grafeno se obtuvo filtrando el sobrenadante del centrifugado, utilizando un
filtro de membrana reconstituida con un tamaño de poro igual a 0.2 µm. El mismo procedimiento fue realizado para diferentes cantidades de grafito en un mismo volumen de
solución (3, 5, 10 y 20 mg de grafito por mL de solución). La calidad de los materiales
obtenidos se evaluó mediante espectroscopía Raman y microscopía electrónica de barrido (SEM).
A partir de los espectros Raman se pudo concluir que el grafeno de mejor calidad correspondió al obtenido a partir de la suspensión de concentración 3 mg/mL, obteniéndose un rendimiento másico de 3.3 % respecto a la cantidad de grafito inicial. Como
puede inferirse a partir del espectro Raman de la Figura, el grafeno obtenido es de pocas
capas (único pico de la banda 2D ubicado exactamente en 2680 cm-1) y baja cantidad
de defectos (baja relación ID/IG).
Este trabajo fue financiado por el Programa de Apoyo a la Investigación Estudiantil
(PAIE) de la Comisión Sectorial de Investigación Científica (CSIC) de la Universidad de
la República. Los autores agradecen al Prof. Dr. Ricardo Faccio del NanoMat por la
realización de los espectros Raman.
[1] Yi, M.; Shen, Z; et al. J. Phys. D: Appl. Phys. 2013, 46, 025301.
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Diseño de procesos para la obtención de biocombustibles a
partir de microalgas
Verónica Braida, María Pía Campot, Carolina Tartaglia, Rodrigo Achigar
Laboratorio de Biotecnología, Facultad de Ingeniería, Universidad ORT, Montevideo, Uruguay.
[email protected], [email protected], [email protected]
La producción sostenible de energía renovable está siendo debatida a nivel mundial ya
que se entiende cada vez más que los biocombustibles de primera generación, producidos principalmente a partir de cultivos alimentarios y semillas oleaginosas, compiten
por las tierras cultivables, agua dulce o paisajes naturales y están limitados en su capacidad para lograr los objetivos para la producción de biocombustibles. Esta preocupación ha aumentado el interés en el desarrollo de biocombustibles de segunda y tercera
generación. En este último grupo se encuentran las microalgas, que potencialmente
ofrecen grandes oportunidades a largo plazo y no necesitan competir por la tierra cultivable [1,2]. La fotosíntesis es el único proceso que puede convertir el CO2 en compuestos orgánicos con alto contenido energético, y por lo tanto puede proporcionar una
fuente para la producción sostenible de combustibles [3]. Las formas más comunes propuestas de obtención de combustibles a partir de microalgas son la producción de biodiesel, bioetanol y biogás. El cultivo a gran escala de microalgas puede llegar a obtener
una productividad por hectárea 10 a 20 veces mayor que otros cultivos destinados a la
producción de biocombustibles, gracias a su elevada tasa de crecimiento y su enorme
capacidad (hasta 200 veces mayor que la plantas superiores) para la fijación de CO2
atmosférico; son capaces de utilizar una amplia variedad de fuentes de agua, y tienen
un fuerte potencial para producir biocombustibles sin competir con la producción de alimentos [2]. Las algas pueden cultivarse a gran escala en estanques abiertos o en fotobiorreactores [1]. El uso de fotobiorreactores tiene como desventaja el costo de inversión
inicial, pero al poder controlarse una mayor cantidad de parámetros del proceso de cultivo (temperatura, pH, pO2, etc), así como la contaminación, a la larga proporcionan
mayores rendimientos por lo que la inversión inicial puede recuperarse de manera más
rápida. En nuestro trabajo nos hemos propuesto optimizar el proceso de producción de
biomasa de microalgas y obtención de lípidos para la generación de biocombustibles.
Utilizamos como organismo modelo una cepa de Scenedesmus armatus previamente
aislada por nuestro grupo, ya que existen reportes sobre la gran capacidad de acumulación de lípidos de esta especie de alga. Se han evaluado diferentes medios y diferentes condiciones de cultivo (concentración de nitrógeno, agregado de compuestos orgánicos, longitud de onda de la luz utilizada, etc.) con el fin de obtener la mayor productividad volumétrica de biomasa y lípidos posible. Resultados previos obtenidos por nuestro grupo han demostrado que la biomasa de microalgas tiene un importante potencial
para la producción de bioetanol gracias a la gran cantidad de celulosa que posee. Es
por esto que también nos hemos enfocado en el mejoramiento de los procesos para la
producción de alcohol a partir de la biomasa residual de las extracciones de lípidos de
forma de obtener un proceso global más rentable. Por último, hemos diseñado un primer
prototipo fotobiorreactor helicoidal de flujo continuo a escala piloto para el cultivo de
microalgas el cual se construirá en los próximos meses, y nos permitirá trabajar con
volúmenes de cultivo de alrededor de 100 litros. La puesta en marcha de este prótotipo
nos permitirá estudiar las diferentes condiciones de escalado y parámetros de cultivo de
forma más cercana a la realidad de un posible proceso industrial.
[1] Schenk, P.M.; Thomas-Hall, S.R. et al.. BioEnergy Res. 2008, 1, 20–43. [2] Chisti, Y. Biotechnol. Adv. 2007, 25, 294–306. [3] Chisti, Y. Trends Biotech. 2008, 26, 126–131.
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Síntesis de monolito a base de arcilla Montmorillonita nacional
Carolina De Los Santos1, Hilario Vidal2, José Manuel Gatica2, Jorge Castiglioni1.
1-Laboratorio de Fisicoquímica de Superficies, DETEMA, Facultad de Química, Universidad de
la República, Montevideo, Uruguay; 2- Depto. C.M.I.M. Química Inorgánica, Universidad de
Cádiz, Puerto Real, España.
[email protected]
El uso de monolitos en el tratamiento de efluentes gaseosos se ha magnificado en los
últimos tiempos debido a sus importantes ventajas. Los soportes monolíticos cerámicos
están conformados por estructuras unitarias atravesadas longitudinalmente por canales
paralelos, su conformación provee un camino sinuoso al efluente gaseoso aumentando
el tiempo de contacto por unidad de volumen, lo que también permite un mejor control
de la pérdida de carga del gas. Si se incorpora una especie activa en la combustión del
contaminante gaseoso, la disminución de los procesos de difusión de los contaminantes
gaseosos hacia la especie activa soportada sobre el monolito tiene como consecuencia
un aumento en la conversión del contaminante a baja temperatura, esta es una de las
principales ventajas que posee este tipo de soporte estructurado. El objetivo de este
trabajo es la preparación de monolitos a partir de una arcilla natural nacional.
Posteriormente se incorporara manganeso por el proceso de impregnación para ser
utilizado en la combustión catalítica de contaminantes gaseosos, particularmente
compuestos orgánicos volátiles (COVs).
La preparación de los soportes monolíticos cerámicos constan de una serie de etapas:
Mezclado de componentes sólidos; formación de la pasta a ser extrudada; extrudado;
secado; calcinado. Para que un material pueda ser extrudable es necesario que sus
Límites de Atterberg sean adecuados. Ellos determinan la cantidad de agua que
presenta el material cuando se produce el cambio de estado del material de sólido a
semi-sólido (Límite de Contracción, LC) de semi-sólido a plástico (Límite Plástico, LP)
de plástico a semi-líquido (Limite Liquido, LL). Posteriormente son analizados estos
resultados mediante un diagrama de Casagrande.
El material de partida fue una arcilla montmorillonitica nacional la cual está constituida
por aluminosilicatos laminares bidimensionales. Dada su estructura es capaz de
albergar entre sus capas cationes modificando así su espaciado. Se determinaron los
límites de Atterberg para la mezcla arcilla-agua. Los resultados indicaron elevados
valores para LL y LP. Para disminuir el LL se incorporó como aditivo glicerina ya que es
un desfloculante, se optimizó su contenido en 10% en masa. La disminución del LP se
logró con la incorporación de un dispersante (fosfato de aluminio en ácido fosfórico,
33mg/ml) en una concentración optima de 1,6g/100g de arcilla. La extrusión de la pasta
se realizó en una extrusora con pistón utilizando aire con una presión de 6 bares, la
boquilla utilizada fue de sección circular tipo panal de abeja y densidad de 64
celdas/cm2. El proceso de secado es de suma importancia ya que se debe evitar la
formación de grietas en la estructura de los monolitos debido a la liberación violenta de
moléculas de agua. Por esto se optimizó el proceso de secado haciéndolo en estufa a
60°C por 24hs. Se calcinó posteriormente a 450°C a 1°C/min por 1h.
Se obtuvieron monolitos con buena resistencia a la manipulación y al corte. Los análisis
termogravimétricos realizados al monolito no calcinado indican que la glicerina se
descompuso en al entorno de los 250°C pero no se observa la descomposición de
fosfato de aluminio, esto queda evidenciado en la coloración oscura presente en el
monolito una vez calcinado. Los resultados son prometedores ya que ensayos
preliminares demostraron que la impregnación es posible ya que se constató la no
alteración de su estructura al sumergir el monolito en una solución acuosa.
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Nuevas R-aminotransferasas para síntesis de aminas quirales
mediante rastreo in-silico
César Iglesias1, David González2, Sonia Rodríguez1, 2
1- Laboratorio de Microbiología Molecular, DEPBIO, Facultad de Química, Universidad de la
Republica, Montevideo, Uruguay. 2- Laboratorio de Biocatálisis y Biotransformaciones,
DEPBIO-DQO, Facultad de Química, Universidad de la Republica, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
La biocatálisis ha emergido como una alternativa poderosa a la química tradicional, especialmente en el área de la síntesis asimétrica.El desarrollo de métodos catalíticos rentables y sostenibles para la producción de aminas quirales enantioméricamente puras
es un desafío clave que enfrenta la industria farmacéutica y la de química fina. La proporción de candidatos a fármacos que contienen una amina quiral se estima entre 4045%, por lo tanto existe una creciente demanda de métodos sintéticos ampliamente
aplicables que sinteticen la amina deseada con un alto rendimiento y exceso enantiomérico (ee).[1] Las transaminasas pueden ser utilizadas tanto para la síntesis asimétrica
de aminas como para la resolución cinética de mezcla racémicas. Estas enzimas pertenecen al grupo de las enzimas dependientes de PLP (pyridoxal-5’-phosphate. [2]
Mediante una estrategia in-silico[3] basada en predicción de enantioselectividad mediante estudio de secuencias, se analizaron más 10000 secuencias de las cuales se
seleccionaron dos proteínas asignadas como BCAT transaminasas que presentaban
motivos característicos a la familias de las R-transaminasas. La primera pertenece al
hongo Capronia semiimmersa y la segunda a la bacteria Roseomonas aerilata. Las secuencias optimizadas para E.coli fueron sintetizadas e insertadas en el vector de expresión pKK 223-3 con el cual se transformó la cepa E.coli JM109. Se optimizaron las condiciones de expresión y se estudió el potencial biocatalítico de ambas enzimas con diferentes sustratos. En este trabajo se demuestra la aplicabilidad de estudios in-silico
para la obtención de enzimas con actividad R-transaminasas, demostrando la gran
versatilidad de las enzimas clonadas y expresadas para potencial uso en síntesis.
Búsqueda
base de
datos
Predicción
actividad
Clonado,
expresión y
evaluación
Estrategia empleada y sustratos evaluados
[1] Ran, N., et al. 2008. . Green Chem. 10, p. 361-372; [2] J. S. Shin, et al. Biotechnol. Bioeng.
2001, 73, 179-187; [3] Bornscheuer, U.T. et al., Nature Chem. Biol., 6, 807-813
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Análisis de Fosfatos como indicador de la funcionalidad en
estructuras arqueológicas
Cristina Bañobre1, Juan Martín Dabezíes2, Lorena Rodríguez-Gallego3, Martina Díaz1
1- Grupo de Desarrollo de Materiales y Estudios Ambientales, Departamento de Desarrollo Tecnológico, Centro Universitario Regional del Este, Universidad de la República, Rocha, Uruguay;
2- PDU Biodiversidad, ambiente y sociedad, Centro Universitario Regional del Este, Universidad de la República, Rocha, Uruguay; 3- PDU Ecología Funcional de Sistemas Acuáticos, Centro Universitario Regional del Este, Universidad de la República, Rocha, Uruguay
[email protected]
El análisis de fosfatos es una técnica muy utilizada en arqueología para el análisis de
sedimentos ya que están presentes en distintos restos de actividades humanas y animales [1]. Algunos componentes son lixiviados, pero los fosfatos permanecen prácticamente sin cambios durante largos periodos de tiempo [2].
En este trabajo se analizaron sedimentos de corrales de palmas ubicados en el sureste
del Uruguay. Estos corrales son espacios de forma circular o rectangular de entre 250 y
800 m², elaborados con palmas de Butia odarata trasplantadas a una distancia aproximada de 1,5 metros, delimitando el espacio del corral [3]. Existen diferentes hipótesis
sobre el uso de estos corrales presentes en la memoria oral de la zona. El objetivo de
este trabajo es determinar el contenido de fósforo disponible en muestras de sedimento
con el fin de determinar la funcionalidad de los corrales de palma estudiados en el Departamento de Rocha.
El fósforo disponible en el suelo, corresponde a una pequeña fracción del fósforo total,
reflejando el fósforo en solución y aquella fracción que se encuentra en la fase sólida,
susceptibles a ser asimiladas por las plantas. La determinación se realizó mediante el
método Bray 1 [4] y método de Murphy y Riley [5]. El fósforo se extrae del sedimento
con una solución de ácido clorhídrico (HCl) y fluoruro de amonio (NH4F), que luego de
centrifugarlo y filtrarlo se determina por colorimetría, mediante la reacción del ión fosfato
con molibdato de amonio y tartrato de antimonio y potasio, dando lugar al ácido fosfomolíbdico, que por reducción origina un compuesto denominado “azul de molibdeno”,
que absorbe a 882 nm.
Se analizaron 4 corrales de palma en el departamento de Rocha, tomando muestras en
los sectores interno, externo y en bretes actualmente en uso, a diferentes intervalos de
profundidad (de 0 a 20 cm, de 20 a 40 cm y de 40 a 60 cm).
Los resultados de los análisis realizados, confirman una mayor concentración de fósforo
disponible en aquellos sectores interior del corral y brete en uso que en el sector exterior
del corral correspondiente. Y en la mayoría de los casos, las concentraciones de fósforo
disminuyen al aumentar la profundidad del muestreo, pudiendo concluir que los corrales
estudiados, fueron utilizados para el encierro de ganado.
[1] Barba, L.; Rodríguez, R. Manual de técnicas microquímicas de campo para la arqueología.
México DF, Instituto de Investigaciones Arqueológicas, UNAM.1991, pág 15-17. [2] Mejía, E.;
Barba, L. Anales de Antropología,1988, vol 25, pág 127-147. [3] Rivas, M. Agrociencia, 2005,
Vol. IX N° 1 y N° 2, pág161-168. [4] Bray, R. H.; Kurtz, L. T. Soil Science,1945, vol 59, pág 3945. [5] Murphy, J.; Riley, J.P. Anal. Chim. Acta, 1962, pág 31-36.
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Síntesis de compuestos de coordinación polinucleares basados en metales de transición d y ligandos iminodipropiónicos
Delfina Quiñone1, Joaquín Amexis 2, Ignacio Carrera2, Margarita Brovetto2, Gustavo
Seoane2, Javier González-Platas3, Carlos Kremer1, Carolina Mendoza 1
1-Cátedra de Química Inorgánica, Departamento Estrella Campos, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay; 2-Cátedra de Química Orgánica, Departamento Química Orgánica,
Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay; 3-Departamento de Física Fundamental
II, Servicio de Difracción de Rayos X, Universidad de La Laguna, Tenerife, España.
[email protected]
El diseño y preparación de polímeros de coordinación es un tema de gran interés actual.
La mayor parte del trabajo reportado hasta el momento se centra en sistemas rígidos y
altamente direccionales para conectar iones metálicos [1]. El uso de ligandos flexibles
para la construcción de nuevos polímeros genera una mayor dificultad [2], a pesar de
esto, la flexibilidad de los ligandos es esencial en el diseño de dispositivos moleculares
novedosos cuya funcionalidad se basa en cambios conformacionales [3]. Estos sistemas tienen potencial aplicación en variados campos, tanto de la química supramolecular
y la ingeniería de cristales, como en intercambio de iones, adsorción de gases, catálisis
y magnetismo [4]. En este trabajo se presenta el diseño y síntesis de nuevos polímeros
de coordinación, utilizando diferentes ligandos iminodipropiónicos. Para ello se sintetizaron dos nuevos compuestos dicarboxílicos, el ácido N–benciliminodipropiónico
(H2bidp) y el ácido m-hidroxifenilinimodipropiónico (H2NphOH), que se emplearon como
ligandos flexibles en la obtención de compuestos de coordinación con metales de transición d.
Los compuestos de coordinación se prepararon por reacción directa de sales de los
metales seleccionados, con el ligando, en solución acuosa a pH entre 3 y 5. Al cabo de
una semana se obtuvieron cristales mediante difusión de vapores de etanol, que fueron
caracterizados por análisis elemental de elementos livianos, espectroscopia vibracional
FT-IR y difracción de rayos X. En particular se caracterizaron los compuestos
[Ni2(bidp)2(H2O)4] (a, dímero de Ni(II)) y [Cu(NphOH)(H2O)] (b, cadena de centros de
Cu(II), donde el ligando NphOH actúa como puente) que se muestran en la Figura.
Los autores agradecen a CSIC (Programa de Apoyo a Grupos de Investigación) y a ANII
(Project FCE_2_2011_1_Nº6638) por la financiación parcial de este trabajo.
[1] Robson, R., Dalton Trans. 2008, 38, 5113-5131. [2] T.F.Liu, J.Lu,R.Cao, Cryst Eng Comm.
2010, 12, 660-670. [3] Farrusseng, D., Aguado, S., Pinel, C., Angew Chem, 2009, 48, 7502-7513.
[4] Lee, J., Farha, J., Roberts O.K., et al. Chem. Soc, Rev. 2009, 38, 1450-1459.
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Nuevos blancos para nuevos antibióticos: Predicción In silico
de potenciales inhibidores de Sortasa A.
Eduardo Bermudez1, Leif A. Eriksson2, Patricia Saenz-Méndez1
1- CCBG, DETEMA, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay; 2- Laboratorio
Lundberg, Departamento de Química y Biología Molecular, Universidad de Gotemburgo,
Gotemburgo, Suecia.
[email protected]
La prevalencia de cepas bacterianas resistentes y las consecuentes infecciones generadas por las mismas constituyen una amenaza importante para la sociedad. Es por esto
que el desarrollo de nuevos fármacos antibacterianos, resulta de carácter vital. En particular, un desafío científico relevante consiste en el diseño de antibióticos para combatir
bacterias especialmente resistentes, como Staphylococcus aureus resistente a meticilina, que es responsable de infecciones oportunistas en pacientes hospitalizados. Otro
ejemplo es Listeria monocytogenes, que es una bacteria Gram-positiva que causa listeriosis, con manifestaciones clínicas que incluyen septicemia, meningitis y muchas otras
enfermedades letales [1]. Las bacterias Gram-positivas patogénicas despliegan proteínas en su superficie que pueden interactuar con las células del huésped y juegan un
importante rol en la virulencia. Las Sortasas son un grupo de enzimas con función transpeptidasa encargadas de anclar dichos polipéptidos a la pared celular bacteriana. En
particular Sortasa A (SrtA) es una enzima esencial para la alta patogenicidad de bacterias Gram-positivas [2].
El presente trabajo se encuentra comprendido dentro un proyecto más amplio que busca
dar una respuesta computacional al problema presentado. Haciendo uso de herramientas de docking molecular, se realizó un screening virtual de más de siete millones de
ligandos pertenecientes a la base de datos ZINC [3] con el fin de identificar posibles
inhibidores de la acción de SrtA. Tomando en cuenta dos posibles modelos para el sitio
activo de SrtA se seleccionaron los cuatrocientos candidatos de mayor afinidad. Con los
mismos se desarrollaron modelos farmacofóricos que describen espacialmente las zonas y los tipos de interacciones más favorables. Así como también se calcularon descriptores 2D y 3D que dan una idea de características favorables y desfavorables a la
hora de evaluar posibles candidatos con actividad antibacteriana. Con estos datos derivados de un screening tan amplio, además de poseer candidatos viables a inhibidores
de SrtA, se tienen herramientas suficientes a la hora de evaluar nuevos o mejorar los
conocidos.
Se agradece a: PEDECIBA, ANII, CSIC, Facultad de Química - UdelaR y Universidad
de Gotemburgo.
[1] Vazquez-Boland, J. A.; Kuhn, M.; Berche, P.; et al. Clin. Microbiol. Rev. 2001, 14, 584-640.
[2] Maresso, A. W.; Schneewind, O. Pharmacol. Rev. 2008, 60, 128-141. [3] Irwin, J. J.; Sterling,
T.; Mysinger, M. M.; et al. J. Chem. Inf. Model. 2012, 52, 1757-1768.
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Optimización de una metodología para la determinación de
contaminantes emergentes en aguas residuales de Montevideo,
Uruguay
María Laura Diana1, Andrés Pérez1, Horacio Heinzen1,2
1- Grupo de Análisis de Contaminantes Traza, Departamento de Química Orgánica, Facultad
de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay; 2- Polo Agroalimentario y
Agroindustrial Paysandú, Centro Universitario de Paysandú, UdelaR, Paysandú, Uruguay
[email protected]
En los últimos tiempos, la contaminación del agua ha cobrado cada vez mayor relevancia entre las problemáticas ambientales internacionales. Como un nuevo foco de interés
en esta temática, han surgido los denominados contaminantes emergentes (CE) o nuevos contaminantes. Se trata de contaminantes generados por la contaminación antropogénica, los cuales poseen marcada actividad biológica y son continuamente liberados
al medio ambiente, muchos de ellos en cantidades masivas, sin que su ecotoxicidad
haya sido previamente evaluada [1]. Se incluyen en este grupo: productos farmacéuticos
y de cuidado personal, pesticidas y productos de degradación de pesticidas así como
drogas de abuso, hormonas esteroidales y toxinas, entre otros. Las aguas residuales
son de especial interés en esta temática ya que contienen un amplio rango de contaminantes antropogénicos y el vertido de las mismas en los sistemas acuáticos constituye
su principal fuente de contaminación [2]. La carencia de normativa nacional específica
referida a contaminantes emergentes, unida a la escasa información existente acerca
de su presencia en aguas del Uruguay, determinan la necesidad de contar con una metodología que permita en un futuro, realizar un monitoreo sistemático de los principales
contaminantes emergentes en efluentes urbanos, y así poder diagnosticar la situación
actual de nuestro país en esta temática. La metodología analítica optimizada en el presente trabajo se basa en una extracción en fase sólida (SPE) de los analitos de interés
empleando cartuchos Oasis HLB® y su posterior determinación por GC-MS y LCMS/MS. El desempeño de este método multi-residuos fue evaluado mediante la determinación de las cifras de mérito: linealidad, límite de detección (LOD), límite de cuantificación (LOQ), efecto matriz, exactitud así como precisión y reproducibilidad medidas
como desviación estándar relativa (%DSR). Se evaluó la exactitud del método mediante
la determinación del porcentaje de recuperación a tres niveles: 0,1; 1,0 y 10 µg/L, obteniéndose valores en el rango 70-110% para la mayoría de los analitos estudiados con
reproducibilidades inferiores al 20% en todos los casos. Mediante determinación por
GC-MS se obtuvieron LODs inferiores a 0,4 µg/L mientras que por LC-MS/MS los mismos fueron inferiores a 0,002 µg/L para la mayor parte de los analitos. Para aplicar la
metodología validada se realizó un análisis exploratorio sobre muestras reales, de influente y efluente, de la Planta de Tratamiento de aguas residuales de Montevideo. Los
principales CE encontrados fueron paracetamol, bisfenol A, cafeína, teofilina, atrazina y
diclofenac. La implementación de la metodología optimizada al monitoreo de efluentes
urbanos en el futuro, se espera permita generar mayor información acerca del nivel de
contaminantes emergentes en nuestro país.
Los autores agradecen a la ANII (beca N° INI_X_2013_1_101085) y compañeros del
PAAP, especialmente a Noel Alonzo, Marcos Colazzo, Lucía Pareja y Natalia Besil.
[1] Pérez Parada, A. et al. Environ. Sci. Pollut. Res. 2012, 19, 467-481. [2] Pérez Parada, A. et
al. AQFU 2014, 69,48-57.
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Estudio de sinergismo in vitro e in vivo de benznidazol y
arilidencetonas en la enfermedad de Chagas
Elena Aguilera1, Javier Varela1, Elva Serna2, Susi Torres2, Gloria Yaluff, Ninfa Vera de
Bilbao2, Hugo Cerecetto1,3, Guzmán Álvarez1,4, Mercedes González1
1- Grupo de Química Medicinal, Facultad de Ciencias, UdelaR, Montevideo, Uruguay.
2- Departamento de Medicina Tropical, Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud,
Universidad Nacional de Asunción, Paraguay. 3- Centro de Investigaciones Nucleares,
Facultad de Ciencias, UdelaR, Montevideo, Uruguay. 4- Laboratorio de Moléculas Bioactivas,
Centro Universitario Regional Litoral Norte, UdelaR, Paysandú, Uruguay
[email protected]
La enfermedad de Chagas es una enfermedad endémica que afecta a dieciocho millones de personas en el continente americano y desafortunadamente no existe un tratamiento adecuado. En la actualidad se buscan productos tanto sean naturales como sintéticos con capacidad de inhibir el crecimiento del parásito que puedan interferir en su
metabolismo. Se ha observado que asociando dos fármacos es posible mejorar la actividad farmacológica tanto in vitro como in vivo en busca de sinergismo [1]. De nuestro
trabajo previo identificamos la arilidencetona simétrica 1 con muy buena actividad antiTrypanosoma cruzi (T. cruzi) in vitro (IC50 =5,0 µM) y con muy buen índice de selectividad hacia células mamíferas (IS=12) [2]. Pero de baja actividad in vivo. Por otra parte,
benznidazol (Bnz) uno de los fármacos de uso en clínica presenta importantes efectos
secundarios pero buena actividad in vivo [3].
Por lo que en este trabajo se plantea la combinación de Bnz con la arilidencetona simétrica 1 en busca de sinergismo. Para ello se ensayó bajo la forma epimastigote de T.
cruzi posibles interacciones del compuesto 1 con Bnz. Mediante el uso de isobologramas se determinó que el compuesto 1 y Bnz presentan sinergismo. Ambos fármacos
combinados se ensayaron in vivo utilizando las siguientes dosis: 192 µmol/kg del compuesto 1 y 38 µmol/kg de Bnz. Se observó que a partir del día 40 post-infección la parasitemia disminuyó aún más que el fármaco de referencia utilizado (Bnz, 192 µmol/kg).
Con la combinación de 1 y Bnz se pudo mejorar la actividad tripanosomicida de ambos
compuestos por separados tanto in vitro como in vivo. Se piensa seguir trabajando con
la combinación de diferentes compuestos entre sí para encontrar la mejor de ellas para
tratar con éxito la enfermedad de Chagas.
-ANII, CSIC, PEDECIBA
[1]- Veiga-Santosa P., Barriasa S., Santosa J., et al. Int. J. Antimicro. Ag. 2012, 40, 61-71. [2]Aguilera E. Síntesis y evaluación biológica de productos activos frente a Trypanosoma cruzi con
capacidad de inhibición de TcTIM. Tesina de grado, Universidad de la Republica, Facultad de
Ciencias, 2014. [3]- Cabrera M., Lavaggi M.L., Hernandez P., et al. Toxicol. Lett. 2009, 190, 140
– 149.
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Desarrollo y evaluación de complejos de metales de transición
y ligandos derivados del estradiol con potencial aplicación en
Medicina Nuclear
Emilia Tejería1, Hugo Cerecetto3,4, Javier Giglio1,2, Ana Rey1
1-Cátedra de Radioquímica, Dpto. Estrella Campos, Facultad de Química, UdelaR. 2-Centro
Uruguayo de Imagenología Molecular. 3- Facultad de Ciencias, Grupo de Química Medicina,
UdelaR. 4-Facultad de Ciencias, Centro de Investigaciones Nucleares, UdelaR.
[email protected]
El cáncer de mama constituye la principal neoplasia en la mujer. Muchos de los
tratamientos actuales de esta patología requieren conocer la presencia de receptores
de estrógenos a fin de seleccionar adecuadamente el tratamiento y realizar una
evaluación de la respuesta al mismo. Con el objetivo de desarrollar potenciales
radiofármacos para imagenología en cáncer de mama, este proyecto busca diseñar
derivados del etinilestradiol marcados con 99mTc.
El desarrollo de un radiofármaco de 99mTc implica luego de seleccionar la molécula
biológicamente activa, acoplarle la unidad quelante adecuada para la unión al
radiometal. El segundo paso involucra la optimización de la técnica de unión del metal
al ligando (marcación). Como último paso se realizan los estudios de caracterización
fisicoquímicos y biológicos del potencial radiofármaco.
La molécula biológicamente activa seleccionada en este caso es etinilestradiol, la que
se derivatizará a través del alquino terminal para obtener los ligandos mostrados en la
figura. El ligando L1 contiene los grupos donores adecuados para su marcación
utilizando el precursor tricarbonílico [Tc(CO)3(H2O)3]+. La segunda opción implica partir
del ligando L1, introducir la función ditiocarbamato para obtener el ligando L2, el cual
forma complejos de tipo Tc(V) nitruro. El ligando L3 también se obtiene a partir del
ligando L1 y el ácido carboxílico de un ligando cyclam-(BOC)3-AA sintetizado
previamente. El ligando obtenido forma complejos con el core Tc(V)-oxo. El último
ligando propuesto es el L4 (monodentado), el mismo contiene el grupo isonitrilo para
formar complejos del tipo “4+1”, junto con un co-ligando tetradentado de tipo NS3.
Luego de obtenido los derivados del estradiol con una pureza radioquímica adecuada
se estudian sus propiedades fisicoquímicas como lipofilicidad, unión a proteínas
plasmáticas y estabilidad. Se realiza la biodistribución de los complejos en animales
normales, a fin de establecer la distribución biológica, con especial atención al
comportamiento farmacocinético para posteriormente realizar la evaluación en animales
portadores de tumores de mama.
En conclusión el trabajo implica el desarrollo de nuevos radiofármacos de diagnóstico
de cáncer de mama, así como también el estudio de las variaciones fisicoquímicas y
biológicas ocasionadas por las variaciones en la forma de coordinación del99mTc.
Agradecimientos: Bayer Schering PharmaAG - Uruguay, Pedeciba-Química, CHLCC.
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Derivados de ferroceno de un N-óxido de amina aromática:
búsqueda de potenciales agentes contra Trypanosoma cruzi
Esteban Rodríguez Arce1, M. Florencia Mosquillo2, Leticia Pérez-Diaz2, Gustavo A.
Echeverría3, Oscar E. Piro3, Alicia Merlino4, E. Laura Coitiño4, Lucía Otero1, Dinorah
Gambino1
1- Cátedra de Química Inorgánica, DEC, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay;
2- Laboratorio de Interacciones Moleculares, Facultad de Ciencias, UdelaR, Montevideo,
Uruguay; 3- Departamento de Física, Facultad de Ciencias Exactas, UNLP e IFLP (CONICET,
CCT-La Plata), La Plata, Argentina; 4- Laboratorio de Química Teórica y Computacional,
Instituto de Química Biológica, Facultad de Ciencias, UdelaR, Montevideo, Uruguay
[email protected]
La Tripanosomiasis Americana, causada por el protozoario Trypanosoma cruzi,
constituye un importante problema de salud en Latinoamérica.
Nuestro grupo investiga desde hace años nuevos potenciales agentes metálicos contra
este parásito. En ese marco, en este trabajo se sintetizaron y caracterizaron
exhaustivamente, en estado sólido y en solución, dos nuevos compuestos de fórmula
[MII(mpo)(dppf)](PF6), donde M = Pd o Pt, dppf = 1,1’-bis (difenilfosfino) ferroceno y mpo
= 1-óxido de 2-tiolato piridina. Los estudios de difracción por rayos X revelaron que
ambos compuestos son isomorfos y que el centro metálico posee un entorno geométrico
plano distorsionado, enlazándose los ligandos mpo y dppf de forma bidentada. Los
estudios de RMN muestran que esta estructura se mantiene en solución. Ambos
compuestos mostraron valores de IC50 en el rango nanomolar contra T. cruzi y buenos
a excelentes valores de índice de selectividad (IS = IC50 célula mamífera modelo / IC50
parásito). La inclusión del fragmento ferroceno mejoró la selectividad hacia el parásito
en comparación con los complejos [Pd(mpo)2] y [Pt(mpo)2] previamente reportados por
el grupo [1]. Dado que el ligando mpo es activo contra T. cruzi por inhibición de su
enzima específica NADH-fumarato reductasa, se estudió el mecanismo probable de
acción antiparasitaria de los complejos por docking molecular usando un modelo previo
de esta enzima. Este estudio sugiere que ambos complejos serían muy buenos
inhibidores de la actividad de la enzima. Este efecto inhibidor de la actividad enzimática
fue confirmado experimentalmente utilizando un extracto proteico de T. cruzi. En suma,
ambos compuestos [M(mpo)(dppf)](PF6) pueden considerarse prometedores agentes
tripanosomicidas y líderes para el diseño de mejores y más selectivos inhibidores de T.
cruzi.
[Pd(mpo)(dppf)](PF6)
T. cruzi: IC50 = 0,64 μM
células Vero: IC50 = 24 μM
[Pt(mpo)(dppf)](PF6)
T. cruzi: IC50 = 0,28 μM
células Vero: IC50 = 5 μM
Los autores agradecen a ANII (POS_NAC_2013_1_11436), PEDECIBA Química, CSICUdelaR y CONICET y ANPCyT (Argentina).
[1] Vieites, M; Garat, B.; Gambino, D. et al. J. Biol. Inorg. Chem. 2008, 13, 723-725.
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Estudio computacional de reacciones aza y oxo Diels-Alder
empleando cis-ciclohexadienodioles: bases estructurales y
electrónicas del mecanismo de reacción
Sebastián Martínez1, Mariana Pazos2, Ma. Agustina Vila2, Paola Rodríguez2, Gustavo
Seoane2, Ignacio Carrera2, Nicolás Veiga1
1- Cátedra de Química Inorgánica, Departamento Estrella Campos, Facultad de Química,
UdelaR, Montevideo, Uruguay; 2- Cátedra de Química Orgánica, Departamento de Química
Orgánica, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay
[email protected]
Los cis-ciclohexadienodioles obtenidos por biotransformación de arenos mediante dioxigenasas bacterianas, han sido ampliamente utilizados como materiales de partida
para la síntesis de productos naturales complejos [1]. El uso del sistema dieno de dichos
compuestos como componente 4π en reacciones de Diels-Alder (DA) diasterofaciales
selectivas ha sido de importancia capital en la preparación de biciclo[2.2.2]octenos sustituidos. En este marco, se llevaron a cabo reacciones aza y oxo Diels-Alder entre los
derivados isopropilideno de dos cis-ciclohexadienodioles (1 y 2) y los dienófilos glioxalato de etilo (3) y su N-tosilimina (4) (ver figura). Se obtuvieron resultados interesantes:
para las reacciones de DA que utilizan 3 se detecta un único producto, mientras que con
el uso de 4 se aíslan dos productos de reacción con 1 (70:30 exo:endo) y un solo producto de descomposición en presencia de 2. En este trabajo se reporta el análisis
computacional de los determinantes estructurales y electrónicos que influyen en los mecanismos de reacción, y en consecuencia en el rendimiento y estereoselectividad de los
procesos sintéticos. Estos datos constituyen nuevas herramientas a la hora del diseño
racional de estrategias de síntesis más eficientes y enantioselectivas. Se optimizaron
las geometrías de los reactivos, estados de transición y productos posibles mediante el
método B3LYP/6-31+G(d,p). Se estudiaron las reacciones en sus primeros estadios mediante la Teoría de Perturbaciones, empleando parámetros de la ecuación de SalemKlopman. Se evaluaron asimismo los aspectos termodinámicos y cinéticos de los perfiles de reacción, determinándose las barreras de activación y la energía libre de reacción
(ver figura). Esto permitió calcular la relación de productos en condiciones de control
cinético, a través del uso del modelo de Curtin-Hammett. Toda esta información se
aplicó exitosamente a la racionalización de las condiciones experimentales que dan lugar a rendimientos y estereoselectividades óptimas. Estos datos están en franco
acuerdo con la diferencia de electrofilicidad teórica de los reactivos. Los resultados teóricos muestran en particular una alta barrera de activación en la reacción entre 2 y 4,
que explica la descomposición observada del dienófilo.
[1] Hudlicky, T; Reed, J.; Synlett 2009, 685-703. [2] Thevenet, N.; de la Sovera, V.; Vila, M.A.et
al.; Org. Lett., 2015, 17, 684-687.
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Química d+: programa de difusión científica para escolares
Vanesa Rostán, Micaella Cipriani, Soledad Machado, Lucía Otero, Julia Torres, Marcelo Queirolo.
Centro de Educación Flexible, Departamento Estrella Campos, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Química d+ es un programa de educación no formal dirigido a escolares y maestros,
desarrollado por docentes de la Facultad de Química, Universidad de la República, Uruguay. Tiene como objetivo generar espacios donde los niños y niñas desarrollen las
facultades reflexivas-técnicas referidas a la química, promoviendo instancias en las que
los niños y las maestras puedan adquirir conocimientos y estrategias de enseñanzaaprendizaje en esta ciencia. En esta propuesta se busca además contribuir a aumentar
la cultura científica en la sociedad en su conjunto así como mostrar que los químicos y
las industrias químicas realizan importantes contribuciones a nuestra vida. Mediante el
programa Química d+, se brindan espacios de participación científica interactivos, mostrando de qué forma la química está presente e influye en la vida cotidiana, promoviendo
de esta manera el interés de los niños y niñas por conectar la ciencia con las aplicaciones tecnológicas y los fenómenos de la vida cotidiana. Abordando el estudio de aquellos
hechos y aplicaciones científicas que tienen una mayor relevancia social e impacto ambiental, se logra en los niños una mejor apreciación de la ciencia y de los científicos,
apoyando simultáneamente la labor docente en áreas científicas en los niveles educativos iniciales.
El programa Química d+ trabaja cinco temáticas diferentes durante el año: “Química
limpita”, “Química: luz y color”, “La química te alimenta”, “Los cambios de estado”, y “Los
ácidos y las bases”. Todas estas actividades se desarrollan en un laboratorio de la Facultad de Química. Desde un primer momento la intención es que los escolares asuman
el papel de científicos, por lo que al ingresar al laboratorio se les explican algunas medidas básicas de seguridad y se les da un par de lentes para la protección de la vista y
una sobre túnica de color. Cada presentación consta de una parte introductoria; explicando qué es la química, qué estudia, la reacción química y la composición de la materia, entre otros; relacionándolo con ejemplos de la vida cotidiana para generar una mayor
apreciación del tema tratado. Luego se trabaja en grupos reducidos donde los niños y
niñas pueden experimentar y participar utilizando material de laboratorio como vasos de
bohemia, probetas, varillas, matraces, etc.
Este programa funciona ya desde hace 9 años, apoyado por la Facultad de Química, el
Ministerio de Educación y Cultura, la ANII Y PEDECIBA. Han pasado por él más de
12000 niños, siendo evaluado siempre positivamente por parte de los docentes quienes
manifiestan que les resulta de gran ayuda para el abordaje de las ciencias en las aulas
escolares. La difusión del programa en los medios de comunicación así como gracias a
la transmisión personal sobre todo por parte de los maestros, ha permitido que Química
d+ sea una propuesta muy conocida en el país. La demanda actual de los grupos de
escolares supera por mucho las posibilidades de atenderlos con los recursos existentes.
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Libro de Resúmenes
Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Inmovilización de glicosidasas sobre nanoparticulas: aplicación a deglicosilación de glicoproteínas de interés biológico.
Ernesto Rodríguez1, Karen Francia2, Teresa Freire1, Cecilia Giacomini2
1- Departamento de Inmunobiología, Facultad de Medicina, UdelaR, Montevideo, Uruguay;
2- Cátedra de Bioquímica, Departamento de Biociencias, Facultad de Química, UdelaR,
Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Los glicoconjugados participan en procesos de reconocimiento biológico, por lo cual,
cambios en los perfiles de los glicanos se correlacionan con ciertos estados patológicos
entre los que se destaca el cáncer. Los glicanos también participan en la interacción
huésped-patógeno, así como en estrategias de evasión inmunológica. Esto hace que,
la dilucidación de la composición glucídica de muestras clínicas, organismos patógenos,
glicoproteínas y glicolípidos al igual que su función a nivel biológico contribuya a un
mayor entendimiento de las enfermedades vinculadas a procesos biológicos mediados
por glicanos y al desarrollo de métodos de diagnóstico, profilácticos o posibles tratamientos terapéuticos. Esto es posible utilizando herramientas enzimáticas basadas en
el uso de endo y exoglicosidasas. El uso de glicosidasas inmovilizadas permite su reuso
y facilita su separación del medio de reacción, evitando su interferencia en los estudios
realizados con la muestra biológica deglicosilada. La inmovilización sobre nanopartículas magnéticas es una alternativa interesante a la inmovilización clásica, ya que el tamaño reducido del soporte asemeja el comportamiento de la enzima inmovilizada al de
enzima soluble, minimizando los problemas difusionales. Esto es fundamental en el caso
de sustratos macromoleculares como las glicoproteínas. En este trabajo se inmovilizó la
-galactosidasa (-gal) de Aspergillus oryzae y -manosidasa (-man) de Canavalia ensiformis sobre agarosa y nanopartículas de sílica activadas con grupo cianato ester. Se
obtuvieron rendimientos de inmovilización de -gal de 90% (337 UE/g, 7.9 mg/g) y 100%
(671UE/g; 6.8 mg/g) sobre agarosa y nanopartículas respectivamente. Por otra parte en
el caso de la -man, si bien se lograron buenos rendimientos de inmovilización de proteínas 86% (2.2 mg/g) y 63 % (12.7 mg/g) para agarosa y nanopartículas respectivamente el porcentaje de actividad expresada fue sensiblemente menor. La actividad inmovilizada expresada fue de un 66 % (55 UE/g) para agarosa y 29 % (131 UE/g) en el
caso de la inmovilización sobre nanopartículas. El menor rendimiento de inmovilización
de manosidasa obtenido sobre nanopartículas, respecto al obtenido para agarosa,
puede deberse a que se superó la capacidad del soporte. Por otra parte se observa un
menor porcentaje de actividad manosidasa inmovilizada en relación al porcentaje de
proteína inmovilizada para ambos soportes. Esto puede atribuirse a una inactivación
parcial debido al proceso de inmovilización o a problemas difusionales debido a la alta
carga de proteína inmovilizada. Los derivados de -gal y -man inmovilizados sobre
agarosa fueron utilizados con éxito para la degalactosilación de asialofetuina y demanosidación de lactoferrina, Identificándose liberación de galactosa y manosa por técnicas
de TLC y HPLC. Actualmente se está trabajando en la deglicosilación de glicoproteínas
modelos utilizando las glicosidasas inmovilizadas sobre nanopartículas.
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Relación estructural de las fases T y T' en la serie La2-xNdxCuO4
Dominique Mombrú, Mario Macías, Leopoldo Suescun, Ricardo Faccio, Helena Pardo,
Álvaro W. Mombrú
Laboratorio de Cristalografía, Química del Estado Sólido y Materiales/Cátedra de Física/
DETEMA, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay
[email protected]
Las fases T y T' son compuestos cerámicos, pertenecientes a la familia de las perovskitas laminares, considerados de gran importancia debido a sus características estructurales, además de su vinculación en el desarrollo de la superconductividad al ser dopados
por huecos y electrones. Como consecuencia de las subestructuras adoptadas por los
lantánidos, cada una de estas fases se caracteriza por el tipo de coordinación en los
átomos de cobre, siendo octaédrico para la fase T y cuadrado plano para la fase T’.
La serie La2-xNdxCuO4 se caracteriza por poseer en sus extremos de composición,
x = 0 y x = 2, las estructuras T y T' respectivamente. Por ello, resulta de gran importancia
conocer el comportamiento de transición estructural de manera que pueda ser controlado en subsecuentes estudios de dopado con Sr y Ce -huecos y electrones, respectivamente-. Estudios previos mediante difracción de neutrones permitieron determinar
que en el rango x = 0,45 y 0,5, hay coexistencia de ambas fases, concretamente a través
de los grupos espaciales Abma y I4/mmm, para T y T', respectivamente [1].El estado del
arte de estas fases cristalinas muestra que su estudio se ha realizado principalmente
mediante la técnica de síntesis en estado sólido. Con el fin de encontrar nuevas características de este sistema empleamos además de dicha técnica de preparación, la de
combustión en gel asistida, que permite preparar los compuesto en tamaños nanométricos y en condiciones fuera del equilibrio termodinámico, para la evaluación del comportamiento estructural en el rango de transición de fase ya determinado mediante difracción de neutrones. Con ello, la importancia de este trabajo radica en la evaluación
de los efectos causados por la atmósfera de síntesis en los parámetros estructurales
determinados por la relación de radios catiónicos en términos de Goldschmidt y en el
uso de estas estructuras como base para evaluar la aparición de superconductividad
bajo dopado. Se tomaron datos de difracción de rayos-X, en el rango 2 = 20°-130°, con
pasos de 0,02° y 10 s/paso usando el difractómetro Rigaku Ultima-IV, los que se refinaron por método de Rietveld [2] mediante el paquete Fullprof Suite [3]. Las diferencias
obtenidas con las distintas técnicas -difracción de rayos X y de neutrones- y con las
diferentes metodologías de síntesis, serán mostradas en este trabajo.
Mario Macías agradece a ANII por su beca postdoctoral.
[1] Mombrú, A.W., Lappas, A., Prassides, K., J. Solid State Chem. 1998 140, 345-349.[2] Rietveld,
H.M., J. Appl. Crystallogr. 1969, 2, 65-71. [3] Rodríguez-Carvajal, J. Physica B 1993, 192, 55-69.
Aislamiento y Purificación de saponinas de Quillaja brasiliensis
Federico Wallace1, Zohra Bennadji2, Cristina Olivaro1, Fernando Ferreira1
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
1-Espacio Ciencia y Tecnología Química, Centro Universitario Tacuarembó, Udelar, Tacuarembó, Uruguay; 2- Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria, Tacuarembó, Uruguay.
[email protected]
Quillaja brasiliensis (A. St.-Hill. y Tul.) Mart. (Quillajaceae), es una especie arbórea nativa, productora de saponinas, endémica del sur de Brasil, noreste de Argentina y norte
del Uruguay. Es comúnmente conocido como árbol de jabón debido a la capacidad de
sus hojas y cortezas de producir espuma persistente en agua [1]. Las saponinas de esta
especie han mostrado similitudes estructurales y funcionales con las producidas por
Quillaja saponaria Molina, una especie vegetal chilena relacionada y fuente principal de
saponinas utilizadas como adyuvantes en vacunas [2]. Las saponinas constituyen un
amplio grupo de glicósidos muy frecuentes en los vegetales. Se caracterizan por estar
constituidas por uno o más residuos oligosacarídicos unidos covalentemente a un residuo lipofílico conocido como aglicona. La diversidad estructural de las saponinas, la
complejidad de las mezclas en que se encuentran en la naturaleza y su carácter anfifílico
explican las dificultades que normalmente se encuentran para su extracción, aislamiento
y purificación [3]. Estos obstáculos, asociados a la baja concentración con que se presentan normalmente en el tejido vegetal, explican la necesidad de desarrollar nuevos
procedimientos de extracción y purificación, de forma de incrementar el rendimiento global de producción [4]. Asimismo, a los efectos de lograr reproducibilidad en las propiedades biológicas es necesario el desarrollo de procesos que generen mezclas definidas
de productos, asegurando la estabilidad de la composición y de las propiedades fisicoquímicas y biológicas de los diferentes lotes de producción. A los efectos de producir
fracciones definidas de saponinas, así como saponinas puras de Q. brasiliensis, se estudiaron diferentes métodos y condiciones de extracción, fraccionamiento y purificación.
El objetivo es optimizar el rendimiento de los procesos y la obtención de mezclas definidas en forma consistente, de productos adecuados para su uso como adyuvantes de
vacunación. En éste trabajo se reportan los resultados obtenidos en distintos procesos
de extracción, concentración y purificación de extractos de saponinas, y en particular, el
efecto de la remoción temprana de compuestos inactivos. Para el aislamiento de los
compuestos de interés se emplearon combinaciones de diferentes técnicas cromatográficas (TLC, cromatografía en columna, gel filtración, SEC-HPLC, etc.), así como diafiltración, extracción y precipitación selectiva con solventes, etc. Las fracciones obtenidas
fueron monitoreadas por cromatografía en capa fina, cromatografía líquida de exclusión
de tamaño (SEC-HPLC) y espectrometría de masas MALDI-TOF. Se reportan la optimización de estos procesos, así como la caracterización estructural primaria de algunas
de las saponinas presentes en Q. brasiliensis.
[1] Fleck, J. et al. Vaccine 2006, 24, 7129-7134. [2] Kauffmann, C. et al. Nat. Prod. Res. 2004,
18, 153-157. [3] Cheok, C. et al. Food Res. Int. 2014, 59, 16-40. [4] Oleszek, W.; Bialy, Z. J.
Chromatogr. A 2006, 1112, 78-91.
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Preparación de Derivados Pirrolidínicos – Identificación de
Nuevos Agentes Antimicrobianos
Guilherme Drechsler Vilela1,2, Gustavo Pozza Silveira1, Enrique Pandolfi2 y Valeria
Schapiro2
1-Laboratório de Síntese Orgânica, Departamento de Química Orgânica, Instituto de Química,
UFRGS, Porto Alegre, Brasil; 2-Laboratorio de Síntesis Orgánica, Departamento de Química
Orgánica, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
La preparación de derivados de pirrolidinas ha atraído especialmente el interés de la
comunidad científica en los últimos años por la abundancia de moléculas bioactivas, sea
de origen natural o de origen sintética, que presentan esta estructura. Compuestos heterocíclicos nitrogenados de cinco miembros están presentes en cerca de 9000 productos naturales [1]. Los dioles quirales son compuestos versátiles para sintetizar epoxiciclohexenonas, derivados de carbohidratos y diversos productos naturales [2]. Las sulfiliminas son conocidas como los análogos nitrogenados de los sulfóxidos. Aunque la
preparación de sulfóxidos quirales es bien conocida, la síntesis de sulfiliminas quirales
aún es laboriosa. En el curso de nuestra colaboración, los dioles halo-vinílicos fueron
planeados como “pool” quiral para sintetizar sulfiliminas asimétricas. Después, la quiralidad de las sulfiliminas vinílicas puede ser transferida a los tres carbonos contiguos para
generar pirrolidinonas asimétricas por medio de lactamización con diclorocetena [3].
Hasta el momento, los dos isómeros de la sulfilimina 4 han sido sintetizados y aislados
y la reacción de lactamización está en fase de optimización.
La sociedad estadounidense de enfermedades infecciosas subrayó un grupo de seis
microorganismos bajo el nombre de ESKAPE en alusión a su capacidad de escapar de
la acción biocida de antibióticos y por representar nuevos paradigmas en patogenecidad, transmisión y resistencia [4]. Las pirrolidinonas 5 y todos los derivados serán testeadas contra los patógenos ESKAPE para la identificación de nuevos agentes antimicrobianos.
Los autores agradecen al proyecto Capes-UdelaR por la colaboración y a Capes y Pedeciba por el apoyo financiero.
[1] González-Esguevillas, M.; Adrio, J.; Carretero, J. C. Chem. Commun. 2012, 48, 2149-2151.
[2] Pandolfi, E.; Schapiro, V.; Heguaburu, V.; et al.Curr. Org. Synth.2013, 10, 2-42. [3] Silveira,
G. P.; Marino, J. P. J. Org. Chem. 2013, 78, 3379-3383. [4] Pendleton, J. N.; Gorman, S. P.;
Gilmore, B. F. Expert Rev Anti Infect Ther.2013, 11, 297.
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4-6/11/2015
Análisis estructural de lignina kraft, elucidación de un nuevo
tipo de enlace
Virginia Aldabalde1, Daniela Gamenara1, Gustavo Seoane1, Patricia Saenz-Méndez2
1- Laboratorio de Síntesis Orgánica, DQO, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo,
Uruguay; 2- Grupo de Química Computacional y Biológica, DETEMA, Facultad de
Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
La lignina es el segundo biopolímero más abundante, luego de la celulosa, y constituye
más del 40% del potencial energético presente en el material vegetal. Su estructura es
compleja, y su composición varía dependiendo de la fuente natural de la cual provenga
[1-2]. El licor negro (LN) es el residuo que se genera durante la producción de pulpa de
celulosa mediante el proceso Kraft, y su composición es mayoritaria en lignina (~37%).
En el presente trabajo se realiza el fraccionamiento y estudio estructural de la lignina
obtenida luego del proceso Kraft, logrando la extracción de compuestos puros y mezcla
de compuestos.
La lignina se logró extraer a partir de LN de forma eficiente mediante disminución de pH.
Se ensayaron varios disolventes orgánicos para el fraccionamiento de la misma, logrando extraer una mezcla de compuestos entre los que se encuentra el compuesto 1,
que cuenta con un tipo de enlace no descrito hasta el momento, y los compuestos 2
(siringol) y 3 (etilsiringol), fragmentos descritos previamente en ligninas Kraft. A las ligninas obtenidas a partir de LN se las analizó mediante RMN bidimensional (HSQC) y
pirólisis acoplada a CG-EM, realizando una comparación estructural con modelos sintetizados, logrando identificar distintos tipos de enlace y fragmentos presentes (4-8) (Figura).
Mediante el uso de metodologías sencillas se lograron obtener compuestos puros y
mezclas de compuestos, identificando alguno de los tipos de enlaces más abundantes
presentes en la lignina Kraft. Se aisló un dímero en forma pura con un tipo de enlace no
descrito hasta el momento.
Agradecimientos: ANII, PEDECIBA, Facultad de Química.
[1] Son, S.; Toste, F. D. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 3791−3794; [2] Campbell, M. M.; Sederoff, R. R. Plant Physiol. 1996, 110, 3-13;
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Síntesis de nuevos derivados azólicos de chalconas y
determinación de su actividad antifúngica
Matías Amaro1, Ana Bertucci2, Gabriel Sagrera1
1-Laboratorio de Síntesis Orgánica, 2- Laboratorio de Biocatálisis y Biotransformaciones,
Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química (UDELAR), Montevideo, Uruguay
[email protected]
Se ha producido un importante avance a nivel mundial en las últimas décadas en el
conocimiento de la patogenia, diagnóstico y tratamiento de micosis invasoras y micosis
cutáneas o subcutáneas más frecuentes [1]. En relación a la terapia antifúngica, ésta se
apoya en varios grupos de compuestos de estructuras químicas muy diversas y diferentes mecanismos de acción. Sin embargo la investigación en antifúngicos continúa debido a serios problemas de variabilidad de respuesta de pacientes, emergencia de especies resistentes y serios efectos adversos de los tratamientos más utilizados [2,3].
Entre los compuestos de mayor importancia en la terapia actual se encuentran los azoles de primera y segunda generación. Estos compuestos inhiben la biosíntesis del ergosterol a nivel de varias enzimas de la vía modificando la membrana celular fúngica,
target de interés por cuanto involucra un esterol específico de esta célula. Las chalconas
poseen la estructura básica de 1,3-difenil-2-propen-1-ona (PhA-CO-CH=CH-PhB, donde
PhA y PhB representan grupos fenilo) [4,5]. Entre los productos naturales y sintéticos
cuya capacidad antifúngica se investiga, diferentes chalconas han sido reportadas por
su actividad antifúngica aunque pocos trabajos realizan un estudio sistemático que involucre relaciones estructura-actividad o estudios de su mecanismo de acción [4]. La
propuesta del equipo de investigación consistió en la preparación de una biblioteca de
chalconas azólicas: chalconas con grupos azólicos sustituyentes en diferentes posiciones de PhA o PhB combinando de esa manera ambos grupos de compuestos, y luego
evaluación de su bioactividad. A partir de los correspondientes precursores, acetofenonas y benzaldehídos, se prepararon 18 chalconas azólicas por condensación aldólica
con buen rendimiento; obteniéndose algunas estructuras no descritas aún en la literatura. Los compuestos fueron caracterizados espectroscópicamente. Su actividad biológica fue evaluada contra un panel extendido de hongos patógenos filamentosos y levaduriformes de importancia médica humana y veterinaria utilizando cepas de colección
internacional (ATCC) y ensayos biológicos reconocidos (CLSI) [6-8]].
[1] Espinel-Ingroff, A. Rev. Iberoam. Micol. 2009, 26, 15-22. Carrillo, A. Actual Dermatol. 1996,
35, 361-372. [2] Espinel-Ingroff, A. Rev. Iberoam. Micol. 2008, 25, 101-106. [3] Perlin, D. S. Drug
Resist. Updates 2007, 10, 121-130. Kanafani, Z. A.; Perfect, J. R. Resistance to antifungal agents:
mechanisms and clinical impact. Clin. Infect. Dis. 2006, 46, 120-128. [4] Mabry, T. J.; Markham,
K. R.; Thomas, M. B. The Systematic Identification of Flavonoids. Springer-Verlag, Heidelberg.
1970. [4] Lopez, S. N.; Castelli, M. V.; Zacchino, S. A. et al. Bioorg. Med. Chem. 2001, 9, 19992013. [5] Sivakumar, P. M.; Kumar, T. M.; Doble, M. Chem. Biol. Drug Des. 2009, 74, 68-79. [6]
Rahalison, L.; Hamburger, M.; Monod, M. et al. Planta Medica 1994, 60, 41-44. [7] Rahalison, L.;
Hamburger, M.; Hostettman, K. et al. Phytochem. Anal. 1991, 2, 1099-1203. [8] CLSI (2008).
Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) Documents. Method M27-A3 & M38-A2.
Wayne Ed. USA.
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Síntesis de carboxichalconas como potenciales agentes
antimicrobianos
Juan Arciet1, Silvana Alborés2, Gabriel Sagrera1
1- Laboratorio de Síntesis Orgánica, Departamento de Química Orgánica, 2-Cátedra de
Microbiología, Departamento de Biociencias, Facultad de Química, Universidad de la
República, Montevideo, Uruguay
[email protected]
Las chalconas son una familia de flavonoides que poseen una estructura general del
tipo PhA-CO-CH=CH-PhB, donde PhA y PHB son anillos aromáticos [1]. Poseen una gran
variedad de actividades biológicas entre ellas antioxidantes, antimicrobianas, anticancerígenas, antialérgicas y antiinflamatorias [2]. Se ha reportado que diversas chalconas
sustituidas con grupos COOH libres poseen actividades antimicrobianas [3]. En el marco
de nuestra investigación relacionada con la síntesis y evaluación biológica de flavonoides, hemos decidido preparar una serie de chalconas con grupos COOH libres en diferentes posiciones del anillo B con el fin de evaluar posteriormente sus propiedades antibacterianas. La síntesis se realizó por condensación aldólica entre los correspondientes precursores (acetofenonas y benzaldehídos). De acuerdo a los precursores utilizados y las condiciones de reacción, se obtuvieron chalconas, flavanonas, productos de
adición aldólica o 3-arilacilftalidas. Los compuestos fueron obtenidos con buenos rendimientos y caracterizados por RMN y MS. La evaluación de las propiedades antibacterianas está siendo realizada por la Dra. Silvana Alborés y su grupo.
[1] Geissman, T. A. The Chemistry of Flavonoid Compounds. MacMillan, New York. 1962. [2] Di
Carlo, G.; Mascolo, N.; Izzo, A. A. et al. Life Sci. 1999, 65, 337-353. [3] Nielsen, S. F.; Boesen,
T.; Larsen, M. et al. Bioorg. Med. Chem. 2004, 12, 3047–3054.
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4-6/11/2015
Síntesis de n-fenilbenzamidas como potenciales agentes
antifungicos agroquimicos
Gabriela López1, Silvana Alborés2, Gabriel Sagrera1
1- Laboratorio de Síntesis Orgánica, Departamento de Química Orgánica, 2- Cátedra de
Microbiología, Departamento de Biociencias, Facultad de Química, Universidad de la
República, Montevideo, Uruguay
[email protected]
Los hongos fitopatógenos causan una serie de enfermedades en distintas etapas de la
vida de las plantas. Además causan la podredumbre o manchado de distintos productos
vegetales, ocasionando grandes pérdidas económicas. Según la FAO, más del 25% de
las cosechas a nivel mundial se pierden por ataques fúngicos. Anualmente se aplican
miles de toneladas de agroquimicos en todo el mundo. El uso excesivo de fungicidas
provocó el desarrollo de cepas resistentes. Como consecuencia, se usan mayores cantidades para combatir el mismo hongo lo que causa un aumento de residuos tóxicos en
los alimentos y el medio ambiente. Por otra parte algunas especies de hongos producen
micotoxinas. En vista de estos problemas, es necesaria la búsqueda de nuevos compuestos, más seguros y efectivos [1]. Un grupo de antifúngicos agroquímicos es el de
las amidas de ácidos carboxílicos [2,3]. En este trabajo se describe la síntesis de una
pequeña biblioteca de amidas, del tipo PhA-CO-NH-PhB (donde PhA y PhB representan
grupos fenilo sustituidos con diferentes grupos), algunas de ellas no descritas aún en la
literatura. Las mismas fueron obtenidas a partir de los correspondientes precursores
(ácidos carboxílicos y aminas) con buenos rendimientos y caracterizadas por RMN y
EM. Su actividad biológica será posteriormente evaluada contra un panel de hongos
patógenos de vegetales, utilizando cepas de colección internacional. La evaluación de
las propiedades antiúngicas será realizada por la Dra. Silvana Alborés y su grupo.
[1] Juarez-Becerra, G. P.; Sosa-Morales, M. E.; López-Malo, A. Ing. Alim. 2010, 4, 14-23. [2]
Chen, Y.; Feng, H. Asian J. Chem. 2013, 25, 9066-9068. [3] Cohen, Y., Gisi, U. Phytopathol.
2007, 97, 1274-1283
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Caracterización mediante EIS de un ensamble
membrana-electrodo de producción nacional.
Tiago Pérez1, Mariana Corengia1,2
1- Núcleo Interdisciplinario de Ingeniería Electroquímica, Espacio Interdisciplinario, UdelaR,
Montevideo, Uruguay; 2- Instituto de Ingeniería Química, Facultad de Ingeniería, UdelaR,
Montevideo, Uruguay.
[email protected]
En la última década, el Núcleo Interdisciplinario de Ingeniería Electroquímica ha trabajado en el desarrollo de catalizadores tolerantes a CO y metanol para celdas de combustible de baja temperatura. Entre los trabajos de los últimos años, se destaca la preparación de ensambles membrana/electrodo (MEA) con los catalizadores del propio
grupo [1]. En este sentido, el trabajo propuesto busca modelar el comportamiento de un
MEA con catalizador de Pt soportado sobre Carbono, mediante espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS).
Se sintetizaron los catalizadores por método de reducción química [2] de sales de Pt y
se fabrico el MEA utilizando 0,3 mg de Pt/cm2 en ánodo y 1 mg/cm2 en cátodo. Luego
se procedió a su caracterización mediante técnicas electroquímicas convencionales alimentando la celda con H2 y O2 puros en ánodo y cátodo respectivamente.
Los estudios de EIS se hicieron en condiciones de circuito abierto alimentando ánodo y
cátodo con: H2/O2; O2/O2; H2/H2 y H2+CO/O2. En los casos de alimentación simétrica a
la celda, el ajuste de los espectros con el software Zview, puede realizarse con un circuito de Randles (Fig. 1 izquierda.). Esto indica que el circuito equivalente a la celda
completa puede modelarse como una única interfase, debido a que en ambos electrodos
ocurren las mismas reacciones y tienen una misma constante de tiempo. En cambio, en
las demás condiciones de alimentación el ajuste fue realizado utilizando paralelos de
elementos resistivos y capacitivos conectados en serie (Fig. 1 derecha). Si bien los elementos de fase constante (CPE) utilizados se alejan de comportarse como un capacitor
ideal (P aproximadamente 0,7), los ajustes usando elementos difusivos de Warburg no
parecen adecuados, pudiéndose concluir que en las condiciones de trabajo a circuito
abierto sí ocurren fenómenos difusivos pero estos no estarían controlando la cinética de
la reacción global de la celda.
Este trabajo fue financiado por el Espacio Interdisciplinario-UdelaR, mediante el Programa de apoyo a proyectos de investigación interdisciplinarios de estudiantes de grado.
[1] Corengia, M. et al. Ingeniería Química 2011, 40, 37-41. [2] Téliz, E. et al. Int. J. Hydrogen
Energy 2012, 37, 14761-14768.
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Determinación de los perfiles característicos de los venenos de
Bothrops alternatus y Bothrops pubescens mediante
espectrometría de masas MALDI TOF.
Norma Suárez, Alejandro Chabalgoity, Víctor Morais
Departamento de Desarrollo Biotecnológico y Producción, Instituto de Higiene,
Facultad de Medicina,UDELAR.
[email protected]
En Uruguay ocurren entre 50 y 70 accidentes por ofidios ponzoñosos al año. Todos los
accidentes son causados por dos ofidios del género Bothrops: Bothrops alternatus (Crucera) y Bothrops pubescens (Yara) [1].
La espectrometría de masas o ionización mediante desorción por láser asistida por matriz (matrix-assisted laser desorption ionization mass spectrometry: MALDI-MS) es una
técnica que tiene diversos usos. Uno de ellos es la determinación de perfiles característicos de péptidos y proteínas de distintas especies generándose un espectro que funciona como “huella dactilar”, lo que permite entre otras cosas la identificación de la especie (incluso los serotipos) convirtiéndose en una herramienta muy importante en materia de diagnóstico. Esta técnica se encuentra muy desarrollada para el diagnóstico de
microrganismos, existiendo importantes bases de datos de perfiles para la identificación
de patógenos (Biotyping) [2].
En relación al accidente ofídico éste se diagnostica en base a la clínica y paraclínica.
Para fines de investigación y casos complejos existe un ELISA desarrollado por nuestro
grupo que tiene una buena sensibilidad y especificidad pero que no permite la discriminación entre ambos ofidios [1].
En este trabajo se ensayaron distintas concentraciones de los venenos sobre dos de las
matrices usadas frecuentemente para la detección de péptidos o proteínas por espectrometría de masas: α-ciano-4-hidroxicinamínico (CHCA) y ácido sinapínico (SA).
El límite de sensibilidad encontrado corresponde a 1 ng de veneno (100 fmoles). En la
figura se puede observar el perfil característico de ambos venenos a la cantidad de 100
fmoles.
Estos resultados permitirán avanzar en el desarrollo de una técnica para la detección de
variaciones intraespecíficas reportadas para los venenos y en el desarrollo de una técnica que permita el diagnóstico específico frente al accidente ofídico.
[1] Morais V., Negrín A., Tortorella M., et al. Toxicon 2012, 60, 990-994. [2] Jackson, K. A., Jones,
E. V. et al. J. Microbiol. Methods 2005, 62, 273-284.
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Compuestos híbridos con potencial actividad biológica
Guillermo Valdomir1, José M. Padrón2, Juan I.Padrón2,3, Víctor S. Martín2, Danilo
Davyt1
1- Laboratorio de Química Farmacéutica, Departamento de Química Orgánica, Facultad de
Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay; 2- Instituto Universitario de Bio-Orgánica “Antonio
González” (IUBO-AG), ULL, La Laguna, España; 3- Instituto de Productos Naturales y
Agrobiología, CSIC, La Laguna, España;
[email protected]
Resultados previos obtenidos por nuestro grupo sobre compuestos modulares de carácter híbrido mostraron interesantes resultados en sistemas oxa/tiazol conjugados con
anillos aromáticos por medio de un triazol [1]. Estos compuestos presentaron una actividad antiproliferativa interesante. Enfocados en estos resultados, decidimos realizar la
síntesis de nuevos compuestos híbridos combinando los oxa/tiazoles con otro sistema
recurrente en muchos compuestos naturales como los tetrahidropiranos.
Usando nuestra experiencia en la síntesis de oxa/tiazoles mediante ciclodeshidratación
de -hidroxiamidas [2], nos enfocamos en el segundo bloque de tetrahidropirano, el cual
fue sintetizado mediante una ciclación de Prins [3]. El bloque de oxa/tiazol funcionalizado con azida se acopla posteriormente con el tetrahidropirano funcionalizado con un
etinilo para obtener el triazol correspondiente mediante la cicloadición de Huisgen catalizada por Cu+ [4].
Basados en esta estrategia se sintetizaron diversos compuestos. Algunos de ellos han
sido ensayados para determinar su potencial actividad antiproliferativa, mostrando resultados en el orden de M. Se están desarrollando nuevos compuestos de este tipo
con modificaciones estructurales para determinar cómo afectan las mismas a la actividad de los compuestos.
Este trabajo fue financiado por CSIC grupos No 654 y 983. G.V. agradece a la ANII por
la financiación de una beca doctoral.
[1] Valdomir, G. et. al. Synthesis 2014, 46, 2451-2462. [2] Phillips, A. J.; Uto, Y.; Wipf, P. et. al.
Org. Lett. 2000, 2, 1165-1168. [3] Hart, D. J.; Bennett, C. E. Org. Lett. 2003, 5, 1499-1502. [4]
Rostovtsev, V. V. et. al. Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 2596-2599.
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Síntesis de ciclopéptidos como potenciales antiparasitarios
Catherine Fagúndez1, Diver Sellanes1, Andrea Medeiros,2,3 Marcelo Comini,2 Lindsay
Stewart,4 Vanessa Yardley4, Gloria Serra1
1- Cátedra de Química Farmacéutica, Departamento de Química Orgánica, Facultad de
Química, Universidad de la República, Montevideo,11800, Uruguay. 2- Group Redox Biology of
Trypanosomes, Institut Pasteur de Montevideo, Montevideo, Uruguay. 3- Depto. de Bioquímica,
Facultad de Medicina, UdelaR. 4- Infectious & Tropical Disease, LSHTM, London, UK.
[email protected]
Los productos naturales juegan un rol muy importante en el desarrollo de nuevas fármacos. En particular, ciclohexapéptidos naturales aislados a partir de cianobacterias marinas o terrestres, son una fuente importante de nuevos compuestos bioactivos [1,2].
Nuestro grupo ha comenzado un programa de síntesis de macrociclos peptídicos análogos a productos naturales con potencial actividad antipalúdica o antitripanosómica [3,4].
En este trabajo, se presentarán la síntesis en fase sólida de diferentes péptidos utilizando la resina 2-CTC (Esquema); la obtención de macrociclos en solución; el estudio
de metodologías de macrociclación en fase sólida y el estudio de las actividades biológicas de los productos obtenidos.Se realizó la síntesis de péptidos y ciclopéptidos según
el esquema, obteniendo los productos deseados con rendimientos de buenos a moderados. Por otro lado, se estudió la metodología de macrociclación en fase sólida, anclando el péptido por su cadena lateral a la resina, donde se utilizaron los aminoácidos
Ser, Thr o Glu con su extremo C-terminal protegido con un grupo alilo. Algunos de los
macrociclos obtenidos mostraron IC50 submicromolares contra el Plasmodium falciparum K1 y del orden micromolar contra Trypanosoma brucei brucei con buenos índices
de selectividad (IC50 macrófagos/ IC50 parásitos).
[1] Gademann, K.; Kobylinska, J. The Chemical Record, 2009, 9, 187-198. [2] Kaur, K.; Jain, M.; Kaur, T.
et al. Bioorg. Med. Chem. 2009, 17, 3229–3256. [3] Peña, S.; Scarone, L.; Manta, E. et. al. Bioorg. Med.
Chem. Lett. 2012, 22, 4994-4997. [4] Peña, S.; Scarone, L.; Medeiros, A. et. al. Med. Chem. Comm. 2012,
3, 1443-1448.
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Luminiscencia estimulada térmica y ópticamente: una
herramienta para el análisis de sólidos y cómo técnica de
datación
Mauricio Rodríguez1,2, Romina Keuchkerian 2, Roberto Bracco3, Laura Fornaro 1
1- Grupo de Desarrollo de Materiales y Estudios Ambientales (GDMEA),Centro Universitario
Regional Este, Universidad de la República, Rocha, Uruguay; 2- Grupo de Desarrollo de Materiales y Estudios Ambientales (GDMEA), Facultad de Química, Universidad de la República,
Montevideo, Uruguay. 3- Facultad de Humanidades y Ciencia de la Educación. Centro Universitario Regional Este, PDU Geociencias. Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
La luminiscencia (estimulada térmicamente: LET; u ópticamente: LEO) es la emisión de
luz por parte de un sólido aislante o semiconductor al ser calentado o iluminado cuando
ha sido previamente excitado. La excitación puede provenir de cualquier tipo de radiación (α, β, gamma, UV o X) dependiendo del material. La excitación modifica la cantidad
de pobladores en los distintos niveles energéticos y estos al estimularse la muestra con
calor o luz vuelven a su estado basal emitiendo fotones [1]. Esto hace que la LET/LEO
sea una potente herramienta para el estudio de la estructura energética de los sólidos,
o para determinar el tiempo que ha transcurrido desde que fue excitada (aplicación en
datación) [2]. En este trabajo se presentan los resultados obtenidos en:
a) la determinación de la configuración energética de vidrios boratos. En particular se
estudiaron vidrios y vitrocerámicos de composición XO.2B2O3 con x=Pb, Ba, Sr, Na2 y
Li2 con irradiaciones entre 1-10 Gy. Para las muestras estudiadas se realizó el estudio
cinético correspondiente y se encontraron valores de energía entre 0,5 a 1,2 eV. Se
estudió el orden de la cinética por medio del método Tm- Tstop, determinando que para
los casos Ba, Li, Na corresponde a orden 2 y para Sr y Pb es de orden 1.
b) la determinación de cambios de fases. Se estudiaron muestras provenientes de valvas (Mactra isabelleana d'Orbigny). En estas muestras se observó que las mismas presentan señal LET a partir de determinada temperatura. Dicha señal se corresponde con
la transición de fase aragonita (cuya simetría es ortorómbica) a calcita (cuya simetría es
trigonal). Estos resultados fueron verificados por difracción de rayos X y por Análisis
térmico.
c) la utilización de la señal luminiscente para determinar la edad de sedimentos. La intensidad de la señal es proporcionar a la dosis natural a la que ha estado expuesto el
sedimento (radiación de fondo/unidad de tiempo = DR). En nuestro caso DR se calcula a
partir de las concentraciones de 40K, 232Th y 238U que presenta el sedimento (espectrometría gamma); a la cual se le suma la contribución de los rayos cósmicos. Irradiando
la muestra a dosis conocidas se determina a que tasa de radiación corresponde la intensidad de su señal luminiscente (DR). La edad se calcula a partir de la ecuación: Edad
= DE / DR.
Este trabajo fue financiado por la Agencia Nacional de Investigación e Innovación (ANII
FCE_3_2011_1_5861). Los autores agradecen a Santiago Vazquez, Ricardo Faccio por
las medidas de XRD (DETEMA, FQ) y a Jorge Castiglioni por el uso del equipo de Análisis térmico (DETEMA, FQ).
[1] McKeever, S.W.S., Thermoluminescence of Solids, ed. Cambridge and U. Press. 1985,
Cambridge. [2] McKeever, S.W.S. and M. Moscovitch, Radiat. Prot. Dosim, 2003, 104, 263-270.
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Complejos mixtos de paladio como potenciales agentes antitumorales y antiparasitarios
Micaella Cipriani1, Ignacio León2, Susana Etcheverry2, Leena Malayil3, Melina Galizzi3,
Roberto Docampo3, Dinorah Gambino1, Lucía Otero1
1-Cátedra de Química Inorgánica, DEC, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay;
2- Cátedra de Bioquímica Patológica, Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de
La Plata, Argentina; 3- Center for Tropical and Emerging Global Diseases and Department of
CellularBiology, University of Georgia, Athens, USA
[email protected]
La Enfermedad de Chagas es una enfermedad parasitaria cuyo agente etiológico es el
Trypanosoma cruzi. En busca de una farmacoterapia eficaz y segura para esta enfermedad que aún no tiene cura, nuestro grupo ha trabajado en el desarrollo de complejos
metálicos con ligandos activos contra T. cruzi, como los bisfosfonatos (BP), con el fin de
mejorar su actividad y sus propiedades farmacológicas [1,2].
En particular, en este trabajo desarrollamos cuatro nuevos compuestos de coordinación
de paladio de fórmula general [Pd(BP)2(bipi)]2NaCl y [Pd(BP)2(fen)]2NaCl con los bisfosfonatos pamidronato y alendronato como ligandos bioactivos frente a T. cruzi y los
intercalantes de ADN fenantrolina (fen) y bipiridina (bipi) como coligandos.
Los complejos obtenidos fueron testeados in vitro sobre la forma amastigota intracelular
de T. cruzi. Todos resultaron significativamente más activos que los correspondientes
ligandos libres. Los complejos con el ligando fenantrolina fueron los más activos, resultando más activos aún que el fármaco de referencia Benznidazol. Además, los complejos no resultaron tóxicos para células mamíferas con un índice de selectividad mayor
que 100.
Con el fin de estudiar el mecanismo de acción antiparasitario de los complejos se estudió
la capacidad de los mismos de inhibir dos enzimas de la biosíntesis de isoprenoides.
Todos los complejos fueron inhibidores de la farnesildifosfatosintasa (TcFPPS) y la solanesil-difosfonatosintasa (TcSPPS) parasitarias con una actividad inhibitoria similar entre ellos e igual o menor que la de los ligandos bisfosfonato libres.
De acuerdo con estos resultados, se propone que el aumento de la actividad de los
complejos con fenantrolina respecto a los ligandos libres puede estar relacionado con la
capacidad de interactuar con ADN mediada por este ligando intercalante. En este sentido, se realizaron experimentos de unión competitiva a ADN con bromuro de etidio (BE)
para los complejos. Los resultados evidencian que se da una disminución de la emisión
de fluorescencia del aducto {ADN-BE} cuando aumenta la concentración de los complejos con fenantrolina. No se observa este efecto para los complejos con el co-ligando
bipiridina validando la hipótesis propuesta. En base a estos resultados, se estudió también la actividad de los complejos sobre células tumorales (adenocarcinoma de pulmón
humano A549 y osteosarcoma humano MG-63). De acuerdo a lo esperado, los complejos con fenantrolina fueron los más activos en estos tumores al igual que en los parásitos.
Los autores agradecen el apoyo brindado por CSIC (proyecto I+D 972).
[1] Demoro B., Otero L., Gambino D. et al., J.Inorg. Biochem. 2010,104,1252-1258.[2] Demoro,
B., Gambino, D.; Otero, L. Dalton Trans. 2012, 41, 6468-6475.
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Identificación de requerimientos fisicoquímicos óptimos para la
inhibición de catepsinas esenciales de Fasciola hepatica
mediante un análisis cualitativo de componentes principales
Florencia Ferraro1,2, Mauricio Cabrera2, Ileana Corvo2, Alicia Merlino1
1- Laboratorio de Química Teórica y Computacional, Instituto de Química Biológica, Facultad
de Ciencias, UdelaR, Montevideo, Uruguay; 2- Laboratorio de moléculas bioactivas, Centro
Universitario de Paysandú, UdelaR, Paysandú, Uruguay
[email protected]
La fascioliasis, cuyo agente etiológico es Fasciola hepatica, es considerada una de las
parasitosis más importantes entre los animales ganaderos, fundamentalmente a nivel
de bovinos y ovinos. Entre los efectos más devastadores producidos por esta enfermedad se destacan la merma en la producción de carne, lana y leche, así como interferencias en la fertilidad y susceptibilidad a adquirir nuevas infecciones bacterianas [1]. El uso
indiscriminado del triclabendazol para el tratamiento de esta enfermedad derivó en la
aparición de parásitos resistentes en varios países [2]. En la búsqueda de nuevas estrategias para el tratamiento de esta parasitosis se destacan dos catepsinas esenciales
para el desarrollo de F. hepática: FhCL3 que es fundamental para la invasión en estadios juveniles y FhCL1 involucrada en la alimentación y evasión de la respuesta inmune
del hospedero. El presente trabajo plantea un estudio cualitativo de estructura-actividad
utilizando análisis de componentes principales de 40 flavonoides previamente evaluados mediante ensayos enzimáticos en ambas enzimas. Este estudio ha permitido identificar las características estereoelectrónicas necesarias para una adecuada inhibición
de ambas catepsinas. Entre los compuestos evaluados destaca el compuesto 34 como
óptimo inhibidor de ambas enzimas, con la particularidad de tener una IC50 4 veces menor para FhCL3 (5.6 ± 0.1 μM) que para FhCL1 (23.0 ± 0.4 μM) lo cual ofrece una ventaja
considerable ya que FhCL3 es el primer efector parasitario que toma contacto con el
hospedero siendo fundamental para su invasión. La caracterización del modo de inhibición de este compuesto indica un modo de unión slow-binding para FhCL3 y no así para
FhCL1, donde no se ve un patrón de aumento en el porcentaje de inhibición a medida
que aumenta el tiempo de incubación. Por otra parte este compuesto mostró ser completamente reversible para FhCL1 y reversible lento para FhCL3. El análisis detallado
del modo de unión de (E)-1-(2-hidroxinaftalen-2-il)-3-(naftalen-1-il)prop-2-en-1-ona
frente a ambas catepsinas mediante estudios in silico de docking molecular ligandoproteína muestra que la afinidad de unión de dicho compuesto es notoriamente mayor
frente a FhCL3, en concordancia con los datos experimentales. A partir de estos estudios se está realizado el rediseño de nuevas moléculas con el fin de obtener compuestos
con un mejor perfil de actividad y/o selectividad frente a estas enzimas lo cual derivará
en la obtención de potenciales fármacos para el control de esta enfermedad en el ganado.
[1] Mas-Coma, S.; Bargues, M. D. et al. Int. J. Parasitol. 2005, 35, 1255-1278. [2] Brockwell, Y.
M.; Elliott, T. P. et al. Int J. Parasitol. 2014, 4, 48-54.
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Estructura cristalina de compuestos dimetil-sustituidos 2-(1naftil)-2,3,4,5-tetrahidro-1H-1,4-epoxi-1-benzoazepinas
Mario Macías1,4, Leopoldo Suescun1, Carlos M. Sanabria2, Alirio Palma2, Pascal Roussel3, Gilles Gauthier4
1- Laboratorio de Cristalografía, Estado Sólido y Materiales, Cátedra de Física, DETEMA, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay; 2- Laboratorio de Síntesis Orgánica, Escuela de Química, Universidad Industrial de Santander, Bucaramanga, Colombia; 3- Université de Lille, CNRS UMR 8181, Unité de Catalyse et Chimie du Solide (UCCS),
ENSCL, F-59000 Lille, France; 4- Universidad Industrial de Santander, INTERFASE,
Bucaramanga, Colombia.
[email protected]
La síntesis estereoselectiva de nuevos compuestos exo-2-aril-1,4-epoxitetrahidro-1benzoazepinas mediante la oxidación de orto-alil-N-bencilanilinas sustituidas y la subsecuente cicloadición intramolecular 1,3-dipolar de las nitronas formadas [1-3] ha permitido la obtención de compuestos con potencial actividad contra parásitos Trypanosoma cruzi y Leishmania chagasi [4]. Sin embargo, la importancia de estos compuestos
no sólo se limita a su aplicación biológica, sino que desde el punto de vista de la química
del estado sólido han mostrado formas de cristalización interesantes. En este trabajo,
se presenta la comparación estructural de tres ejemplos de compuestos 1-naftil-sustituidos tetrahidro-1-benzoazepinas donde la sustitución de dos grupos metilo en diferentes
sitios del anillo bencénico fusionado al sistema heterocíclico permitió la cristalización de
tres estructuras notablemente diferentes en el sistema (2SR,4RS)-x,y-dimetil-2-(1-naftil)-2,3,4,5-tetrahidro-1H-1,4-epoxi-1-benzoazepina. Para x=6/y=8, meta-, se obtiene
una mezcla racémica con grupo espacial centrosimétrico P21/c, contiendo dos moléculas independientes por unidad asimétrica, Z’=2. Para x=6/y=9, para-, el compuesto cristaliza en un twin racémico con grupo espacial P212121. En el caso de x=8/y=9, orto-, los
correspondientes enantiómeros cristalizan de manera independiente en conglomerados,
con grupo espacial P21. En el presente trabajo se discuten las características estructurales en cada caso, mostrando los diferentes tipos de empaquetamiento molecular, además de resaltar la importancia de la difracción de rayos-X de monocristal en el diseño
de nuevos compuestos con potencial actividad biológica.
Mario Macías agradece a ANII por su beca postdoctoral. Agradecimientos a COLCIENCIAS (No 1102-521-28229).
[1] Gómez-Ayala, S.L. et al. Synlett 2006, 14, 2275-2277. [2] Acosta, L.M. et al. Tetrahedron
2010, 66, 8392-8401. [3] Acosta, L.M. et al. Synthesis 2012, 44, 3765-3782. [4] Gómez-Ayala, S.
et al. Bioorg. Med. Chem. 2010, 18, 4721-4739.
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Catálisis en la síntesis de nucleósidos modificados: Síntesis
quimioenzimática del carboazucar de Neplanocina A
Bruno Galán, Valentina Valdez, Gustavo Seoane, Daniela Gamenara, Margarita Brovetto
Laboratorio de Síntesis Orgánica, Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química,
Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Neplanocina A es un análogo carbocíclico de adenosina que presenta una potente actividad antiviral frente a un amplio espectro de virus [1,2]. La alta oxigenación de este
compuesto, así como su estructura de carbonucleósido es lo que ha atraído nuestro
interés. En el presente trabajo se plantea aplicar una metodología quimioenzimática
para la síntesis del carboazúcar presente en Neplanocina A, partiendo del cis-ciclohexadienodiol 1 obtenido por oxidación microbiana de acetato de bencilo [3]. La protección
de este tipo de cis-dioles con el grupo isopropilideno y las posteriores reacciones de
funcionalización sobre los mismos, se realizan con una eficiente transferencia de quiralidad, lo que permite abordar la preparación de compuestos del tipo de carboazúcares
con alta estereoselectividad [4].
En el presente trabajo se mostrarán los avances hacia la obtención del carboazúcar de
Neplanocina A, a partir del epóxido 2, el cual se obtiene con un 47% de rendimiento, en
5 pasos de reacción partiendo del cis-diol del alcohol bencílico acetilado 1. La ruta sintética a desarrollar se inicia con el estudio de la apertura regio-y estereoselectiva del
epóxido 2, con el fin de obtener una apertura alílica, seguido de una protección enzimática del alcohol homoalílico que resulte de la apertura deseada, y luego una oxidación
con RuCl3, lo que permitirá la obtención del compuesto 3. Se espera que una posterior
ruptura oxidativa sobre el sistema triol presente en 3, en condiciones ya reportadas por
nuestro grupo [5], genere un cetoaldehído que posteriormente se someterá a condiciones de acople de Mc Murry de los grupos carbonilo; finalmente la remoción de los grupos
protectores conduciría al carboazúcar de Neplanocina A, compuesto de interés.
[1] de Clercq, E. Antimicrob. Agents Chemother. 1985, 28, 84-89. [2] Kitaoka, S.; Konno, T.; de
Clercq, E. Antiviral Res. 1986, 6, 57-65. [3] Vila, M. A.; Brovetto, M.; Gamenara, D.; et.al. J. Mol.
Catal B: Enzymatic 2013, 96, 14-20. [4] Hudlicky, T.; González, D.; Gibson, D.; Aldrichim. Acta
1999, 32, 35-62. [5] Carrera, I.; Brovetto, M.; Seoane, G. Tetrahedron: Asymmetry 2013, 24, 14671472.
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Síntesis quimioenzimática de análogos de pancratistatina II
David González, Victoria de la Sovera, Ana Inés Bellomo
Laboratorio de Síntesis Orgánica, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
El presente trabajo se enmarca en un proyecto doctoral de síntesis de análogos triazólicos de pancratistatina, alcaloide antitumoral perteneciente a la familia de las Amarillidaceas. Este compuesto y sus congéneres presentan actividad biológica de amplio espectro existiendo evidencia de su eficacia como antitumorales, antivirales y antiparasitarios [1]. Debido a la complejidad estructural que presentan estos alcaloides, varios
grupos de investigación se han enfocado en la síntesis de análogos simplificados de
pancratistatina que contengan el farmacóforo mínimo necesario para que exhibir actividad biológica. En esta oportunidad presentamos los resultados obtenidos en la síntesis
de lactamas que complementan nuestros resultados obtenidos previamente con análogos lactónicos [2].
Se logró la síntesis de la azidoamida 1 a través de una estrategia quimioenzimática. A
partir de este compuesto clave se ha podido acceder hasta el momento a uno de los dos
análogos deseados: tetraacetato I. Actualmente nos encontramos en las últimas etapas
de la síntesis del análogo II.
Los autores agradecen a la Agencia Nacional de Investigación e Innovación (ANII) por
la beca de doctorado y apoyo a los proyectos FCE 252 y 6669 así como a PEDECIBA
por apoyo al programa de posgrado.
[1] Kornienko, A.; Evidente, A. Chem. Rev. 2008, 108, 1982-2014. [2] de la Sovera, V.; Bellomo,
A.; González, D. Tetrahedron Lett. 2011, 52, 430-433.
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Incorporación de funcionalidades fluorescentes a un agente
activo anti-T.cruzi para estudio de biodistribución
Gonzalo Rodríguez1, Guzmán Álvarez2, Javier Varela2, Javier Nargoli2, Mercedes González2, Carlos Osorio1,2, Hugo Cerecetto1,2
1- Área de Radiofarmacia, Centro de Investigaciones Nucleares, Facultad de Ciencias, UdelaR,
Montevideo, Uruguay. 2- Grupo de Química Médicinal, Facultad de Ciencias, UdelaR.
Montevideo, Uruguay
[email protected]
El compuesto (1) (Figura) ha demostrado ser un excelente agente anti-T. cruzi sin
efectos tóxicos ni mutagénicos.[1] Actualmente, se encuentra en la etapa de los estudios
que permitirán caracterizarlo como fármaco. Uno de los estudios en marcha se relaciona
con el conocimiento de la biodistribuciόn de este agente tanto in vitro como in vivo. Las
estrategias habituales para realizar este tipo de estudio involucran, entre otras
posibilidades, marcar la molécula para poder determinar, externamente, su presencia
en los distintos compartimentos y fluidos. En este sentido, en este trabajo se presentarán
los resultados obtenidos en la síntesis de análogos del compuesto (1) que portan en su
estructura diferentes agrupamientos fluorescentes. Especialmente, se describirá la
estrategia que se basó en la síntesis de sondas derivadas del sistema 4,4-difluoro-4bora-3a,4a-diaza-s-indaceno (BODIPY), utilizando un intermedio del agente activo
frente a T. cruzi que posee un grupo amino libre. Diferentes estrategias fueron utilizadas.
En primer lugar, se ensayó la sustitución nucleofílica aromática con BODIPYs que portan
un bromo en la posición 3. En segundo lugar, se utilizaron BODIPYs con funcionalidades
ácido carboxílico para realizar amidaciones. Los resultados negativos en ambos casos,
llevó a utilizar el BODIPY (2) como entidad electrofílica. Así, exitosamente se obtuvo la
sonda fluorescente (3), que se caracterizó por RMN y espectrometría de masas. Con el
fin de confirmar si la sonda generada se comportará como tal y de la misma manera que
el agente activo se estudiaron: i) sus propiedades como fluoróforo en distintos
disolventes; ii) su lipofilia, comparándola con (1); iii) su inhibición de crecimiento de
epimastigotes de T. cruzi. Por último, se realizó su estudio de distribución sub-celular,
utilizando microscopía de fluorescencia.
Cl
O
N
N
N
N
N
N
N
B
F F
S
O
(2)
(1)
O
N
N
N
N
N
S
O
(3)
N
N B
F
F
Agradecimientos: ANII, CSIC, PEDECIBA-QUÍMICA.
[1] Álvarez G, Varela J, Cruces E, et al. Antimicrob. Agents Chemother., 2015, 59, 1398-1404.
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Desarrollo de un biosensor impedimétrico de glucosa
Laura Luzuriaga1, Ana M. Castro Luna2,3, María Fernanda Cerdá1
1- Laboratorio de Biomateriales, Instituto de Química Biológica, Facultad de Ciencias,
Universidad de la República, Montevideo, Uruguay; 2- Instituto de Investigaciónes
Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas (INIFTA), Facultad de Ciencias Exactas, Universidad
Nacional de la Plata - CONICET, La Plata, Argentina; 3- Centro de Investigación y Desarrollo
en Ciencia y Tecnología de Materiales (CITEMA) Facultad Regional de la Plata, Universidad
Técnica Nacional, La Plata, Argentina.
[email protected]
En este trabajo se presenta el desarrollo de un biosensor de glucosa impedimétrico basado en el uso de cobre, material biocompatible, de bajo costo y que posee además
excelentes cualidades conductoras [1]. El cobre se modificó con el tiol 6-mercapto-1hexanol mediante la formación de monocapas de tioles autoensamblados (SAMs) [2],
luego se inmovilizó la enzima glucosa oxidasa (GOx), obteniendo así un electrodo modificado Cu/Hex/GOx.
La evaluación del proceso de ensamblado del biosensor se llevó a cabo por espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS), técnica que brinda datos concretos sobre los
procesos que tienen lugar en la superficie del biosensor y por voltamperometría cíclica
(VC) para obtener una visión panorámica del sistema y monitorear las sucesivas etapas
de modificación del electrodo. Las medidas electroquímicas se realizaron en electrolito
soporte: NaClO4 0.1 M; electrodo auxiliar: Pt; electrodo de referencia: calomel (SCE);
electrodos de trabajo: Cu, Cu/Hex y Cu/Hex/GOx. La ventana de trabajo en VC fue E =
-0.5 a E = -0.07 V vs SCE, y las velocidades de barrido empleadas fueron en el rango
0.05 – 0.01 V/s. Se realizaron ensayos de EIS en el rango de frecuencias 10 mHz a 1
MHz, amplitud 10 mV, 10 frecuencias por década, potenciales aplicados: E = - 0.35, 0.40 y -0.45 V vs SCE.
Los ensayos preliminares de detección de glucosa in vitro, muestran el bajo límite de
detección de glucosa que presenta el biosensor (10-7 - 10-5 M). Se encontró una relación
entre el cambio de la impedancia total (Zt) del sistema en función de la concentración
de glucosa en solución [3]. En la figura se muestra la curva de calibración obtenida por
EIS a E = -0.45 V vs SCE y f = 63 Hz. Los resultados obtenidos permiten concluir que
se logró un método de construcción y seguimiento de modificación del biosensor que
genera dispositivos confiables.
30
Cambio en Zt (%)
25
20
15
10
5
0
0,0
-6
2,0x10
-6
4,0x10
-6
6,0x10
[glucosa] (M)
Agradecimientos: CAP UdelaR, PEDECIBA, ANII.
[1] M. F. Cerdá, L. Luzuriaga, M. Wörner, E. Méndez, Int. J. Electrochem. Sci., (2010) 1618 –
1633. [2] N. K. Chaki, K. Vijayamohanan, Biosensors and Bioelectronics (2002) 1-12. [3] Z. Zou,
J. Kai, M. J. Rust, et al, Sensors and Actuators A 136 (2007) 518 – 526.
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4-6/11/2015
Síntesis quimioenzimática de epoxienonas naturales
Natalí Graziano, Enrique Pandolfi, Valeria Schapiro
Laboratorio de Síntesis Orgánica, Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química,
UdelaR, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Como parte de nuestros proyectos enfocados a la síntesis total quimioenzimática de
pequeñas moléculas naturales, hemos centrado nuestra atención en las epoxienonas 1,
2 y 3 [1].
Las tres moléculas son interesantes en cuanto a sus actividades biológicas: 1 tiene
propiedades antibióticas, 2 presenta actividad citotóxica, antimicrobiana y antifúngica y
3 inhibe la germinación [2-4].
La fuente de quiralidad para nuestra estrategia sintética es una biotransformación: la
dihidroxilación microbiana de tolueno mediante la cepa recombinante E.coli JM109
(pDTG601), que produce el diol 4 enantioméricamente puro. La iodohidroxilación
procede sobre el doble enlace menos impedido, y el producto dihidroxilado en dicho
doble enlace es obtenido como producto secundario cuando el diol 4 reacciona con
OsO4. Esto hace posible el diseño de rutas divergentes, estereo- y regioselectivas que
nos permiten avanzar hacia la síntesis total de nuestras moléculas blanco [1]. Se ha
logrado con éxito la obtención e identificación del compuesto natural 1, (+)isoepiepoformina. Se continúa trabajando en la ruta de síntesis para la obtención de las
moléculas 2 y 3, habiéndose obtenido hasta el momento intermediarios avanzados de
síntesis.
Los autores agradecen a Facultad de Química, PEDECIBA y ANII.
[1] Labora, M.; Schapiro, V.; Pandolfi, E. Tetrahedron: Asymmetry 2011, 22, 1705-1707;
[2] Barros, M. T.; Maycock, C. D.; Ventura, M. R. Tetrahedron 1999, 55, 3233-3244.; [3]
Kamikubo, T.; Ogasawara, K. Tetrahedron Lett. 1995, 36, 1685-1688.; [4] Jarvis, B. B.; Yatawara,
C. S. J. Org. Chem. 1986, 51, 2906-2910.
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Actividad antimicrobiana de Chalconas
Ximena Origoni1, Gabriel Sagrera2, Silvana Alborés1
1- Cátedra de Microbiología, Departamento de Biociencas, Facultad de Química, Universidad
de la República, Montevideo, Uruguay; 2- Cátedra de Química Orgánica, Departamento de Orgánica, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
El desarrollo de nuevos agentes antimicrobianos contra diferentes microorganismos patógenos es importante pues las enfermedades infecciosas son todavía una causa importante de muerte. Aun cuando en las últimas décadas las industrias farmacéuticas
han producido un número importante de antibióticos nuevos, la resistencia de las bacterias hacia estas drogas ha aumentado. En un estudio referente a la prevalencia y epidemiología de patógenos microbianos que causan enfermedades del torrente sanguíneo se encontró que los agentes más importantes eran Escherichia coli (21.7%), Staphylococcus aureus (14.9%), y Pseudomonas aeruginosa (7.0%) [1]. Como consecuencia, es imperativa la búsqueda de nuevos agentes antimicrobianos a partir de diferentes
fuentes. La actividad antimicrobiana de las chalconas, compuestos de estructura general PhA-CO-CH=PhB (donde PhA y PhB representan grupos fenilo), se encuentra ampliamente referenciada. En particular en este trabajo se evaluó la actividad antimicrobiana
de 16 chalconas frente a cuatro microorganismos diferentes: Pseudomonas aeruginosa,
Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Candida albicans y Aspergillus niger. Se realizaron ensayos cualitativos mediante el método de difusión en agar y cuantitativos determinando la concentración inhibitoria mínima. De todos los compuestos evaluados
cinco presentaron inhibición del crecimiento de la bacteria Gram positiva S. aureus con
valores de CIM de hasta 63 µg/ml. Con estos promisorios resultados se continuará con
la evaluación de una mayor cantidad de compuestos de manera de poder sacar conclusiones precisas acerca de cuáles son las sustituciones moleculares que le confieren al
compuesto su actividad. Asimismo se evaluará el potencial antimicrobiano frente a un
espectro más amplio de microorganismos.
Los autores agradecen a PEDECIBA Química.
[1] Luzzaro, F.; Ortisi, G. et al. Diagn. Microbiol.Infect. Dis.2011, 69, 363-369.
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Estudio computacional del mecanismo de la metionina
sulfóxido reductasa A (MsrA)
Mauricio A. Vega-Teijido, Oscar N. Ventura
Computational Chemistry and Biology Group-CCBG, DETEMA Facultad de Química, UdelaR.
[email protected]
Las metionina-sulfóxido reductasas (Msr) son una familia de enzimas que reducen metionina-sulfóxido (Met-SO), libre o en cadenas proteicas, devolviéndola a su forma de
metionina [1]. La reducción de Met-SO, es considerada una importante vía de reparación
proteica que ofrece protección contra el estrés oxidativo, retarda el envejecimiento y
funciona como señalización intracelular [2]. La MsrA es la única enzima conocida en
mamíferos que reduce el estereoisómero metionina-S-sulfóxido, sea que esté libre o en
una cadena proteica. Thiriot et al. (2011)[3] estudiaron el inicio de este mecanismo modelando el sitio activo (SA) de MsrA a partir de la estructura cristalográfica 1FF3 (código
PDB). Este trabajo incluyó los pasos de reacción de una molécula de DMSO (simulando
el ligando) hasta la formación de un grupo catiónico sulfónio entre el ligando y la Cys51.
Si bien allí se propone la hidrólisis de este catión para la formación de un grupo sulfénico
en la Cys51, este paso final de la reacción no fue determinado. Nuestro trabajo presenta
la reconstrucción de estos pasos y la continuación (en acuerdo con los autores originales) del mecanismo de catálisis de la MsrA. Nuestro modelo (ver figura adjunta) incluye
los residuos Cys51, Glu94 y Tyr134, con una molécula de agua representando la Tyr82.
En el SA además fueron incluidas en nuestro modelo 2 moléculas de agua interconectando Tyr134 con Cy51 como responsables por la formación del grupo sulfénico. El sustrato usado fue DMSO. Todos los cálculos fueron realizados con B3LYP/6-31+G(d) utilizando el programa Gaussian09. Además de los pasos iniciales, los nuevos pasos realizados en nuestro estudio incluyen a) la estabilización de la Tyr134 desprotonada con
2 moléculas de agua del SA que la interconectan con la Cys51, b) el ataque de una
molécula de agua al S original de Cys51 para formar un grupo sulfénico y liberar una
molécula de dimetilsulfuro (DMS). Este último paso tuvo 2 hipótesis estudiadas mediante
escaneo de la Superficie de Energia Potencial (PES): a) un acercamiento directo de una
molécula de agua y b) la rotación de Cys51 para alinear al disulfuro con la molécula de
agua. Esta segunda opción es la que permite una formación viable del estado de transición con una barrera de unas 6.0 kcal/mol en la cual el grupo sulfénico se forma de
manera concertada con la liberación de DMS.
Agradecimientos: PEDECIBA, CSIC, ANII.
[1] Kim, H.Y. and V.N. Gladyshev, PLoS Biology, 2005. 3(12): p. 1-10. [2] Weissbach, H., L. Resnick, and N. Brot, Biochimica et Biophysica Acta - Proteins and Proteomics, 2005. 1703(2): p.
203-212. [3] Thiriot, E; Monard, G.; Boschi-Muller, S.; Branlant, G.; Ruiz-López, M.F.; Theor. Che.
Acct., 2011, 129: p. 93-103.
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Recuperación de ensambles con Pt/C Pt-Ru/C, Pt-Mo/C y Pt-RuMo/C en una celda de combustible PEM luego de
contaminación con CO
Juliette Dourron1, Mariana Corengia1,2, Carlos Fernando Zinola1
1-Núcleo Interdisciplinario de Ingeniería Electroquímica, Espacio Interdisciplinario, UdelaR,
Montevideo, Uruguay; 2-Instituto de Ingeniería Química, Facultad de Ingeniería, UdelaR,
Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Las celdas de combustible PEM presentan un notable decaimiento en su rendimiento
frente a la presencia de CO como contaminante en el hidrógeno utilizado, debido al
envenenamiento de los sitios de Pt. El agregado de otros metales suele mejorar la tolerancia. De las aleaciones bimetálicas, Pt-Ru es la que presenta la mejor performance,
pero debido a su reducida abundancia es de interés encontrar otros metales que puedan
sustituirlo. Asimismo, el agregado de un tercer metal puede mejorar el desempeño global de una aleación bimetálica, aumentando la tolerancia o permitiendo disminuir el contenido de Pt y/o Ru.[1]
El objetivo de este trabajo fue sintetizar distintos electro-catalizadores y comparar su
desempeño en una celda de combustible piloto.
Se sintetizaron catalizadores soportados sobre carbono con Pt, Pt-Ru, Pt-Mo y Pt-RuMo. Se realizaron ensambles membrana-electrodo con los distintos catalizadores en el
ánodo.
Luego de operar la celda en condiciones libres de impurezas (H2 99,999% y O2 99,999%
en el ánodo) se impuso un escalón de CO en la alimentación (35% CO, 65% H2) en
condiciones de circuito abierto y en condiciones de operación a corriente constante.
A circuito abierto, durante la imposición del escalón el catalizador de Pt y la aleación
trimetálica presentan una caída de potencial más pronunciada, llegando a valores cercanos a cero. Los catalizadores de Pt-Ru y Pt-Mo presentaron caídas importantes pero
no tan severas. Al volver a alimentar con H2 puro la celda todos los ensambles se recuperan parcialmente. Destacándose Pt-Ru con una recuperación cercana al 90% en una
hora.
Cuando la celda se envenena en condiciones amperostáticas (a la corriente correspondiente a la potencia máxima de la curva de operación para cada ensamble) todos los
ensambles invierten el signo del potencial. Una alimentación de H2 puro durante dos
horas no es suficiente para que el ensamble que contiene el catalizador de Pt logre
volver a trabajar en forma espontánea. En todos los ensambles se observan oscilaciones espontáneas durante la recuperación, debido al desacoplamiento de la velocidad
de adsorción y la velocidad de electrooxidación del CO.[2]
Este trabajo fue financiado por el Espacio Interdisciplinario-UdelaR, mediante el Programa de apoyo a proyectos de investigación interdisciplinarios de estudiantes de grado.
[1] Ehteshami, S.M.M., Chan, S.H, Electrochim. Acta 2013, 93, 334-345 [2] Zhang, J. X., Datta,
Ravindra; J. Electrochem. Soc. 2002, 149, A1423-A1431
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Estudio del control estereo y regioquímico en reacciones de
Diels-Alder con dienos tropolónicos
Macarena Eugui, Katherine Rasquin, Andrés López, Guillermo Moyna
Departamento de Química del Litoral, CENUR Litoral Norte, UdelaR, Paysandú, Uruguay
[email protected]
La posibilidad de sintetizar compuestos de alta complejidad estructural en pocos pasos
de reacción controlando la estereo y reguioquímica es de gran importancia en la Química Orgánica. Nuestro grupo se encuentra trabajando en el desarrollo de metodologías
sintéticas basadas en cicloadiciones 4+2 de Diels-Alder y posterior fototransformación
de los aductos resultantes. Esta estrategia nos ha permitido obtener, entre otros, sistemas fusionados del tipo biciclo[4.1.0]heptano, o norcarano.[1]
Estudios mecanísticos indican que el proceso de fototransformación es altamente estereoselectivo y que la esteroquímica de los productos depende exclusivamente del
aducto de Diels-Alder empleado como material de partida.[1] A su vez, reportes de la
literatura y resultados obtenidos en nuestro laboratorio indican que la reacción de cicloadición [4+2] entre dienos benzotropolónicos o tropolónicos y derivados del ácido
maléico como dienofilos pueden generar aductos con dos posibles regioquímicas en
configuraciones ENDO y EXO.[1-3] Se decidió entonces evaluar el efecto de catalizadores del tipo Brønsted o Lewis sobre la estereo y regioquímica de esta reacción de DielsAlder.[4-5]
En el presente trabajo resumimos los resultados de estos estudios, que incluyeron la
evaluación del curso estereo y regioquimico de la reacción de cicloadición [4+2] con
distintos dienos (metiltropolona y tropolona), dienofilos (N-metilmaleimida, metilacrilato,
acrilonitrilo, y vinilacetato), y catalizadores (Et3N, DMAP, SiO2, SnCl2, y BF3·OEt), tanto
en solventes polares como no polares.
[1] Tabarez, C.; Khrizman, A.; Moyna, P.; Moyna, G. Tetrahedron Lett. 2012, 68, 8622-8629. [2]
Walter, B. L.; Tabarez, C.; Chen, H. Y.; Moyna, P.; Moyna, G. Synth. Commun. 2011, 41,
2852-2858. [3] Okamura, H.; Iiji, H.; Hamada, T.; Iwagawa, T.;Furuno, H. Tetrahedron Lett. 2009,
65,10709-10714. [4] Fontana, C.; Incerti, M.; Moyna, G.; Manta, E. Tetrahedron: Assymetry 2010,
21, 398-404. [5] Carey, F.; Sundberg, R. J. Advanced Organic Chemistry - Part B: Reactions and
Synthesis. 5ta Edición, Springer: New York, 2007.
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4-6/11/2015
Identificación de blancos de acción molecular de
quercetina mediante tamizaje reverso
Diego Carvalho1,2, Juan Abin-Carriquiry2, Fabio Polticelli3,4, Margot Paulino2
1- Centro de Bioinformática, Facultad de Química – UdelaR, Montevideo, Uruguay; 2- Departamento de Neuroquímica, Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable, Montevideo,
Uruguay; 3- Department of Sciences, Roma Tre University, Rome, Italy; 4- National Institute of
Nuclear Physics, Roma Tre Section, Rome, Italy
[email protected]
Quercetina, uno de los flavonoides más frecuentes en la dieta occidental, es ampliamente reconocido por sus propiedades antioxidantes y citoprotectoras.[1] Este y otros
compuestos semejantes constituyen entonces un potencial tratamiento en patologías
cuyo desarrollo involucra daño oxidativo, tales como las enfermedades neurodegenerativas.[2]
Trabajos precedentes en el Dpto. de Neuroquímica del IIBCE evidenciaron la actividad
citoprotectora del flavonoide sobre cultivos neuronales frente al daño oxidativo.[2] Aunque su acción citoprotectora se ha atribuido clásicamente a propiedades antioxidantes
directas, la evidencia acumulada indica que quercetina es capaz de interactuar con múltiples blancos y modular mecanismos de defensa celular entre otros.[1] Sin embargo,
este mecanismo de acción no ha sido totalmente caracterizado. En el presente proyecto
nos proponemos, realizar el tamizaje reverso basado en la similitud de ligando
(SHAFTS) y en la estructura del blanco (idTarget) para quercetina y un set asociado de
flavonoides 98 % similares.[3,4] Esta estrategia permite identificar un conjunto de proteínas blanco y con ello contribuir a la comprensión de los mecanismos de acción y los
requerimientos estructurales asociados a la actividad biológica de quercetina y los flavonoides en general.
Este trabajo fue financiado por la Agencia Nacional de Investigación e Innovación (ANII)
y el Programa para el Desarrollo de las Ciencias Básicas (PEDECIBA) - Maestría en
Bioinformática.
[1] Dajas, F.; Abin-Carriquiry, J.A. et al. Cent. Nerv. Syst. Agents Med. Chem 2013, 13, 30-35. [2]
Bisht, K.; Wagner, K.H. and Bulmer, A.C. Toxicology 2010, 278, 88-100. [3] Gong, J.; Cai, C. et
al. Bioinformatics 2013, 29, 1827-1829. [4] Wang, J.; Chu, P. et al. Nucleic Acids Res. 2012, 40,
W393-W399.
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Caracterización y análisis de la variación de loci CRISPR en
Streptococcus thermophilus
María Eugenia Taibo, María Julia Pianzzola, Rodrigo Achigar
Laboratorio de Microbiología Molecular, Departamento de Biociencias, Facultad de Química,
Universidad de la Republica, Montevideo, Uruguay
[email protected]
Streptococcus thermophilus es una de las bacterias acido lácticas (LAB) con mayor importancia industrial, está involucrada en la acidificación de la leche y en la elaboración
de varios productos lácteos fermentados.[1, 2] Tradicionalmente es utilizada en combinación con Lactobacillus delbrueckii subps. bulgaricus o Lb. helveticus para la manufacturación de yogurt y los “hard cooked cheeses” tales como; emmental, gruyere, etc. en
procesos que requieren relativamente altas temperaturas (45°C).
La infección fágica de bacterias lácticas (BAL) usadas como cultivos iniciadores en la
industria láctea fermentativa es una de las principales causas de fallas en su capacidad
acidificante. Este hecho determina una menor velocidad o, en casos extremos, la detención del proceso fermentativo, lo que deriva en severas consecuencias tecnológicas y
comerciales, como graves retrasos en producción, pérdida de materias primas y baja en
la calidad del producto.
El sistema CRISPR (clustered regulary interespaced short palindromic repeats) es un
mecanismo de resistencia altamente adaptable y heredable, que incorpora secuencias
derivadas de elementos genéticos exógenos a un repertorio de pequeños ARNs. Estos
pequeños ARNs, programan un complejo enzimático para reconocer y destruir al invasor.[3] Para que sea posible la integración del espaciador (ADN exógeno), es necesario
un previo contacto con el agente extraño a la célula, ya sea un fago o un plásmido, y
que dicho organismo supere esta primera infección.
En este trabajo se ha analizado el contenido de loci CRISPR de 50 cepas de S. thermophilus mediante secuenciación de espaciadores y comparación con bases de datos y
genomas de fagos uruguayos. Los resultados obtenidos nos han permitido establecer la
historia de infecciones que han sufrido las cepas, determinar relaciones ancestrales entre las mismas y predecir contra que fagos serán resistentes tanto de Uruguay como del
resto del mundo, sin necesidad de realizar ensayos de infección en el laboratorio. Estos
datos son insumos fundamentales para la correcta selección de cepas para cada ambiente industrial y el diseño de cultivos starters multi resistentes para su uso en la industria láctea.
[1] Quiberoni, A. et al. International Dairy journal, 2010, 20, 1-8. [2] Horvath, P. et al. Journal of
Bacteriology, 2008, 190, 1401-1412. [3] Karginov, F. Molecular Cell, 2010, 37, 7-19.
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4-6/11/2015
Síntesis de derivados tetrahidropiran-2-ona a través de
reacciones Knoevenagel-hetero-Diels-Alder
Mariela Risso1, Claudia Martínez1, Patricia Saenz-Méndez2
1-Laboratorio de Síntesis Orgánica, DQO, Facultad de Química, Universidad de la República,
Montevideo, Uruguay; 2- Grupo de Química y Biología Computacional, DETEMA, Facultad de
Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay
[email protected]
Muchos productos naturales con actividad biológica comparten un motivo estructural
común y difieren únicamente en el patrón de sustitución, lo que condiciona su actividad
biológica. Los carbo- y heterociclos de 6 miembros, constituyen uno de estos motivos
recurrentes sobre los cuales puede construirse o incrementarse la complejidad molecular. [1, 2]
En el presente trabajo se describe la síntesis de derivados tetrahidropiran-2-ona a través
de dos estrategias sintéticas. La primera estrategia consiste en la síntesis “paso a paso”
de los compuestos tipo 4, a través de la ruta 1 de la figura, y la segunda estrategia
consiste en una reacción dominó Knoevenagel-hetero-Diels-Alder de tres componentes,
ruta 2.
El heterodieno se obtuvo con distintos rendimientos y tiempos de reacción dependiendo
de los sustituyentes del anillo aromático. Lo mismo ocurrió con el producto de cicloadición. Con la reacción de 3 componentes se obtuvo el producto deseado con rendimientos que no superan el 30%.
Este trabajo fue financiado por CSIC (UdelaR). Los autores agradecen a Facultad de
Química, CSIC (UdelaR), PEDECIBA.
[1] Ruijte, E.; Schültingkemper, H. et al. J. Org. Chem. 2005, 70, 2820-2823. [2] Zang, J.; Zang,
M. et al. J. Flour. Chem. 2009, 130, 488-492.
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
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Pre-tratamiento biológico para aumentar la accesibilidad de la
celulasa a la corteza de Eucalyptus dunnii
Emiliana Botto, Luis Reina, Paula Rodríguez, Pilar Menéndez
Laboratorio de Biocatálisis y Biotransformaciones, Departamentos de Química Orgánica y
Biociencias, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay
[email protected]
La industria forestal en Uruguay ha crecido en los últimos 25 años. El área plantada es
de aproximadamente un millón de hectáreas y la zona destinada a las plantaciones de
Eucalyptus representa un 72,6%. [1] La madera de Eucalyptus se utiliza para la producción de pulpa y como consecuencia, se generan importantes cantidades de residuos,
siendo la corteza uno de ellos.
La corteza de Eucalyptus, al igual que otros residuos lignocelulósicos, está compuesta
principalmente por celulosa, lignina, hemicelulosa y extractivos. En particular la corteza
de E. dunnii contiene 37% de celulosa, 9.8% de hemicelulosa, 27% de lignina y 14% de
extractivos. Por esta razón, este material puede ser una opción adecuada para la producción de etanol de segunda generación (etanol 2G) a partir de la glucosa obtenida del
tratamiento de la corteza.[2]
Los polímeros de lignina y hemicelulosa forman una lámina que se une a las microfibrillas de celulosa. Esta disposición impide la sacarificación directa del material. Es necesario realizar diferentes pre-tratamientos, para romper las uniones lignina-carbohidrato
y exponer así los azúcares fermentables a la celulasa.
Nuestro grupo estudió en trabajos previos, la degradación de la lignina por el basidiomicete Dichostereum sordulentum (aislado de Eucalyptus en descomposición de nuestro
país). En condiciones optimizadas de producción de enzimas ligninolíticas se logró una
deslignificación del 30% y un aumento en el contenido de carbohidratos en el material
pre-tratado. Con el material resultante se observa un aumento en la liberación de glucosa al realizar la sacarificación.
Con el objetivo de obtener un mayor porcentaje de hidrólisis de la celulosa, se puede
realizar un paso más de pre-tratamiento utilizando xilanasas.[3]
Una estrategia eficiente en la búsqueda de nuevas xilanasas consiste en el aislamiento
de microorganismos de hábitats naturales donde se encuentra el biopolímero a degradar. En el marco de este trabajo se aislaron microorganismos endófitos y epífitos de las
ramas de Eucalyptus globulus.
En el presente trabajo se presentarán los resultados comparativos de las hemicelulosas
tratadas con una xilanasa comercial y con los extractos microbianos que demostraron
presentar esta actividad.
[1] MGAP, DGF. (2014) Anuario Estadístico Agropecuario 2014: 125. [2] N. Sarkar, SK. Ghosh,
S. Bannerjee, K Aikat. (2012) Bioethanol production from agricultural wastes: an overview. Renewable Energy 37:19–27. [3] S.Y.Leu, J. Y. Zhu (2013) Substrate-Related Factors Affecting Enzymatic Saccharification of Lignocelluloses: Our RecentUnderstanding. Bioenergy Resources
6:405–415
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Análisis mutacional del transportador de purina de Phanerochaete chrysosporium
Florencia Bonaudi, Gianna Cecchetto, Mariana Barraco Vega
Laboratorio de Microbiología Molecular, Microbiología Instituto de Química Biológica, Facultad
de Ciencias-Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay
[email protected]
Los hongos utilizan una variedad de compuestos como fuente de nitrógeno. El amonio
y la glutamina son los compuestos preferidos pero cuando no están disponibles, son
capaces de crecer con fuentes alternativas para lo cual cuentan con vías catabólicas y
transportadores específicos. En particular, las purinas son utilizadas como fuente de
nitrógeno por diferentes especies. Existen tres familias de transportadores de purinas,
NCS1 y NAT, conservados desde bacterias a plantas y mamíferos respectivamente; y
una tercer familia, AzgA like que incluye homólogos en procariotas, hongos y plantas.
Estos últimos son los menos estudiados y aunque se ha propuesto un modelo de su
estructura éste tiene poco sustento biológico. La importancia de estos transportadores
radica no solo en proveer al organismo de compuestos esenciales, sino también en que
son determinantes de la sensibilidad de los mismos frente a citotóxicos y análogos de
purinas mutagénicos.
El basidiomycota Phanerochaete chrysosporium cuenta con dos transportadores específicos de purinas y funcionales: PhU, perteneciente a la familia NAT y PhZ, del tipo
AzgA-like [1].
Mediante el análisis de 11 proteínas AzgA-like de función verificada y 144 secuencias
de proteínas hipotéticas deducidas de genomas secuenciados, se identificaron: 34 residuos invariantes y cuatro motivos sumamente conservados que no están presentes en
otras familias de transportadores. Con la hipótesis de que los aminoácidos de estos
motivos son claves para la estructura-función de estas proteínas se seleccionaron algunos residuos y se generaron in vitro mutaciones del gen phZ de P. chrysosporium.
Los genes mutantes se clonaron fusionados a GFP (Green Flourescent Protein) e introducidos mediante recombinación homóloga en una cepa Aspergillus nidulans que no
transporta purinas debido a la deleción de los genes de transportadores.
Se obtuvieron 24 cepas mutantes que fueron evaluados mediante análisis de crecimiento en presencia de purinas y análogos y seguimiento in vivo de la localización de
proteínas por observación microscópica de GFP. 17 de estas cepas mutantes presentan
igual fenotipo de crecimiento y localización subcelular que la silvestre y 7 muestran fenotipo de crecimiento y localización diferente. Se seleccionaron 14 cepas y se amplificó
el gen phZ para poder verificar la mutación mediante análisis de secuencia.
Las secuencias de phZ silvestre y mutantes, están integradas en la misma región del
genoma de A. nidulans, tienen el mismo contexto genético y por tanto metabólico por lo
que las diferencias de crecimiento y localización subcelular pueden atribuirse a los cambios aminoácidicos. Estudios de cinética de transporte y modelado in silico permitirán
profundizar en la elucidación de la función de estos residuos.
[1]
Barraco Vega, M. Tesis de Maestría en Ciencias Biológicas 2014, Biblioteca Facultad de
Ciencias, Montevideo, Uruguay.
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Rapanea ferruginea: Actividad antioxidante y efecto sobre la
dinámica de la membrana
Desirée Magalhães dos Santos, Neusa Fernandes de Moura, Vânia Rodrigues de
Lima
Grupo de Investigação de Interações Moleculares em Membranas- GIIMM, Escola de Química
e Alimentos, Universidade Federal do Rio Grande- FURG, RS, Brasil
[email protected]
El estrés oxidativo es asociado a diversas patologías como el cáncer, los procesos inflamatorios y las enfermedades neurodegenerativas. Es importante investigar sustancias antioxidantes que son eficaces y que también tienen baja toxicidad.[1]En este sentido, existe un creciente interés por los productos naturales. Entre estos productos, los
compuestos fenólicos presentan una considerable actividad antioxidante, favorecida
principalmente por sus estructuras químicas. Su actividad puede ser potencializada y su
toxicidad reducida a través de la encapsulación en sistemas de transporte de sustancias,
como los liposomas. Este trabajo tiene como meta investigar las propiedades antioxidantes del extracto de la hoja de Rapanea ferruginea y caracterizar su efecto en dinámica molecular en liposomas de asolectina de soya (ASO). El potenciar reductor fue
evaluado por la prueba de secuestro del radical 2,2-difenil-1-picrilo-hidrazila (DPPH)
(Brand- Williams et al.,1995).[2] La actividad del extracto contra la peroxidación lipídica
de liposomas, causada por radical hidroxilo, fue evaluada por el método TBARS.[3]
Los liposomas fueran preparados por el método de hidratación de vesículas. El estudio
de la influencia del extracto sobre la dinámica molecular se realizó utilizando la técnica
de infrarrojo con Transforma de Fourier (FTIR). La IC50 detectado para la actividad contra el radical DPPH fue detectada en 7,8 ug / mL. Sin embargo, el valor de IC50 para la
protección del daño causado por radical hidroxilo fue 0,93 mg / mL. A través del espectro
FTIR se pudo observar que el extracto fue responsable por un incremento en la frecuencia de la banda estiramento axial simétrico del grupo metileno lipídico (νs CH2) de 1,83
cm – 1. Esto indica que este extracto aumenta el número de enlaces gauche en la región
hidrofóbica de la membrana.
Los resultados indican que el extracto de hoja de R. ferruginea presenta una actividad
antioxidante satisfactoria, que puede atribuirse a su contenido fenólico encontrado. El
extracto de la hoja parece actuar tanto en la reducción de la peroxidación de lípidos de
membrana así como un agente reductor para los radicales libres.
Los autores agradecen a CAPES / CNPq el apoyo recibido para este trabajo.
[1] Castelli, F. et al. Pharmacol Toxicol, 1997, v37, p 135-141 [2] Brand- Willians W. et al. Technol., London, 1995, 28, 25-30. [3] Halliwell, B., Gutteridge, M.C., Free radicals in biology and
medicine, New York, Oxford University Press, 2000.
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Desarrollo y evaluación de potenciales radiotrazadores de
18
F para imágenología molecular de enfermedades
neurodegenerativas.
11
Cy
Javier Giglio1,2, Soledad Fernández1,2,3, Ana Laura Reyes1, Patricia Oliver1, Mercedes
González3, Hugo Cerecetto3,4, Ana Rey1,2, Henry Engler1.
1. Centro Uruguayo de Imagenología Molecular (CUDIM), Montevideo, Uruguay. 2. Facultad de
Química, Cátedra de radioquímica, Montevideo, Uruguay. 3. Facultad de Ciencias, Grupo de
Química Medicinal, Montevideo, Uruguay. 4. Facultad de Ciencias, Centro de Investigaciones
Nucleares, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
La enfermedad de Alzheimer (EA) es la demencia más común y su causa es multifactorial. Esta enfermedad se caracteriza por depósitos de varias proteínas, entre ellas el
amiloide y la proteína tau hiperfosforilada que da origen a los ovillos neurofibrilares.
Mientras se conocen las características neuropatológicas de la enfermedad de Alzheimer, las complejidades de la fisiopatología aún no se han definido claramente. El Centro
Uruguayo de Imagenología Molecular (CUDIM), conjuntamente con la Cáterda de Radioquímica y el grupo de Química Médica de la UDELAR colaboran en el desarrollo de
nuevos radiofármacos para el diagnóstico de EA.
El objetivo del grupo de trabajo es el desarrollo de nuevos radiofármacos marcados con
radionucleidos de ciclotrón, 18F y 11C, para estudiar, por un lado, la actividad de la acetilcolinesterasa (AChE), la cual esta descrita que disminuye en las primeras etapas de
la EA y por otro lado el desarrollo de marcadores de la actividad de la glucógeno sintasa
quinasa 3 (GSK3), que es una quinasa implicada en la hiperfosforilación de la proteína
tau y sobreexpresada en EA.
Un nuevo inhibidor de la AChE (IND1), fue identificado en un ensayo anti-colinesterasa
in vitro y seleccionado como potencial trazador. El marcado se llevó a cabo en un módulo de síntesis nucleofílico Tracerlab FXFN de GE, por sustitución del Br en el IND1
por 18F en presencia de Kryptofix-222 (a). El inhibidor de GSK3 (MAR) fue marcado con
11
C en un módulo de síntesis Tracerlab FXCpro usando diferentes dadores de 11C en
medio básico, empleando DMF como disolvente (b).
O
O
O
O2 N
O2 N
H
N
O
O
N
N
18
-
[ F]F / K222
N
H
N
O
[ 11C]CH3I ó [11 C]CH3 OTf
O
N
DMSO
O
N
H
N
11
Br
a
18
18
[ F]-IND1
F
b
C H3
[11 C]M AR
[18F]IND1 se obtuvo con un rendimiento de 25,0 ± 5,5% (n = 5, no corregido por decaimiento (NCD)) y una pureza radioquímica de 98,3 ± 0,3%, (n = 3, NCD). [ 11C]MAR se
obtuvo con un rendimiento de 16,2 ± 4,2% (n = 5, NCD) y con una pureza radioquímica
de 97,7 ± 0,8%, (n = 3, NCD). Evaluaciones fisicoquímicas y biológicas están en curso.
Agradecimientos: ANII; PEDECIBA - Química; Proyecto CSIC (España) - UdelaR (Uruguay)
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Foto-reactores solares para procesos foto-Fenton
heterogéneos aplicados a la descontaminación de agua
Mayra Rodríguez, Juan Bussi, Andrea De León
Laboratorio de Fisicoquímica de Superficies, Cátedra de Fisicoquímica, DETEMA, Facultad de
Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay
[email protected]
Los procesos foto-Fenton heterogéneos han demostrado ser una alternativa efectiva
para la descontaminación del agua. Estos consisten en la producción de radicales hidroxilo de alto poder oxidante, mediante la acción combinada de peróxido de hidrógeno,
radiación UV/VIS y hierro inmovilizado en un soporte sólido. En particular el hierro incorporado en arcillas mediante intercambio y calcinación para obtener arcillas pilareadas con hierro (Fe-PILCs) ha demostrado ser activo en estos procesos. Actualmente
parte de la investigación en fotocatálisis está focalizada en sustituir el uso de luz artificial
por radiación solar, lo que permite disminuir costos y aprovechar una fuente de energía
limpia y renovable. En este sentido recientemente se ha desarrollado el denominado
proceso foto-Fenton solar que utilizada radiación solar como fuente de luz.
Los objetivos del presente trabajo fueron implementar foto-reactores solares y evaluar
la actividad catalítica en procesos foto-Fenton de una Fe-PILC empleando radiación solar, aplicados a la degradación de fenol como contaminante modelo.
El catalizador (Fe-PILC) se obtuvo a partir de una arcilla montmorillonítica por pilareado
con hierro. Su contenido de hierro resultó 9,9%, su área específica 86 m2/g y su volumen
de microporos 0,028 cm3/g.
Se implementó un foto-reactor tipo tanque (FRT) que consiste en un recipiente cilíndrico
de vidrio borosilicato provisto de agitación magnética. Además se implementó un fotoreactor con colector parabólico (FRCP) que consiste en un tubo de vidrio borosilicato,
un colector parabólico compuesto (CPC) con ángulo de aceptación de 90° y un reservorio con agitación magnética desde donde se recircula el medio de reacción por el tubo.
El foto-reactor se orientó hacia el Ecuador con una inclinación de 35°. En el CPC se
emplearon dos materiales como superficies reflectivas: poliéster metalizado con aluminio y un material a base de aluminio diseñado para aplicaciones solares (MIRO-SUN
ALANOD).
Se realizaron ensayos catalíticos en condiciones foto-Fenton en mabos foto-reactores y
con ambos materiales reflectivos. Se utilizó una carga de catalizador (Fe-PILC) de 1 g/L,
una concentración inicial de fenol de 2 mmol/L, una inicial de peróxido de hidrógeno de
10 mmol/L y pH inicial 3. Los ensayos se realizaron durante el mismo rango horario.
El funcionamiento de los fotoreactores implementados permitió evaluar el uso de radiación solar como fuente de luz en el proceso foto-Fenton heterogéneo. En todos los casos
permitió alcanzar la degradación total de fenol. Se constató la fuerte influencia de la
temperatura y de la radiación global en la velocidad de degradación del contaminante.
El proceso foto-Fenton solar con una Fe-PILC como catalizador representa, en las condiciones estudiadas, una alternativa efectiva para la degradación de fenol.
Los autores agradecen a ANII y CSIC por el apoyo financiero, al VIDIALAB, Facultad de
Arquitectura, por la colaboración en el diseño y montaje del soporte del CPC y al Instituto
de Física, Facultad de Ingeniería, por la colaboración en la medición de la radiación
solar.
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Liberación de péptidos antioxidantes y antihipertensivos através de la hidrólisis enzimática de proteínas del lactosuero
Adriana Fernández1, Sonia Cozzano1, Paula Aphalo2, Tomás López1, Alejandra
Medrano1
1- Laboratorio de Propiedades Funcionales, Departamento de Ciencia y Tecnología de
Alimentos, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay; 2-Centro
de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos (CIDCA), Facultad de Cs. Exactas
(UNLP), La Plata, Buenos Aires, Argentina.
[email protected]
Las proteínas del lactosuero son subproductos de la industria quesera con alto valor
nutricional, biológico y tecnofuncional, siendo las principales proteínas la βLactoglobulina y α-Lactoalbúmina (α-LA). La hidrólisis enzimática de las mismas provee
de mayores propiedades antioxidantes debido a la liberación de péptidos encriptados
en la estructura nativa de las proteínas, neutralizando los radicales libres producidos en
el “estrés oxidativo”. El objetivo de este trabajo fue caracterizar los hidrolizados de α-LA
y sus fracciones de alto y bajo PM, obtenidas por ultrafiltración, midiendo su capacidad
antioxidante y antihipertensiva.
La hidrólisis de la α-LA se realizó con la enzima Alcalasa, en buffer fosfato 100 mM pH
7, incubando a 30 ºC en baño con 150 rpm de agitación. El diseño factorial (Box, Stuart
Hunter, & Hunter, 1978), presentó un total de 4 ensayos, 2 factores con 2 niveles. Se
inactivó la reacción a 100 ºC por 10 minutos, se separaron por ultrafiltración y se
liofilizaron las muestras. Todos los sistemas y sus fracciones de alto y bajo peso
molecular fueron caracterizados determinando el contenido proteico por el método de
Lowry. El avance de la hidrólisis se determinó por HPLC mediante la detección a 280 y
320 nm, empleando una columna de exclusión molecular BioSep-Sec 2000 y un
programa con flujo isocrático de 1 mL/min con buffer fosfato 50 mM (pH 6,8) 0,5 % de
SDS. La capacidad antioxidante se determinó frente a radicales ABTS y peroxilo
(ORAC). La capacidad antihipertensiva se determinó en las muestras con mayor
actividad antioxidante, a través del método descripto por Cushman y Cheung (1971)
modificado por Kim et al. (1999).
El sistema obtenido a 30ºC, 60 minutos relación enzima:sustrato 0,1 % m/m fue el que
presentó mayor capacidad antioxidante frente a radicales ABTS y peroxilo, así como
mayor grado de hidrólisis, según los resultados obtenidos por HPLC. Al comparar las
actividades antioxidantes de las fracciones de alto y bajo peso molecular de los distintos
sistemas, se encontraron diferencias significativas, siendo mayor para las de bajo PM.
La actividad antihipertensiva para el sistema de mayor actividad antioxidante y su
fracción de bajo peso molecular, presentaron baja capacidad sin diferencias
significativas entre ellas.
En conclusión, la capacidad antioxidante por ABTS y ORAC de la α-LA hidrolizada fue
óptima en las condiciones de 60 min de incubación a 30ºC y relación enzima:sustrato
0,1 % m/m, siendo mayor para la fracción de bajo peso molecular. Esto podría deberse
posiblemente a la presencia de aminoácidos Trp y Tyr terminales en los péptidos
pequeños generados durante la hidrólisis enzimática. Por esta razón, se hace
importante la utilización de nuevas tecnologías, como la ultrafiltración, para fraccionar
los péptidos de bajo peso molecular.
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Desarrollo y evaluación in vitro e in vivo de una matriz
biopolimérica de colágeno conteniendo nanopartículas de
quitosano con L-ácido ascórbico para el tratamiento de heridas
Luciana Pereira1, Analía Castro1, Natalia Oddone2, Juan C. Benech2, Cristina Touriño3,
Ricardo Faccio1,4, Álvaro W. Mombrú1,4, Helena Pardo1,4, Patricia Zimet 1, Pablo Miranda1, Mariano Romero1,4, Inés Álvarez5, Héctor Pérez Campos5, Walter Vicentino5
1- Centro NanoMat, DETEMA, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo,
Uruguay; 2- Laboratorio de Nanobiología y Señalización Celular, Instituto de Investigaciones
Biológicas Clemente Estable, Ministerio de Educación y Cultura, Montevideo, Uruguay;.3Departamento Básico de Medicina, Hospital de Clínicas, Facultad de Medicina, Universidad de
la República, Montevideo, Uruguay; 4-Centro Interdisciplinario de Nanotecnología, Química y
Física de Materiales, Espacio Interdisciplinario, Universidad de la República, Montevideo,
Uruguay; 5-Instituto Nacional de Donación y Trasplante de Células, Órganos y Tejidos (INDT),
Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Mediante la ingenierización de colágeno tipo I se pueden obtener matrices porosas que
imiten las características estructurales y funcionales de la matriz extracelular nativa de
forma que sean adecuadas para su empleo en regeneración dérmica [1]. Las mismas
actúan como un andamiaje temporario que permite la proliferación organizada de las
células, promoviendo así la regeneración del tejido [2]. El encapsulamiento del L-ácido
ascórbico (AA) en nanosistemas de quitosano (NPQ) permite una liberación local y más
controlada del AA, retrasando su degradación e incrementando así los tiempos de permanencia y actividad biológica del AA en la zona afectada, lo cual provee múltiples beneficios para las células residentes en el tejido [3]. En este contexto, el objetivo general
del presente trabajo fue la optimización arquitectural de dichas matrices y avanzar en la
caracterización biológica de las mismas.
La preparación de las NPQ con AA encapsulado se realiza mediante gelificación iónica
[4], y son caracterizadas empleando técnicas de microscopía electrónica transmisión
(TEM) y Dynamic Light Scattering (DLS). El porcentaje de encapsulación del AA es determinado con técnicas de cromatografía. Las matrices son preparadas a partir de colágeno tipo I y reticuladas con sulfato de condroitín de origen bovino, con posterior liofilización. Finalmente, se aplica una cubierta de silicona sobre la matriz originando una
bicapa y finalmente son esterilizadas con radiación gamma. A dichas matrices, se les
incorpora las NPQ-AA mediante inmersión obteniéndose así las membranas CQA. Las
mismas son caracterizadas física y químicamente, determinado el tamaño de poro, la
biodegradabilidad enzimática y sus propiedades biomecánicas.
Se logró obtener una matriz porosa de estructura acorde a la prevista. El AA fue efectivamente encapsulado en las NPQ, las cuales observaron un tamaño promedio de 109
nm. En base a estos resultados, es esperable que dicha matriz CQA promueva tanto la
cicatrización de heridas y así como la proliferación de fibroblastos.
[1] Zhong, S.P., Zhang, Y.Z. & Lim, C.T. WIREs NanomedNanobiotechno (2010), l, 2: 510-25. [2]
Clark, R.A., Ghosh, K. & Tonnesen, M.G. J Invest Dermatology (2007), 127: 1018-29. [3] Desai,
K.G., Liu, C. & Park, H. J. J of Microencapsulation (2006), 23(1): 79–90. [4] Calvo P., et al.
(1997).J. Appl. Polym, 63: 125–132.
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Sesión de Pósteres 2:
Miércoles 4 de noviembre,
16:30 – 18:00 hs.
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Nuevos complejos polinucleares de fitato: avances en la
elucidación estructural de su capacidad coordinante
Delfina Quiñone1, Nicolás Veiga1, Julia Torres1, Carla Bazzicalupi 2, Antonio Bianchi2,
Carlos Kremer1
1- Cátedra de Química Inorgánica, Departamento Estrella Campos, Facultad de Química,
Universidad de la República, Montevideo, Uruguay; 2- Departamento de Química "Ugo Schiff”,
Universitá degli Studi di Firenze, Florencia, Italia
[email protected]
El fitato es el derivado hexafosforilado del myo-inositol. Constituye un anión ubicuo en
sistemas eucarióticos, que ejerce funciones aún no del todo conocidas [1]. Al ser
altamente cargado (L12–) posee la capacidad de interactuar fuertemente con cationes
fisiológicos, como poliaminas e iones metálicos. Aunque los aspectos estructurales de
estas interacciones modulan sus funciones biológicas, sólo han sido estudiados
mediante técnicas indirectas, como RMN y cálculos computacionales. El uso de técnicas
directas, como difracción de rayos X, no ha sido factible, dado el alto número de grados
de libertad de los sistemas conteniendo fitato. Recientemente nuestro grupo ha sorteado
este obstáculo utilizando a la terpiridina (terpy) como modelo aromático rígido de
poliamina. Frente a Cu(II) se obtuvo en medio ácido la fase [Cu2(H8L)(terpy)2]·7,5H2O,
que junto con los datos termodinámicos en solución constituye el primer avance en la
elucidación por medios directos de la capacidad coordinante del fitato. Reportamos aquí
la continuación de este trabajo, ampliando las condiciones de síntesis (pH, relación
molar) e incluyendo una nueva poliamina con distinta denticidad: fenantrolina (phen). Se
analizó la especiación química del sistema fitato-phen-Cu(II) por potenciometría de H+,
a 37,0 °C en NMe4Cl 0,15 M, detectándose especies de fórmula [Cux(HyL)(phen)z](12-2xy)–
, con 1 < x,z < 4 y 0 < y < 8 (ver figura). A pH = 2,8 y en condiciones equimolares de
los tres componentes, se obtiene el compuesto [Cu5(H7L)2(phen)5]·23H2O, caracterizado
por análisis elemental, espectroscopía IR y difracción de rayos X. Según la distribución
de las especies en las condiciones de síntesis, es probable que el mecanismo de
reconocimiento molecular sea por ensamblado de las especies [Cu2(H5L)(phen)2]3– y
[Cu(phen)]2+ (ver figura). Los fosfatos involucrados en la unión al metal son P2 y P1/P3,
y P5 y P4/P6. La denticidad del coligando influye en el reconocimiento molecular y en la
arquitectura del complejo obtenido. En efecto, en presencia de terpy se obtiene en las
mismas condiciones el complejo [Cu2(H8L)(terpy)2]·7,5H2O, el cual no es una especie
aislada sino una cadena doble infinita que evidencia un participación activa de los
fosfatos P2, P1/3 y P4/6 en la unión del metal. El pH de síntesis también juega un rol
importante en este sentido: en medio neutro y en presencia de terpy se obtiene el
complejo tetranuclear K[Cu4(H3L)(terpy)4]·26H2O, en donde P5 participa en la
coordinación.
Este trabajo fue financiado por el Programa de Apoyo a grupos de Investigación - CSIC.
[1] Irvine, R. Biochemist 2009, 31, 26-29.
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Basidiomicetes: Un gran potencial presente y futuro para el
control de Staphylococcus aureus de importancia clínica
Stephanie Barneche1, María Pía Cerdeiras2, Álvaro Vázquez1
1-Cátedra de Farmacognosia y Productos Naturales, Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay; 2- Cátedra de Microbiología, Departamento de Biociencias, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
A pesar de los grandes avances en la quimioterapia de las enfermedades infecciosas
estas son aún una de las principales causas de muerte en el mundo. Aunque parece
existir una gran gama de fármacos antibacterianos y antifúngicos de uso clínico, la aparición de microorganismos resistentes los hace a veces ineficaces [1]. Entre los patógenos más problemáticos clínicamente relevantes en la actualidad el Staphylococcus aureus meticilino resistente (MRSA) se ubica como una de las bacterias más difíciles de
tratar [2]. Los hongos comparten con las plantas y los animales ciertos agentes infecciosos tales como bacterias y hongos patógenos y por lo tanto tienen el potencial de producir metabolitos con actividad farmacológica de uso en humanos. Los “microhongos”
son una fuente ya establecida como importante de compuestos antimicrobianos (penicilinas, amoxicilina, cefalosporinas, griseofulvina, etc.). Sin embargo, para los “macrohongos” (aquellos cuyo cuerpo de fructificación es visible a simple vista, la gran mayoría perteneciente al grupo de los Basidiomicetes) sólo unos pocos compuestos aislados se encuentran en la etapa de ensayos clínicos [3,4]. Gymnopilus spectabilis, el
hongo comestible más abundante en Uruguay, fue sometido a ensayos antimicrobianos
y de caracterización química. Los extractos que presentaron resultados positivos en las
pruebas cualitativas de difusión contra S. aureus fueron seleccionados para un estudio
más detallado. La concentración inhibitoria mínima (MIC) se determinó mediante la técnica de microdilución de acuerdo al Clinical and Laboratory Standards Institute utilizando
cepas sensibles (ATCC 6538p) y resistentes (ATCC 43300 y ATCC 700699). Los promisorios resultados obtenidos nos animaron a trabajar en el aislamiento y la elucidación
estructural de el/los compuesto/s activo/s. El análisis estructural está siendo realizado
mediante análisis por HRMS, GC-MS, UV, 1H NMR, 13C NMR y experimentos 2D (H, HCOSY, HSQC y HMBC).Un poliacetileno fue aislado de G. spectabilis, este compuesto
deriva probablemente de la desaturación paso a paso de ácidos grasos saturados con
ácido crepenínico como intermediario clave en la biosíntesis de muchos poliacetilenos
en hongos. Además dos compuestos derivados del ácido shikimico fueron aislados de
los cuerpos de fructificación. Aún nos encontramos trabajando en la elucidación estructural y la determinación de la actividad antimicrobiana de dichos compuestos.
Las
fracciones más purificadas mostraron una actividad biológica notable contra los microorganismos ensayados, siendo comparable (ATCC 43300) o mucho mejor que los antibióticos probados (ATCC 700699). Los MRSA elegidos no sólo son resistentes a la meticilina, sino también a la oxacilina (ATCC 43300) y la vancomicina (ATCC 700699).
Este trabajo fue financiado por la Agencia Nacional de Investigación e Innovación (Beca
de Doctorado Stephanie Barneche) y PEDECIBA.
[1] OMS. 2002, Antimicrobial Resistance, Fact Sheet 194. [2] Michel, M.; Gutmann, L. Lancet
1997, 349, 1901-1906. [3] Battie, K.D.; Rouf, R.; Gandre, J. et al. Phytochemistry 2010, 71, 948955. [4] Rosa, L.H.; Gomes Machado, K.M.; Jacob, C.C. et al. Mem. do Inst. Oswaldo Cruz 2003,
98, 967-974.
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Determinación de cadmio y cobre en semillas de trigo
utilizando ozono en la preparación de las muestras
Esteban Rodríguez Arce1, Ignacio Machado1, Inés Viera2, Isabel Dol1, María H. Torre2,
Mariela Pistón1
1-Química Analítica,DEC, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo,
Uruguay; 2- Química Inorgánica, DEC, Facultad de Química, Universidad de la República,
Montevideo, Uruguay
[email protected]
La determinación de elementos traza en alimentos es muy importante tanto para conocer sus propiedades nutracéuticas como para evaluar la seguridad alimentaria. El cadmio (Cd) es un elemento no esencial. Una posible fuente de contaminación antropogénica es debido al uso de algunos fertilizantes. Esto puede aumentar la concentración en
suelos, y por lo tanto, ser absorbido por los vegetales. Por el contrario, el cobre (Cu) es
un elemento esencial que forma parte de numerosos sistemas bioquímicos. Su deficiencia, tal como se ha encontrado en varias regiones del país, puede producir disfunciones
en vegetales que dan lugar a una disminución de la germinación o la marchitez de las
espigas, entre otras.
De acuerdo a las tendencias actuales, los tratamientos de muestra deben ser sencillos,
evitando protocolos largos y en acuerdo con los principios de la química verde. Los procedimientos habituales, para la determinación de Cd y Cu en alimentos involucran tratamientos de muestra con ácidos concentrados y en caliente.
Se propone, como alternativa, para la preparación de muestras de trigo el uso de procesos de oxidación, que involucran la generación in situ de especies químicas oxidantes
para acelerar el proceso de degradación de la materia orgánica, usando ácidos diluidos
y a temperatura ambiente [1].
La preparación de las muestras consistió en pesar 0,5 g de harina de trigo que se colocaron en un recipiente de vidrio con 10 mL de HNO3 25% (m/m), la suspensión se ozoniza durante 15 minutos. El gas ozono se generó a partir de oxígeno con un generador
de ozono (OZOX - OG 75-A, Montevideo, Uruguay) con un rendimiento de 1,6 g h-1, con
un flujo de oxígeno enriquecido en ozono de 7 L/min. Luego del ozonizado la suspensión
obtenida se centrifugó durante 3 minutos a 28000 g. Las determinaciones de Cd y Cu
se realizaron directamente en el sobrenadante mediante espectrometría atómica con
atomización electrotérmica. Para evaluar la veracidad de la metodología se analizó con
este método un material de referencia certificado de harina de trigo (NIST 1567a). Las
cifras de mérito obtenidas fueron: límites de detección (3s): 0,002 mg kg -1 (Cd) y 0,16
mg kg-1 (Cu) la precisión fue mejor que 10 % (RSD, n=6), los porcentajes de recuperación fueron 107,7 % para Cd y 102,3 % para Cu (comparado con el valor de referencia
certificado). Una vez validada la metodología se analizaron 6 lotes de trigo comercial.
Las concentraciones de Cd y Cu se encontraron entre los rangos 0,019 - 0,030 mg kg-1
y 2,15 – 4,80 mg kg-1 respectivamente. Estos resultados indican que las muestras analizadas no representan riesgo para la salud y los niveles de Cu están acorde con la
literatura [2].
Este procedimiento es novedoso y amigable con el ambiente resultando rápido y adecuado para la determinación de Cd y Cu en semillas de trigo. Estos métodos sencillos
son útiles para conocer el contenido de estos elementos traza en trigo ya sea para evaluar propiedades nutricionales como para monitorear su inocuidad.
Los autores agradecen a CSIC, PEDECIBA-Química y Agropecuaria Valdense S.A.
[1] Machado, I. et al. Am. J. Food Sci.Technol., 2015, 3, 55-59. [2] Hernández, L. et al. J. Food
Compos. Anal., 2011, 24, 1081–1090.
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Microscopia Raman Confocal aplicada a la caracterización de
nanotubos de Óxido de Titanio
Fernando Pignanelli1, Luciana Fernández1, Mariano Romero, Dominique Mombrú,
Ricardo Faccio, Álvaro W. Mombrú
1- Centro NanoMat, Cátedra de Física, DETEMA, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay
[email protected]
Las celdas solares de sensibilización espectral son un ejemplo de cómo la nanotecnología a aportado a generar nuevos sistemas para el desarrollo de energías renovables.
En este esquema las celdas solares se conforman de un semiconductor y un colorante
que lo sensibiliza. En particular los semiconductores deben tener una buena superficie
específica y adecuadas propiedades ópticas, lo cual posiciona al óxido de titanio de muy
buena forma para la utilización de diferentes nanoestructuras con variante en sus relaciones de aspecto [1]. La síntesis hidrotermal es una técnica ampliamente utilizada para
la obtención de nanotubos, nanovarillas y nanoparticulas de diferentes polimorfos del
TiO2 y variantes de titanatos de hidrógeno como H2Ti3O7 y H2Ti2O5. El carácter nanoestructural de estos compuestos, hace que técnias convencionales como la difracción de
rayos X, la microscopia electrónica de barrido y transmisión, no sean suficientes para
su caracterización química y estructural [2]. Es aquí donde la Miscroscopia Raman Confocal toma un lugar importante, permitiendo conocer mediante información vibracional
la estructura química de diferentes síntesis de nanoestructuras de alta relación de aspecto de TiO2 y titanatos de hidrógeno. En especial se obtiene información importante
sobre la homogeneidad de las muestras, ya que esta técnica consituye también una
microscopia, llegando a obtener imágenes con resolución espacial próxima a ~350 nm.
La forma en la cual es posible detectar diferencias químicas en los posibles titanatos
obtenidos es muy variada y compleja. Una opción interesante corresponde al uso de la
técnica de Análisis por Componentes Principales (PCA) aplicada al procesamiento de
imágenes Raman. El fundamento de PCA tiene base estadística y consiste en tratar el
conjunto de píxels de la imagen como una población de datos y los espectros correspondientes a cada uno como variables aleatorias, con el fin de reducir el número de
variables a estudiar se procede a realizar una transformación lineal donde las nuevas
variables tendrán mayor varianza respecto a la población. En este sentido, y sin tener
que contar con información estructural de partida, es posible identificar diferentes componentes de una matriz basándonos en la dispersión de su varianza.De esta forma este
trabajo mostrará la forma en la cual titanatos de hidrógeno y nanoestructuras de alta
relación de aspecto son preparadas y caracterizadas mediante Microscopia Raman
Confocal utlizando el análisis por componentes principales.
[1] Faccio, R; Fernández-Werner, L.; Pardo, H. et al. Recent Patents on Nanotechnology 2011,
5(1), 46-61. [2] Fernandez-Werner, L. Tesis Doctoral PEDECIBA-UdelaR 2013.
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Estudio de la actividad Alfa y Beta total en la Laguna de
Briozzo
Germán Azcune1, Ana Lía Noguera1, Ivana Aguiar2, Laura Fornaro1
1- Grupo de Desarrollo de Materiales y Estudios Ambientales, Departamento de Desarrollo
Tecnológico, Centro Universitario Regional del Este, Universidad de la República, Rocha,
Uruguay; 2- Grupo de Desarrollo de Materiales y Estudios Ambientales, Cátedra de
Radioquímica, Departamento Estrella Campos, Facultad de Química, Universidad de la
República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Desde una óptica ambiental, el departamento de Rocha presenta una riquísima biodiversidad con gran variedad de hábitats y ecosistemas acuíferos, una enorme riqueza en
flora, más de 300 especies de pájaros y mamíferos, aparte de la riqueza de sus aguas
costeras [1]. Pero además, se constata la existencia de uno de los mayores yacimientos
de arenas negras del país, con aproximadamente 7 millones de toneladas de minerales
pesados evaluados en la zona de Aguas Dulces, compuesto por 50% de ilmenita, 20%
de magnetita, 10% epidoto, 9% granate, 5% de circón, 4% anfíboles, 1% de rutilo y 1%
de monacita, la cual a su vez contiene 4,75% de óxido de torio y 0,18% de óxido de
uranio, así como otros depósitos también con torio y uranio [2-5]. Estos yacimientos
poseen actividad radiactiva debido a su contenido en torio y uranio y en los demás radionucleidos de sus series radiactivas naturales.
Debido a lo anteriormente mencionado, se propuso el estudio de diversos compartimentos del padrón 1.645 ubicado entre Valizas y Aguas Dulces, para determinar si los mismos se encuentran en condiciones de recibir afluencia de turistas, que año a año se
hacen presentes en la zona. Como parte de este estudio multicompartimental se realizó
el estudio de cuerpos de agua de la zona, de los cuales el principal es la Laguna de
Briozzo. Se realizaron muestreos de agua de la laguna, las muestras extraídas fueron
evaporadas hasta sequedad, y en algunos casos se calcinó el residuo sólido resultante
para la eliminación de materia orgánica. Para todas las muestras se prepararon patrones
para determinar la eficiencia del detector. La actividad alfa y beta de las muestras, los
patrones y el fondo fueron medidas en un Analyzing miniscaler Ratemeter modelo PRS5/STB-3, realizando 20 medidas de 5940 segundos por muestra.
Los resultados obtenidos para las muestras superan el valor máximo permitido para
agua potable, según la norma UNIT 833:2008. No se cotejan los datos obtenidos con la
normativa para agua de uso recreativo, según Decreto 253/79, ya que el mismo no establece limitaciones de actividad, siendo la primera vez que se normaliza a este respecto
en Uruguay en la norma UNIT 833:2008 mencionada, además, si bien no se extrae agua
por parte de OSE para consumo, sí puede ser utilizada por acampantes de la zona tanto
para beber como para cocinar. Asimismo, el residuo sólido inorgánico, obtenido luego
de la calcinación, tiene una actividad específica de (27,61 ± 10,16) Bq/g, lo que hace
importante una caracterización más completa de la zona, determinando actividad alfa,
beta y gamma, así como también los radionucleidos presentes.
[1] Programa de Conservación de la Biodiversidad y Desarrollo Sustentable en los Humedales
del Este, PROBIDES, Rocha, Uruguay. www.probides.org.uy. [2] ANCAP, “Despegue”, Revista
Publicaciones de ANCAP, 1972. [3] Bossi, J; Navarro, R. 2000. Recursos Minerales del Uruguay.
Edición Rojobona. Montevideo, Uruguay. 275-278 [4] DINAMIGE. 2002. Estudio geológico minero del depósito de arenas negras de Aguas Dulces, Departamento de Rocha. Dirección Nacional de Minería y Geología, división geología, Uruguay, Setiembre de 2002. 3-39 [5] Ferrando, L.;
Bossi, J. et al. Evaluación de reservas de arenas negras en Aguas Dulces, Departemento de
Rocha, Uruguay. Revista Uruguaya de Geología. 10:15-28
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Libro de Resúmenes
Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Síntesis de dihidrochalconas como potenciales antioxidantes
para su uso en alimentos
Cecilia Ghiazza1, Michel Techera1, Mariela González2, María Laura Tereschuk2, Gabriel Sagrera1
1-Laboratorio de Síntesis Orgánica, Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química
(UDELAR), Montevideo, Uruguay; 2- Departamento de Procesos y Gestión Industrial. Facultad
de Ciencias Exactas y Tecnología. Universidad Nacional de Tucumán. Argentina
[email protected]
Los flavonoides se encuentran ampliamente distribuidos en el reino vegetal y poseen
diversas actividades biológicas, entre ellas antioxidantes, antimicrobianas y anticancerígenas [1,2]. Son componentes importantes en la dieta humana, aunque se consideran
como no nutrientes. Se estima que la ingesta diaria de flavonoides oscila entre 50 y 1000
mg, dependiendo del consumo de vegetales y frutas, vino tinto y té, aunque esta cantidad puede ser superior en personas que suplementan sus dietas con flavonoides. Se
ha sugerido que los flavonoides deben poseer una toxicidad mínima si son ingeridos en
las cantidades de una dieta típica vegetariana [3]. Existe un interés creciente en el uso
de flavonoides como antioxidantes naturales en preservación de alimentos, debido al
rechazo de los consumidores a los antioxidantes sintéticos y también a sus propiedades
beneficiosas para la salud. Las dihidrochalconas son una famila de flavonoides que poseen la estructura PhA-CH2-CH2-PhB, donde PhA y PhB son grupos fenilo. Se ha reportado que la aspalatina, una dihidrochalconapentahidroxilada aislada del té roibos (Aspalathus linearis) posee una actividad antioxidante importante [4]. En este trabajo se
describe la síntesis de una pequeña biblioteca de dihidrochalconas, algunas de ellas no
descritas aún en la literatura, que luego serán evaluadas como antioxidantes. Las mismas fueron obtenidas a partir de los correspondientes precursores (acetofenonas y benzaldehídos) por condensación aldólica y posterior hidrogenación catalítica con buenos
rendimientos y fueron caracterizadas espectroscópicamente. La actividad antioxidante
será determinada en una etapa posterior por tres métodos: a) decoloración del radical
difenilpicrilhidrazilo, b) oxidación acoplada de betacaroteno y ácido linoleico y c) fotoquímico (consumo de especies reactivas de oxígeno).
⦋1⦌Geissman, T. A. The Chemistry of Flavonoid Compounds. MacMillan, New York. 1962. [2] Di
Carlo, G.; Mascolo, N.; Izzo, A. A. Life Sci. 1999, 65, 337-353. [3] Skibola, C. F.; Smith, M. T.
Free Radic. Biol. Med. 2000, 29, 375-383. [4] von Gadow, A.; Joubert, E.; Hansmann, C. F. J.
Agric. Food Chem. 1997, 45, 632-638.
99
Libro de Resúmenes
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4-6/11/2015
Evaluación de las condiciones de síntesis para la obtención de
nanocristales de la serie de MOFs [Ln2Cu3(oda)6(H2O)6]·xH2O
Guzmán Peinado1, 2, Leopoldo Suescun1, Julia Torres2, Carlos Kremer2
1- Cryssmat-Lab/Cátedra de Física, DETEMA, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay; 2- Química Inorgánica, DEC, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
En los últimos años, se ha estudiado una serie de complejos heteropolinucleares que
constituyen estructuras metal-orgánicas (MOFs) con interesantes propiedades, que podrían llevar a numerosas aplicaciones. Se trata de una serie de compuestos de fórmula
general [Ln2Cu3(oda)6(H2O)6]·xH2O [1-3]. La resolución estructural de tales compuestos
muestra la formación de una serie isoestructural al variar el ion Ln (excepto para Ln =
La), cristalizando todos en el sistema hexagonal de grupo espacial P6/mcc. Lo más interesante de estas estructuras es la formación de una red tridimensional que contiene
canales hexagonales de diámetro cercano a 10-11 Å, donde se alojan las moléculas de
H2O de cristalización. Al variar el ion lantánido, se logra que el diámetro de estos canales
hexagonales sea ajustable, lo cual es de gran importancia para posibles aplicaciones
como catalizadores o para almacenamiento de gases. Muy recientemente, se ha buscado sintetizar nano-MOFs, es decir materiales tipo MOFs con partículas a escala nanométrica. De esta manera se podrían utilizar las múltiples propiedades estructurales
de estos materiales en nuevas aplicaciones tecnológicas.
En este trabajo, se sintetizaron dos compuestos de la serie isoestructural de MOFs (con
Ln = Nd, Eu) y fueron completamente caracterizados por diversas técnicas (AE, FTIR,
DRX en polvo y monocristal, TGA y MEB), para así evaluar cuáles condiciones para la
síntesis podrían reducir el tamaño de los cristales obtenidos, de ser posible hasta nanocristales. Distintos factores de síntesis fueron considerados: masa de reactivo (mL),
ajuste inicial de pH (pHi), tiempo de agitación (ta) y temperatura (T).
En todas las síntesis, se obtuvieron tanto monocristales como polvos de escala submicrométrica para los productos complejos [Nd2Cu3(oda)6(H2O)6]·12H2O y
[Eu2Cu3(oda)6(H2O)6]·11H2O. Adicionalmente, se utilizó una mezcla etanol-agua como
solvente en síntesis alternativas, lo cual reveló que otras moléculas pequeñas (además
de H2O) podrían almacenarse en los canales hexagonales de estos sólidos. Asimismo
se analizó la estabilidad térmica de estos materiales y se estudiaron preliminarmente
sus propiedades luminiscentes.
Se agradece a Jorge Castiglioni, Lucía Otero y Nicolás Veiga, a PEDECIBA por apoyo
para asistir al evento, a la ANII por apoyo con beca nacional de posgrado (Código
1_12116), a CSIC por apoyo en proyecto de Iniciación a la Investigación (ID 398), a la
ICDD por apoyo a través de Ludo Frevel Crystallography Scholarship Award en 2014.
[1] Kremer, C., Torres, J., Domínguez, S., J. Mol. Struct. 2008, 879, 130-149. [2] Baggio, R.,
Garland, M.T., Moreno, Y., Peña, O., Perec, M., Spodine, E., J. Chem. Soc. Dalton Trans.2000,
2061-2066. [3] Rizzi, A., Calvo, R., Baggio, R., Garland, M.T., Peña, O., Perec, M., Inorg. Chem.
2002, 41, 5609-5614.
100
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4-6/11/2015
Caracterización proteómica y funcional de una cepa de
Pseudomonas aeruginosa que sobreexpresa una
fosfodiesterasa específica de di-GMPc
Jessica Rossello1, Analía Lima1, Jorge Rodríguez1, Magdalena Gil1, Arlinet Kierbel2,
Rosario Durán1,3
1-Unidad de Bioquímica y Proteómica Analíticas, Institut Pasteur de Montevideo; 2-Instituto de
Investigaciones Biotecnológicas "Rodolfo Ugalde" (IIB-Intech), San Martín, Buenos Aires;
3-Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable, MEC.
[email protected]
Pseudomonas aeruginosa es un patógeno oportunista capaz de causar la muerte a individuos inmunocomprometidos. Representa un problema importante a nivel de la salud,
ya que es el 3er o 4to aislamiento hospitalario más común. Constituye la principal causa
de muerte en individuos con fibrosis quística, siendo la formación de biofilms un factor
clave en la resistencia a antibióticos y la cronicidad de la infección [1, 2]. La transición
desde una forma de vida planctónica a una asociada a superficie, es un paso temprano
crucial en la formación de biofilms y el establecimiento del proceso infectivo. En este
sentido, nuestro grupo de trabajo ha demostrado que una cepa de P. aeruginosa que
sobre expresa una fosfodiesterasa específica que degrada al segundo mensajero diguanilato cíclico (di-GMPc), es incapaz de adherirse a la superficie celular. A partir de estosresultados nos propusimos estudiar las bases moleculares de la adhesión de P. aeruginosa sobre la superficie celular. Para llevar a cabo el objetivo decidimoscentrarnos
en las fracciones subcelulares que se encuentran en más íntimo contactocon la célula
epitelial: Exoproteínas y proteínas de membrana. El análisis proteómico se realizó utilizando dos técnicas cuantitativas complementarias: 2D DIGE (two-dimensional difference gel electrophoresis) asociado a la espectrometría de masa y proteómica de tipo
shotgun. En el primer caso las muestras a comparar se marcan con distintos fluoróforos
previo a su separación en geles bidimensionales y las proteínasdiferencialmente expresadas se identifican por espectrometría de masa de tipo MALDI-TOF/TOF. En el segundo caso se analizan los péptidos trípticos de las proteínas en estudio mediante nano
HPLC acoplado a una trampa iónica lineal. Globalmente, estas estrategias nos permitieron revelar que los niveles de di-GMPc regulan la expresión de proteínas importantes
en regulación de la adhesión, incluyendo movilidad secreción y quimiotaxis.
[1]Harmsen, M., et al., An update on Pseudomonas aeruginosa biofilm formation, tolerance, and
dispersal. FEMS Immunol Med Microbiol, 2010. 59(3): p. 253-68. [2]Klausen, M., et al., Biofilm
formation by Pseudomonas aeruginosa wild type, flagella and type IV pili mutants. Mol Microbiol,
2003. 48(6): p. 1511-24.
101
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Identificación de los principios activos anti-Trypanosoma cruzi
en Baccharis spp. y determinación de las condiciones óptimas
para su máxima expresión mediante metabolómica por 1H RMN.
Javier Varela 1, Javier Nargoli1, Aline Coqueiro2, Young Hae Choi2, Hugo Cerecetto1,
Mercedes González1.
1- Grupo de Química Medicinal, Facultad de Ciencias, Universidad de la República, Uruguay;
2- Laboratorio de Productos Naturales, Instituto de Biología, Universidad de Leiden, Holanda.
[email protected]
La enfermedad de Chagas, causada por el protozoario flagelado Trypanosoma cruzi, es
una endemia ampliamente difundida en América Central y del Sur que genera graves
problemas sanitarios, económicos y sociales en los países afectados. A más de un siglo
de su descubrimiento no existen hasta el momento fármacos completamente efectivos
para su tratamiento [1]. Dado que numerosos agentes antifúngicos han sido descritos
como potentes inhibidores del crecimiento de Trypanosoma cruzi (T. cruzi) [2], se piensa
que plantas de nuestra región con actividad antibacterial y antifúngica ya descrita
podrían ser fuente de nuevos agentes para inhibir el crecimiento de este parásito.
Previamente se recolectaron 82 plantas de diversos orígenes geográficos y en
diferentes épocas del año que se han caracterizado botánicamente y se han evaluado
sus extractos etanólicos frente a la forma epimastigote de T. cruzi. Las plantas
pertenecen a las siguientes especies: Hydrocotyle bonariensis, Baccharis trimera,
Baccharis articulata, Baccharis aff. usterii, Taraxacum officinale, Plantago major y
Achyrocline satureioides. Se encontró que las muestras de Baccharis trimera, Baccharis
articulata y Baccharis usterii presentan significativa actividad anti-proliferativa. También
se evaluó la actividad citotóxica en células mamíferas de los extractos con relevante
actividad biológica para la determinación de la selectividad de los mismos [3]. Se
observó que la actividad biológica varía entre muestras de distinto tipo de suelo y en las
diferentes estaciones climáticas, por lo que buscamos determinar en cuales condiciones
estas especies presentan mayor actividad biológica. Mediante metabolómica por
Resonancia Magnética Nuclear se analizaron los cambios en el perfil químico de las
plantas y su relación con la actividad biológica o citotóxica. En las plantas del género
Baccharis se identificó a diterpenos con grupos aldehídos en su estructura como los
responsables de la actividad biológica deseada. En cuanto a la citotoxicidad frente a
células mamíferas en Baccharis spp. se atribuyen los bajos niveles de citotoxicidad a
otros diterpenos de tipo ent-clerodano. También fue posible inferir las condiciones
necesarias, tipo de suelo y época de colecta, para su máxima expresión en la planta.
En el género Baccharis se observó una relación directa entre el período de floración y
la acumulación de diterpenos aldehídos en las plantas, a su vez el suelo rocoso también
incide de forma favorable para la acumulación de los mismos.
Actualmente se trabaja en la purificación y elucidación estructural completa de los
principios activos. Cabe destacar que se trabaja con especies silvestres, con alto valor
agregado para un futuro desarrollo tecnológico, tal como sugieren los resultados
obtenidos hasta el momento.
Agradecimientos: ANII, PEDECIBA, CSIC.
[1] González M, Cerecetto H. Expert Opin Ther Pat. 2011, 21, 699-745. [2] Varela, J.; Cerecetto,
H.; González, M. et al. Nat Prod Commun. 2012, 7, 1139-1142. [3] Varela, J.; Cerecetto, H.;
González, M. Búsqueda de actividad anti-Trypanosoma cruzi en plantas del Uruguay. 3
Encuentro Nacional de Química, Montevideo, Uruguay, 2013.
102
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4-6/11/2015
Preparación y caracterización estructural de electrolitos para
celdas combustible de óxido sólido de temperatura intermedia
basados en CeO2
María Fernanda Rodríguez, Gonzalo Cejas, Leopoldo Suescun
Laboratorio de Cristalografía, Química del Estado Sólido y Materiales (Cryssmat-Lab)/Cátedra
de Física/DETEMA, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
En el presente trabajo se sintetizaron materiales plausibles de ser procesados como
electrolitos para Celdas Combustible de Óxido Sólido (SOFCs). Se sintetizaron electrolitos nanoestructurados de Ceria dopada con Gadolinia, Samaria, Gadolinia e Itria, y
Samaria e Itria. Se emplearon relaciones referenciadas en diversas bibliografías, las
cuales se presumían que podían presentar similares prestaciones a Circonia dopada
con Itria. Se realizaron y compararon distintas síntesis variando condiciones experimentales mediante el método de gelificación-combustión, obteniendo electrolitos porosos y
no porosos. Se procesaron los materiales en forma de discos y tubos. Las propiedades
estructurales de los electrolitos fueron caracterizadas mediante difracción de rayos X y
microscopía electrónica de barrido.
El electrolito de Ce0.9Gd0.1O1.95 es sintetizado utilizando NH4NO3 y ácido cítrico, en una
relación molar 1:1, 2:1, 3:1 y 4:1 respectivamente, y calcinado en la mufla a 1000 °C
durante 3 horas. Se comparan los DRX de las cenizas y de la calcinación de los mismos
en la mufla obteniendo resultados similares utilizando 3 y 4 moles de NH4NO3 por mol
de ácido cítrico.
Se utiliza almidón de maíz puro para generar electrolitos porosos de Ce0.9Gd0.1O1.95 con
15 % m/m de almidón. Las muestras de electrolito denso y poroso se procesan en forma
de disco y se determina su densidad antes de calcinar, luego de ser calcinada a 500 °C
durante 3 hs y después de ser sinterizada a 1400 °C durante 2 hs. La pastilla de electrolito poroso presenta menor densidad que la pastilla de electrolito denso como era
esperado.
Los materiales sintetizados son prensados en la prensa uniaxial para obtener los discos
que luego serían sinterizados. Dichos materiales también son dispuestos en forma de
tubos, obtenidos mediante la prensa isostática, para así obtener un dispositivo que posibilite el confinamiento de los distintos reactivos precursores de la reacción de conversión energética (comburente y combustible separados por la celda). Para así poder escalar el dispositivo a otros de mayor complejidad.
Ce0.9Gd0.1O1.95
poroso con 15
% m/m almidón
sinterizado 3 horas a 1400 °C
Ce0.9Gd0.1O1.95
denso sinterizado 3 horas a
1400 °C
Partícula de almidón
Rajadura profunda
de Ce0.9Gd0.1O1.95
con 15 % m/m almidón sinterizado
3 horas a 1400 °C
Cristales interiores
de rajadura profunda
de Ce0.9Gd0.1O1.95
con 15 % m/m almidón sinterizado
3 horas a 1400 °C
Agradecemos al SeMic-Facultad de Ciencias por las observaciones de microscopía
electrónica de barrido y proyecto ANII FSE_2009_51.
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4-6/11/2015
Marcación de Anfotericina b con 99mTc y su evaluación
fisicoquímica en el diagnóstico de infecciones fúngicas
Leticia Fernández, Mariella Terán
Radioquímica, DEC, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay;
[email protected]
En la actualidad el incremento de la población cuyo sistema inmune se encuentra
debilitado ha tenido como consecuencia un aumento de las infecciones fúngicas de
carácter oportunista [1]. La localización y delimitación anatómica de los sitios ocultos de
una infección son el principal obstáculo para conocer su dimensión exacta, paso
importante en el manejo terapéutico de los pacientes críticos. En este sentido la
Medicina Nuclear, especialidad médica que implica el uso de trazadores radiactivos
(radiofármacos) para obtener imágenes, juega un papel importante al proporcionar
información funcional sobre procesos fisiopatológicos y bioquímicos. Difiere así de otros
procedimientos de imágenes actuales que suministran información sobre los cambios
morfológicos que se producen en una enfermedad específica. La obtención de un
trazador específico que permita la identificación de focos micóticos de forma no invasiva
sería de utilidad haciendo posible el tratamiento anticipado al desarrollo de los síntomas
producidos por la infección diseminada y evitaría el tratamiento no adecuado de los
pacientes [2]. La marcación de antifúngicos es una opción válida, ya que se trata de
moléculas cuyo blanco de acción específico son los agentes causantes de la patología
que se quiere diagnosticar. Nuestro grupo de trabajo se ha enfocado en el marcado
radiactivo, con 99mTc, de antifúngicos comercialmente disponibles y su evaluación como
posibles agentes trazadores específicos de infecciones fúngicas por centellografía
gamma. Dentro de los compuestos de Tc es destacable el “core” Tc(V) nitruro que
presenta una inercia redox notable y alta estabilidad en un amplio intervalo de valores
de pH, un hecho que hace que sea un candidato interesante para aplicaciones de
Medicina Nuclear [3].
El objetivo del presente trabajo fue la optimización del marcado radiactivo de
Anfotericina b con 99mTc(V) nitruro y su evaluación fisicoquímica como potencial
radiofármaco para el diagnóstico rápido y preciso de focos de infección fúngica mediante
imágenes centellográficas. Para ello se estudió la estabilidad en el tiempo, en plasma,
la unión a proteínas plasmáticas, la unión a levaduras y la estabilidad frente a agentes
competitivos.
El complejo se obtuvo con una pureza radioquímica superior a 90% controlado por
HPLC. Se comprobó su estabilidad en el medio de reacción hasta 21 horas postsustitución. La lipofilicidad, calculada como logP (P= act octanol/act buffer fosfato pH
7.4) alcanzó valores promedios de -1,7±0,1. La unión a proteínas plasmáticas alcanzó
un máximo de 41±1% a los 90 minutos post incubación. En pool de plasma humano, a
37ºC, el complejo se mantuvo estable por más de 3 horas, sin formación de productos
de degradación. Incubado en concentraciones crecientes de levadura Cándida albicans
el complejo presentó buena afinidad aún a baja concentración de levaduras. Se logró la
optimización del marcado radiactivo de Anfotericina b, obteniéndose un complejo con
características fisicoquímicas prometedoras para su uso como radiofármaco de
detección de infecciones fúngicas por centellografía gamma.
[1] O’Doherty, M.; Barrington, S.; Klein,J. Sem in Nucl Med 2009; 39, 2: 88-102. [2] Ocakoglu, K.;
Bayrak, E. et al. App Rad and Isot. 2011; 69, 9: 1165-1168. [3] Rey, A. ALASBIMN, 2009, pp: 1435.
104
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Propiedades magnéticas en complejos polinucleares de
cobre(II) con 2-piridiloximas
Lorena Martínez1, Guzmán Díaz1, Carla Bazzicalupi2, Antonio Bianchi2, Francesc
Lloret3, Ricardo González1, Carlos Kremer1, Raúl Chiozzone1
1- Química Inorgánica, Departamento Estrella Campos, Facultad de Química, UdelaR,
Montevideo, Uruguay; 2-Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Firenze, Sesto
Fiorentino, Italia; 3- Departament de Química Inorgánica/Instituto de Ciencia Molecular, Facultat
de Química de la Universitat de València, València, España.
[email protected]
En este trabajo se presenta la caracterización estructural y magnética de dos nuevos
complejos de cobre con metil-2-piridilcetoxima (mpkOH). Los compuestos [Cu3(3OH)(mpkO)3](ClO4)2·CH3OH (1) y [Cu(mpkO)(mpkOH)(ClO4)]n (2) se obtienen a partir de
una mezcla de perclorato de cobre(II) con mpkOH en metanol, dependiendo de la
relación molar metal-ligando empleada. En ambos casos se obtienen cristales
adecuados para difracción de rayos X por evaporación lenta del disolvente. En el
complejo 1 los tres cationes Cu(II) se ubican en los vértices de un triángulo, formando
el core [Cu3(3-OH)]5+ donde el OH se encuentra desplazado fuera del plano [Cu3].
Además, tres aniones mpkO hacen de puente entre dos cationes metálicos en modo
de coordinación 2.111. Las medidas de susceptibilidad magnética muestran una
interacción antiferromagnética fuerte y la presencia de intercambio antisimétrico,
evidente a bajas temperaturas. Las propiedades magnéticas de este triángulo también
fueron analizadas a partir de medidas de magnetización y de resonancia paramagnética
electrónica. El compuesto 2 es una cadena en zig-zag de iones Cu(II) hexacoordinados.
Las posiciones ecuatoriales están ocupadas por cuatro nitrógenos provenientes de un
mpkOH neutro y un anión mpkO. Una de las posiciones axiales está ocupada por el
oxígeno del grupo oximato unido a un Cu(II) vecino. La esfera de coordinación del cobre
se completa con un anión perclorato. Las medidas de susceptibilidad magnética en
función de la temperatura indican que existe una interacción ferromagnética débil en la
cadena.
Este trabajo fue financiado por CSIC (Programa de Apoyo a Grupos), PEDECIBAQuímica y ANII.
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4-6/11/2015
Síntesis de nuevos dibenzoilmetanos como potenciales filtros
solares
Luciana Pereira, Valeria Guillama, Gabriel Sagrera
Laboratorio de Síntesis Orgánica, Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química,
Montevideo, Uruguay
[email protected]
La exposición excesiva a los rayos UV ocasiona diversos daños al organismo, entre
ellos, quemaduras, fotoenvejecimiento y cáncer de piel [1]. Existen diversos tipos de
filtros solares aprobados para su uso sobre humanos. Las diferentes sustancias son
aprobadas o no para su uso como filtro solar en humanos de acuerdo a requerimientos
regionales. En el año 2010 existían 55 filtros UV aprobados en alguna región del mundo,
pero sólo 10 estaban aprobados en forma global [2]. Los filtros UV actualmente autorizados se clasifican en dos tipos: inorgánicos y orgánicos. Dentro del primer grupo se
encuentran el ZnO y TiO2. Ambos se consideran de amplio espectro ya que absorben y
reflejan los rayos UVB y UVA. Los filtros orgánicos se clasifican segun su estructura en
ésteres (del ácido 4-aminobenzoico, cinámico, salicílico o antranílico), benzofenonas,
dibenzoilmetanos, derivados del alcanfor, bencimidazoles y triazinas. Es importante tener en cuenta que algunos de los filtros solares utilizados actualmente poseen diversos
efectos tóxicos, ya sea per se o bien por productos de descomposicion, sobre la piel, o
bien por absorción percutánea. Por ejemplo, la avobenzona (4-tert-butil-4’-metoxidibenzoilmetano) es muy utilizada como filtro UVA (λ max = 357 nm) pero no es fotoestable y
no se puede usar en combinacion con otros filtros solares. La irradiación de este compuesto causa fragmentación y posterior formación de arilglioxales y bencilos. Se ha reportado que los arilglioxales son fuertes sensibilizantes, en tanto que los bencilos son
citotóxicos [3,4]. Debido a la creciente demanda de filtros solares, es de gran importancia el descubrimiento de nuevos compuestos, más seguros y efectivos. En este trabajo
se describe la síntesis de una pequeña biblioteca de dibenzoilmetanos, de estructura
general PhA-CO-CH2-CO-PhBdonde PhA y PhB representan grupos fenilo; algunos de
ellos no descritos aún en la literatura. Se prepararon dos series de compuestos. Los
dibenzoilmetanos con el anillo A no sustituído se obtuvieron a partir de las correspondientes acetofenonas y benzoatos de etilo por tratamiento con NaH en THF. Los compuestos con el anillo A sustituído con un grupo OH en posición 2’- se prepararon por
tratamiento de 2’-hidroxiacetofenona con el correspondiente cloruro de ácido para formar un éster el cual luego fue sometido a un rearreglo de Baker-Venkataraman. Los
compuestos fueron obtenidos con buenos rendimientos y caracterizados espectroscópicamente y posteriormente serán sometidos a estudios de fotodegradación.
[1] Lim, H. W.; Draelos, Z. D. (ed.). Clinical Guide to Sunscreens and Photoprotection. 2009.
Informa Healthcare USA, Inc., NY, USA. [2] Shaath, N. A. Photochem. Photobiol. Sci. 2010, 9,
464. [3] Schwack, W.; Rudolph, T. J. Photochem. Photobiol, B 1995, 28, 229-234. [4] Karlsson,
I.; Hillerstrom, L.; Stenfeldt, A.-L. et al. Chem. Res. Toxicol. 2009, 22, 1881-1892
106
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Caracterización química de cocaínas fumables
Marcela Martínez Busi1,2, Martín Galvalisi3, José Pedro Prieto3, Manuel Minteguiaga1,
Cecilia Scorza3, Juan Abin-Carriquiry1,2
1- Plataforma de Servicios Analíticos, MEC, IIBCE, Montevideo, Uruguay; 2- Departamento de
Neuroquímica, MEC, IIBCE, Montevideo, Uruguay; 3- Departamento de Neurofarmacología
Experimental, MEC, IIBCE, Montevideo, Uruguay
[email protected]
El objetivo del presente trabajo fue caracterizar químicamente una serie de muestras
incautadas en Uruguay de cocaínas fumables con el fin de conocer su composición
cualitativa y cuantitativa e intentar asociar estas características con variables del
contexto tales como lugar (departamento) de procedencia y tipo de muestra, así como
posibles cambios en la composición a lo largo del período analizado. Las muestras
fueron proporcionadas por el Instituto Técnico Forense (ITF) a través de un mecanismo
legal y el período evaluado fue el 2014-2015. Se analizó una serie de 306 muestras de
las cuales la forma de lágrima fue la más frecuente (44 %), luego envoltorio (29%), trozo
de piedra (12%), chasqui (7%), piedra (3%), tiza (3%), ladrillo (2%), cápsula (0,3%). La
mayoría de las muestras procedían de incautaciones realizadas en los Departamentos
del sur del país (Montevideo > Canelones > San José). Los métodos analíticos
empleados para el análisis fueron los siguientes: cromatografía de gases acoplada a
detector de espectrometría de masa, cromatografía líquida con detección de arreglo de
diodos y prueba de Scott modificada. Los resultados del análisis cualitativo mostraron
que todas las muestras contenían cocaína y en la mayoría de ellas se detectaron
adulterantes. Se ha identificado, al menos un adulterante en el 90 % de las muestras.
Los adulterantes mayormente encontrados fueron: cafeína, fenacetina y aminopirina
mientras que en menor proporción se encontraron: lidocaína, levamisol, pseudococaína,
benzocaína y procaína. Un 50% de las muestras contienen cafeína y fenacetina. A partir
de noviembre de 2014 se observa la aparición de muestras adulteradas con aminopirina.
La presencia de los componentes más frecuentemente detectados sufre variaciones
menores, independientemente de que se trate de muestras incautadas prontas para
comercializar al usuario final (lágrima, envoltorio, chasqui) o para tráfico (piedra, ladrillo,
tiza).El análisis cuantitativo demostró que cocaína base aparece en un rango muy
amplio de concentraciones superando incluso el 90% en un caso, en tanto fenacetina y
cafeína se han detectado hasta un máximo de 60%, mientras que levamisol y lidocaína
en ningún caso superaron el 30%. El porcentaje que estos componentes representan
para las diferentes muestras analizadas no presenta una variación significativa. El rango
de concentraciones de cocaína es amplio, en promedio el contenido es del 40 ± 18%,
la concentración promedio de cafeína es de 30 ± 14%, en tanto que para fenacetina es
26 ± 13%. Al analizar la sumatoria de estos 3 componentes, se aprecia que la suma de
éstos representa más del 50% de la composición en la mayoría de las muestras
analizadas (más exactamente para el 94%) y en promedio, para el total de las muestras
analizadas, estos tres componentes representan el 80 ± 15 %. La identificación y
cuantificación del alcaloide cocaína y adulterantes en muestras incautadas contribuirá a
identificar los efectos de toxicidad aguda y crónica en usuarios de cocaínas fumables
así como la dependencia que genera su consumo.
Este trabajo fue financiado por Smoked Cocaine in South Cone Countries Grant CICADOEA/USINL
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Relaciones quimiotaxonómicas en la flora rioplatense
Juliana Viera1, Manuel Minteguiaga2, Eduardo Dellacassa2
1-Unidad de Análisis de Agua, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo
Uruguay; 2- Laboratorio de Biotecnología de Aromas, Facultad de Química, Universidad de la
República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
La flora rioplatense además de ser diversa y abundante presenta metabolitos secundarios que poseen funciones ecológicas variadas y diversas propiedades terapéuticas [1].
Si bien puede pensarse en su uso como materias primas para la elaboración de formulaciones fitoterapéuticas hasta la fecha su aplicación es limitada siendo necesarios esfuerzos de investigación para valorizar dicho recurso [1]. Las Asteraceae son el grupo
más abundante de la flora nativa con al menos 315 especies, de las cuales muy pocas
se han estudiado químicamente [2]. En éste trabajo se analizaron 6 asteráceas aromáticas nativas (Figura 1a) con aplicación potencial en formulaciones de fragancias ambientales o de uso personal debido a su contenido de aceites esenciales (AEs).
Las muestras fueron colectadas en el mismo nicho ecológico (Arroyo Solís Chico, Canelones) para no incluir variables ambientales que influyan sobre la expresión del metabolismo [1]. La extracción de los AEs se realizó utilizando la trampa de Clevenger y se
analizaron por GC-MS.
Los resultados, evaluación y tratamiento multivariable de datos permitieron relacionar
las especies según su metabolismo volátil (Figura 1b).
Dendograma para 6 variables
Baccharis
trimera (BT)
Astereae
Baccharis
dracunculifolia (BD)
Astereae
Pluchea
sagittalis (PS)
Plucheae
Baccharidinae
B. Dracunculifolia
Eupatorium
buniifolium (EB)
Eupatorieae
Plucheinae
P. Sagittalis
Tribu
Baccharidinae
B. Trimera
Solidago
chilensis (SC)
Astereae
Subtribu
Solidagininae
Eupatoriinae
Mikaniinae
Especie
S. Chilensis
E. Buniifolium
Mikania sp.
a
Tribu
Subtribu
Especie
Mikania sp. (M)
Eupatorieae
b
EB
SC
BT
M
BD
PS
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
Distancias Euclideanas entre las variables estudiadas
a) Taxonomía de muestras estudiadas; b) Dendograma de 6 muestras de Astereae.
Los resultados muestran que PS se separa de las demás especies, lo que es razonable
porque es el único integrante de la tribu Plucheae analizado [3]. SC, BT, EB, M y BD
agruparon en un mismo cluster a pesar de que las dos primeras pertenecen a la tribu
Astereae, mientras que EB y M son miembros de la tribu Eupatorieae [3]. Cabe destacar
que dos especies pertenecientes al mismo género: BD y BT, no presentaron un perfil
similar de expresión del metabolismo secundario, esto se evidencia por el alejamiento
que presentó BD respecto de las demás Astereae. Los resultados obtenidos sugieren
que el metabolismo secundario puede estar influenciado por condiciones particulares de
estrés biótico o abiótico para cada especie. Para aclarar éstas relaciones quimiotaxonómicas en las Asteraceae nativas son necesarios estudios adicionales, empleando en el
análisis otros grupos de metabolitos secundarios.
[1] Minteguiaga, M. et al. Revista AQFU, 2013, 67, 27-31. [2] Marchesi E. Flora y vegetación del
Uruguay. Proyect Orion. Environmental Impact Assessment. Características del ambiente receptor, IFC, 2005. [3] Katinas, L. et al. Bol. Soc. Arg. Bot., 2007, 42, 113-129.
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4-6/11/2015
Caracterización de borato de zinc obtenido en medio amoniacal
Marcos Imer1, Leopoldo Suescun2, Claudia Marcela Ibañez3, Mario Rabinovich3, Carlos
Kremer1, Livia Arizaga1
1- Cátedra de Química Inorgánica, Departamento Estrella Campos, Facultad de Química,
UdelaR Montevideo, Uruguay; 2- Laboratorio de Cristalografía, Química del Estado Sólido y
Materiales/Cátedra de Física/DETEMA, Facultad de Química, CC 1157, Montevideo, Uruguay;
3- Centro Universitario de Tacuarembó, UdelaR, Tacuarembó, Uruguay.
[email protected]
Los boratos de zinc son producidos industrialmente y entre sus aplicaciones se destaca
el uso como aditivos en ciertos materiales para servir como retardantes de llama [1]. La
caracterización de estos boratos de zinc, obtenidos en medio amoniacal, no ha sido
desarrollada en forma profunda, debido a la muy poca solubilidad de estos compuestos.
El objetivo de este trabajo es entonces la síntesis y la caracterización química de estas
sales [2] [3].
Se estudió la síntesis de [Zn(NH3)3][B4O5(OH)4]·H2O (compuesto 1) a partir de óxido de
zinc (ZnO) y ácido bórico (H3BO3) en medio amoniacal. Se procuró la obtención de un
borato de zinc puro como única fase sólida, controlando las variables más influyentes
como la relación molar Zn:B:NH3 y la dilución del sistema. Finalmente se logró obtener
un único producto en alto rendimiento, trabajando en medios básicos.
El compuesto 1 fue caracterizado mediante análisis elemental de elementos livianos,
titulaciones complejométricas para la determinación de Zn, espectroscopia FTIR,
difracción de rayos X de polvo y microscopía SEM. Para este compuesto, fue posible
obtener monocristales de calidad adecuada para su medida por difracción de rayos X.
La estructura obtenida se muestra en la figura (los átomos de H se omiten por claridad).
Desde el punto de vista estructural, es de importancia resaltar el hecho de que el enlace
de coordinación entre en catión Zn2+ y el anión borato [B4O5(OH)4]2- se da a través del
oxígeno puente (O1) entre los boros tetraédricos B1 y B2. Además de que las distancias
de enlace B-O para los oxígenos exocíclicos no son iguales, los boros tetraédricos
presentan una distancia B-O de 1,42 Å y los trigonales 1,37 Å.
Los autores agradecen a PEDECIBA-Química por la financiación parcial de este trabajo.
[1] Bardakci, M. et al. Materials Science (Medžiagotyra) 2013, 19 (2), 158-163. [2] Schubert, M.
et al. Chem. Mater. 2003, 15 (4). 866-871. [3] Çakal, G.Ö. et al. CI&CEQ, 2012, 18 (4), 547-553.
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Efecto del ácido α-eleosteárico sobre las propiedades
fisicoquímicas de las membranas de dimiristoilfosfatidilcolina
Alessandro Oliveira de Moraes Nogueira, Robson Simplício de Sousa, Viviane Gobel
Marques, Rosilene Maria Clementin, Vânia Rodrigues de Lima
Escola de Química e Alimentos, Universidade Federal do Rio Grande (FURG), Rio Grande
(RS), Brasil
[email protected]
El ácido α-eleosteárico (9Z-11E-13E ácido octadecatrienoico, α-ESA) es un ácido graso
conjugado, que se puede obtener a partir del aceite de tung (Aleurites fordii) [1]. Su
sistema de conjugación π puede ser responsable por su actividad prooxidante o antioxidante, así como por su actividad antitumoral [2]. La encapsulación del α-ESA en liposomas puede potencializar su actividad [3]. Este trabajo tiene por meta el estudio de las
propiedades antioxidantes del α-ESA en liposomas de lecitina de soya (ASO), caracterizar su efecto en la dinámica de los liposomas utilizando las técnicas de Infrarrojo con
Transformada de Fourier (FTIR), Resonancia Magnética Nuclear (RMN), Calorimetría
Diferencial de Barrido (DSC) y los ensayos de turbidez. Los liposomas (150 mg/mL)
fueron preparados puros y en presencia de α-ESA (0 a 22,5 mg/mL) por el método de
hidratación de vesiculas. La peroxidación de liposomas, puros o en la presencia de αESA, por radical hidroxilo, fue detectada por el método de TBARS. Los espectros de
FTIR fueron obtenidos en el rango de frecuencia de 400-4000 cm-1. En los ensayos de
DSC, las muestras de DSC fueran pesadas en portamuestras de aluminio, barriendo un
intervalo de temperatura entre 10 y 60 °C, a una velocidad de calientamento de 1°C/min.
Los espectros de RMN fueron obtenidos a 60 MHz, por la secuencia de pulsos recuperación de la inversión a 23°C. Los resultados de TBARS indicaron que el α-ESA a 22,5
mg/mL fue eficaz contra la acción oxidante del radical hidroxilo, reduciendo el daño del
77%. En la región polar de los lípidos, los datos de FTIR indican que el α-ESA causó
una disminución en la dinámica del grupo fosfato. Las análisis de 1H RMN de la colina
lipídica (3,2 ppm) mostraron que el α-ESA aumentó en 30% el valor de T1, lo que indica
que esta región se tornó más rígida. En la región de interfase, α-ESA ha reducido la
anchura de la banda de FTIR de ν C=O en 11%, tornando esta región más rígida. El αESA parece desordenar la región hidrófoba de la membrana, como muestran los resultados de FTIR, DSC y turbidez. El efecto espacial en la región polar de la membrana
inducido por α-ESA puede limitar la difusión de radicales libres en el liposoma. Por otro
lado, el efecto de perturbación se muestra en la región hidrófoba del lípido puede facilitar
la interacción del radical libre con α-ESA, que puede ser uno de sus mecanismos antioxidantes secundarios.
[1] Tsuzuki, T. et al. Carcinogenesis 2004, 25, 1417–1425. [2] Hope. M. J. et al. Chem. Phys.
Lipids 1986, 40, 89–107. [3] B. Halliwell, B. et al. Anal. Biochem. 1987, 165, 215–219.
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Síntesis, caracterización estructural y estudios de interacción
con ADN de nuevos complejos heterolépticos de Cu(II) y Co(II).
Natalia Alvarez1, María H. Torre1, Javier Ellena2, Gianella Facchin1
1-Química Inorgánica, Departamento Estrella Campos, Facultad de Química, Universidad de la
República, Montevideo, Uruguay; 2- Laboratorio de Cristalografía, Instituto de Física de San
Carlos, Universidad de San Pablo, San Carlos, San Pablo, Brasil.
[email protected]
La Química de Coordinación realiza aportes importantes al desarrollo de fármacos para
el tratamiento del cáncer, tanto por los compuestos de coordinación de platino
ampliamente utilizados en clínica, como la nueva generación de complejos de platino y
otros metales que se encuentran en fase clínica de investigación.
El grupo donde se enmarca este trabajo desarrolla nuevos compuestos de coordinación
de cobre con actividad antitumoral [1]. En este trabajo, parte de la tesis de Doctorado
en Química, se presenta la síntesis, caracterización estructural y estudios de interacción
con ADN de nuevos compuestos de coordinación de Cu(II) y Co(II).
Se realizó la síntesis de cuatro nuevos compuestos [Cu(iminodiacetato)(neocuproina)]
(1), [Cu(N-bencil-iminodiacetato)(fenantrolina)] (2), [Co(iminodiacetato)(neocuproina)
(H2O)] (3) y [Co(N-bencil-iminodiacetato)(fenantrolina)(H2O)] (4). Se determinó la
estructura cristalina de los mismos mediante difracción de rayos X de monocristal,
observándose para (1) un entorno de coordinación de bipirámide trigonal, para (2)
pirámide de base cuadrada, mientras que (3) y (4) presentan geometría octaédrica,
completando la sexta posición de coordinación con un átomo de oxígeno de una
molécula de solvente. Los estudios de interacción con ADN, mediante espectroscopia
electrónica, muestran constantes de unión del orden de 104 M-1, que se interpreta en
términos de la intercalación parcial del ligando fenantrolínico.
[1] Iglesias, S.; Alvarez. N.; Facchin, G.; et. al, J. Inorg. Biochem. 2014, 139, 117-123.
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Estudio de Materiales de Celdas de Combustible de Óxido
Sólido Simétricas de Temperatura Intermedia (S-IT-SOFC)
Nicolás Estefan, Leandro Cantera, Leopoldo Suescun
Cryssmat-Lab/Cátedra de Física/DETEMA, Facultad de Química, Universidad de la República,
Montevideo, Uruguay
[email protected]
Las Celdas de Combustible de Óxido Sólido (SOFC) son dispositivos constituidos por
electrodos y electrolito sólidos, que convierten la energía química de un combustible en
electricidad a través de una serie de reacciones electroquímicas. El trabajo eléctrico es
obtenido directamente de una fracción substancial de la energía química almacenada
que se libera en la oxidación electroquímica del combustible, logrando así una mayor
eficiencia en comparación con las tecnologías tradicionales basadas en máquinas
térmicas. Se las prefieren frente a otras FC por su robustez y flexibilidad en el
combustible utilizado, pudiendo utilizar desde hidrógeno a hidrocarburos complejos
siempre que sean gaseosos y reformables a la temperatura de operación de la celda
[1]. Su principal desventaja es la operación a alta temperatura ya que existen pocos
materiales química y mecánicamente compatibles por encima de 800 °C, por eso se
exploran celdas que operan debajo de 700 °C llamadas de temperatura intermedia (ITSOFC). Existen también celdas con el mismo material en el cátodo y el ánodo
(simétricas, S-SOFC), las cuales tienen mayor sencillez de diseño, menor costo de
producción, mitigación de problemas de compatibilidad electrodo/electrolito, y reducción
de los efectos de envenenamiento por azufre o carbono en el ánodo, invirtiendo las
funciones de los electrodos. El principal desafío es encontrar materiales activos para
ambas reacciones electródicas debajo de 700 °C y así producir celdas simétricas de
temperatura intermedia (S-IT-SOFCs), de menor costo de producción y mayor
durabilidad [2].
Se realizaron diversos ensayos con 2 clases de electrodos, LaxSr1-xCr0.5Mn0.5O3- y
PrxCa1-xCryMn1-yO3- optimización de las condiciones de síntesis (Método de
Combustión de Gel Asistida a partir de nitratos de los metales involucrados y EDTA
como quelante con nitrato de amonio como iniciador de la combustión), caracterización
por difracción de rayos X, estudio de estabilidad térmica de los materiales individuales
y estabilidad química entre electrodos y electrolitos de Ce1-xGdxO2-d y Ce1-xSmxO2-d (los
2 últimos ensayos en atmósferas oxidantes y reductoras), encontrando a
La0.8Sr0.2Cr0.5Mn0.5O3- como un buen candidato para S-IT-SOFC. A ésta última se le
hicieron ensayos más detallados de estabilidad térmica en distintas atmósferas en el
LNLS de Campinas (Sao Paulo, Brasil), confirmando su capacidad como material apto
para Celda de Combustible de Óxido Sólido Simétrica.
Agradecemos al LNLS/CNPEM, Campinas, Brasil por el apoyo para realizar experimentos de DRX, CSIC-PAIE por financiar el proyecto de NE y LC y ANII (FSE_2013_10689).
[1] Xu, X.; Li, P.; et al. Applied Energy (2013), 108, 202-217
Soc. Esp. Ceram. V. (2008), 47, 183-188
112
[2] Ruiz-Morales, J. C.; et al. Bol.
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Poblaciones diazotróficas y desnitrificantes en el suelo:
función y estructura de la comunidad después de la exposición
a glifosato y atrazina
Nadia Martin, María Inés Bellini, Andrea Martínez, Lucas Martínez, Lucía Ferrando,
Ana FernándezScavino.
Laboratorio de Ecología Microbiana y Microbiología Ambiental, Departamento Biociencias, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Las prácticas agrícolas que emplean herbicidas han tenido un aumento exponencial en
nuestro país en el último tiempo. Este tipo de manejo puede modificar la actividad y
estructura de la comunidad microbiana responsable de muchos procesos que afectan la
funcionalidad del suelo.
El efecto de glifosato y atrazina ha sido medido sobre parámetros de funcionalidad y
estructura microbiana que reflejan principalmente la actividad global de los microorganismos participantes del reciclado del carbono. Teniendo en cuenta que el nitrógeno es
un nutriente limitante para la agricultura, en el presente trabajo se estudió el efecto de
estos compuestos sobre las poblaciones microbianas implicadas en la ganancia o pérdida de nitrógeno, desnitrificación y la fijación de N2 (diazótrofia) respectivamente, en el
suelo.
Se determinó la persistencia de glifosato y atrazina en suelo, después de una o de repetidas aplicaciones, para estimar el tiempo de exposición de los microorganismos a
cada herbicida. Se efectuaron ensayos en microcosmos sobre suelo control (no expuesto) o suelo expuesto una vez o varias veces a glifosato o a atrazina a lo largo del
tiempo. La abundancia de genes clave para la fijación de nitrógeno (nifH) y desnitrificación (nirS, nirK y nosZ) no cambió significativamente después de una o varias exposiciones a estos herbicidas. Sin embargo, la actividad fijadora de N2 aumentó, en comparación con el control, cuando glifosato o atrazina estaban presentes en suelo. La actividad desnitrificante mostró cambios menores, siendo la actividad desnitrificante incompleta (productores de N2O) la más afectada. La estructura de la comunidad diazótrofa
se estudió mediante secuenciación masiva del gen nifH. La estructura de la comunidad
diazótrofa es afectada ante la primera y sucesivas exposiciones a glifosato, sin generarse cambios significativos ante la exposición a atrazina.
Se puede concluir que el potencial genético de las poblaciones microbianas que intervienen en las transformaciones de nitrógeno gaseoso no se afectaron significativamente
por estos herbicidas.
Proyecto financiado por CSIC, UdelaR. Agradecimientos: Laboratorio de Ecología
(F.Química), Instituto Seroterápico (F. Medicina).
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Síntesis del núcleo bis-THF de Asimicina, Tucumarina,
Bullacina y otras acetogeninas naturales
Elisa Delgue, Margarita Brovetto, Gustavo Seoane
Laboratorio de Síntesis Orgánica, Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química,
Universidad de la Republica, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Entre los productos naturales, la presencia de anillos tetrahidrofuránicos (THF) es importante en las acetogeninas, las cuales pertenecen a la familia de las Anonáceas. Estos
compuestos son interesantes debido a su variada e importante actividad biológica, destacándose entre ellas la actividad antitumoral y plaguicida [1,2]. En su estructura las
acetogeninas presentan entre uno y tres anillos THF, y el grupo que presenta anillos bisTHF adyacentes es uno de los más abundantes y con mayor bioactividad.
En este trabajo se presenta una ruta sintética quimioenzimática para la preparación de
los núcleos bis-THF más comunes, constituidos por dos anillos THF 2,5-disustituidos
adyacentes flanqueados por cadenas -hidroxiladas, como los encontrados en Asimicina, Tucumanina, Motrilina, Bullacina, Uvarigradina A, entre otras. Estos núcleos presentan una estereoquímica relativa treo/trans/treo/trans/treo y configuración absoluta
(R,R,R,R,R,R) [1].
Como material de partida, se propone utilizar el cis-bromociclohexanodiol 1, obtenido
por oxidación microbiana de bromobenceno. Se realizó un estudio modelo de la ciclación
usando como precursor acíclico el alqueno 3, obtenido en 20% de rendimiento a partir
del diol 1, via el alqueno 2. La monociclación de 3 mediante tratamiento con una fuente
de iodonio transcurre con buen rendimiento y completa estereoselectividad, y una segunda ciclación produce el compuesto 4 también como único isómero. Para obtener la
configuración natural es necesario utilizar el compuesto 5, epímero del alqueno 2. En
este trabajo se presentarán los detalles de la preparación del compuesto 5 y su conversión en el núcleo bis-THF presente en acetogeninas naturales.
Los autores agradecen a PEDECIBA, UdelaR y ANII
[1] Bermejo, A.; Figadére, B; et. al. Nat. Prod. Rep. 2005, 22, 269-303. [2] Qayed, W. S.; Aboraia,
A. S.; et al. Der Pharma Chem. 2015, 7, 24-35.
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Diseño, preparación y caracterización de entidades híbridas
organoborano-Erlotinib como potenciales agentes
antitumorales de glioblastomas.
Marcos Couto1, Francesc Teixidor2, Clara Viñas2, Pablo Cabral3, Hugo Cerecetto3.
1- Laboratorio de Química Orgánica, Instituto de Química Biológica, Facultad de Ciencias,
Universidad de la República, Montevideo, Uruguay; 2- Inorganic Materials and Catalysis
Laboratory, Institut de Ciència de Materials de Barcelona, Consejo Superior de Investigaciones
Científicas, Barcelona, España; 3- Área Radiofarmacia/Radioquímica, Centro de
Investigaciones Nucleares, Facultad de Ciencias, Universidad de la República, Montevideo,
Uruguay.
[email protected]
El glioblastoma multiforme es el tumor cerebral primario más frecuente y la variante de
mayor malignidad dentro del sistema nervioso. Las opciones actuales de tratamiento
para éste ofrecen una limitada expectativa de vida de los pacientes [1]. Dentro de las
aproximaciones actuales está en estudio el uso de BNCT (del inglés Boron Neutron
Capture Therapy), como estrategia quimio-radioterapéutica [2]. En este sentido, hemos
desarrollado una variedad de entidades químicas híbridas usando agentes que poseen
per se actividad frente a un blanco oncológico, por ejemplo el inhibidor de tirosinquinasa
Erlotinib (Figura). A dicha entidad se le incorporó fragmentos portadores de 10B (estable)
capaces de capturar neutrones térmicos de baja energía y luego de la reacción nuclear
correspondiente producir partículas α que aportan el componente de radioterapia de
estos agentes. Todos los productos desarrollados en esta etapa fueron caracterizados
adecuadamente mediante diferentes técnicas espectroscópicas dentro de las que se
incluye: 1H-NMR, 1H{11B}-NMR, 11B-NMR, 11B{1H}-NMR, 13C-NMR y todas las variantes
mono y heteronucleares.
Los autores agradecen a: CSIC, ANII y PEDECIBA QUÍMICA.
[1] Nduom, E.K., et al. Cancer J, 2012, 18, 100-106. [2] Soloway, A. H., et al. Chem Rev, 2008,
1515-1562.
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Evaluación de un bacteriófago radiomarcado para detección de
focos de infección mediante gammagrafía
María Elena Cardoso1, Leticia Fernández1, Emilia Tejería1, Patricia Esperón2, Mariella
Terán1
1- Cátedra de Radioquímica, Departamento Estrella Campos.2- Cátedra de Biología Molecular,
Depbio, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
La Medicina Nuclear es la rama de la medicina que emplea compuestos radiactivos para
fines de diagnóstico o terapia. El radiofármaco se administra al paciente y según sus
características se distribuye por el organismo, se concentran en los lugares blanco. Se
emplean radionucleidos emisores gamma para diagnóstico como el 99mTc, cuya
radiación de alto poder de penetración puede ser detectada externamente. Una
necesidad en Medicina Nuclear es encontrar un agente diagnóstico que pueda distinguir
entre infección e inflamación estéril. Una posibilidad es mediante el radiomarcado de los
bacteriófagos. Ellos parasitan a la bacteria, ponen su maquinaria de replicación en
marcha. Cuando la cantidad de partículas virales es alta, provocan la lisis bacteriana,
característica que los convierte en excelentes agentes bactericidas. El objetivo del
siguiente trabajo fue optimizar la multiplicación viral y posterior radiomarcado de un
bacteriófago con el fin de utilizar dicho compuesto para localizar sitios de infección
ocultos mediante gammagrafía. El bacteriófago utilizado es denominado pp7, es
específico para Pseudomonas aeruginosa, este último es un patógeno oportunista en
humanos, asociados a infecciones nosocomiales. La técnica de multiplicación del
bacteriófago se llevó a cabo incubando el virus junto con la cepa bacteriana huésped,
durante el tiempo suficiente para que el primero se adsorba a la membrana bacteriana
y así luego iniciar la infección. Se traspasa el preparado anterior a un tubo conteniendo
agar Luria Bertani (LB) 3% termostatizado, para luego volcar el contenido sobre una
placa de Petri con agar LB. Las placas se dejan de 12-18 horas hasta observar playas
de lisis. Posteriormente se remueven las partículas virales de la placa mediante el
agregado de buffer, ya que estas difunden del agar al buffer. Previo a la marcación fue
necesario conjugar la partícula viral con un agente bifuncional (HYNIC) que tiene la
capacidad de unirse a los grupos amino terminal de la cápside y a su vez coordina al
metal. El proceso de conjugación del fago se completa con el agregado de tricina y
cloruro de estaño. La tricina cumple la función de completar la esfera de coordinación
del átomo radiactivo y el cloruro de estaño actúa como agente reductor del tecnecio,
llevándolo a un estado de oxidación apropiado para formar el complejo de coordinación.
Se purifica el compuesto de interés de la mezcla de reacción mediante cromatografía
de exclusión molecular, se obtiene un perfil de elución con dos picos, el primero
correspondiente al fago marcado y el segundo a tricina marcada. El complejo presentó
alta pureza radioquímica (>90%) luego de purificado, es estable, y posee carácter
hidrofílico (Log P= -1,7 ). El comportamiento in vivo se evaluó en tres modelos animales:
normal, otro con inflamación estéril y otro infectado con la cepa bacteriana, se realizaron
biodistribuciones a 3 horas tiempo. Los resultados mostraron captación en el hígado
(23%) y sistema urinario (63%). Los valores obtenidos de la relación tejido blanco versus
tejido no blanco muestran una diferencia estadísticamente significativa (p< 0.1) que
muestra que el fago radiomarcado cuenta con especificidad adecuada para discriminar
entre infección con Pseudomonas aeruginosa e inflamación estéril.
Agradecimientos: ANII por la beca de Iniciación de Investigación y PEDECIBA Química.
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Aplicación de tecnología innovadora para la formulación de
nuevos antihelmínticos
María Elisa Melian1, Santiago Palma2, Ricardo Faccio3, Laura Domínguez1
1-Área Farmacología, Departamento CIENFAR, Facultad de Química, Universidad de la
República, Montevideo, Uruguay; 2- Departamento de Farmacia, Facultad de Ciencias
Químicas, Universidad Nacional de Córdoba, Córdoba, Argentina; 3- Cátedra de Física,
DETEMA, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Los fármacos antihelmínticos pertenecientes al grupo de los bencimidazoles han sido
ampliamente utilizados tanto en clínica veterinaria como humana. En medicina
veterinaria en particular, existe una creciente preocupación mundial por el aumento de
resistencia a dichos compuestos [1]. En la búsqueda de nuevos antihelmínticos, nuestro
grupo ha desarrollado utilizando hibridación molecular, compuestos bioactivos
valerolactama-bencimidazol [2,3]. Por otra parte, la baja hidrosolubilidad de los
bencimidazoles comercializados es una limitante que afecta su absorción y
biodisponibilidad, y siendo esta característica común a los nuevos compuestos híbridos,
resulta de interés el mejorar estas propiedades biofarmacéuticas por medio de
tecnología farmacéutica innovadora. En este trabajo empleando febendazol (precursor
de uno de los híbridos), se pretende obtener una plataforma tecnológica trasladable a
los nuevos compuestos sintetizados. Concretamente, se describe el estudio de
dispersiones sólidas (SDs) y mezclas físicas (MFs) de febendazol (FEB), con el fin de
aumentar su velocidad de disolución.
Se prepararon SDs y MFs conteniendo FEB (5, 10, 25, 50% p/p) y poloxamer 188 o 407
como carrier hidrofílico. Las SDs se prepararon dispersando el fármaco sólido en el
carrier fundido, seguido de una solidificación rápida por enfriamiento, molienda y
tamizado. Las MFs se prepararon por mezclado de los componentes sólidos,
previamente molidos y tamizados. Las formulaciones fueron caracterizadas según: perfil
de disolución (según ensayo de disolución USP 30 NF25 <711>, %FEB disuelto vs
tiempo), caracterización químico-estructural (Difracción de rayos X, Microscopía
Confocal Raman y Espectroscopía IR) y propiedades físico-mecánicas (flujo, densidad
y compresibilidad). Los perfiles de velocidad de disolución de SDs como MFs, resultaron
significativamente mayores respecto a FEB sin formular (47.0% para la formulación con
90% de poloxamer 407, a los 60 minutos de ensayo, frente a 0.8% para FEB sin
formular). Por otro lado, los porcentajes de FEB disuelto para las SDs resultaron siempre
mayores que para sus respectivas MFs. La evaluación de las propiedades físicomecánicas indicó que las SDs poseen mejores propiedades de flujo y compresibilidad
que FEB sin formular. La caracterización químico-estructural demostró que no existen
interacciones químicas entre los componentes de las preparaciones, y que el FEB
incorporado en las SDs se encontraría como sólido amorfo.
Estos resultados preliminares demuestran el acierto de la estrategia tecnológica
aplicada, al lograr mejorar significativamente la velocidad de disolución de FEB, y
obtener preparaciones con propiedades reológicas aceptables para la preparación de
comprimidos por compresión directa.
Los autores agradecen a la Agencia Nacional de Investigación e Innovación (ANII) y
PEDECIBA por el apoyo financiero.
[1] Torres-Acosta et al., Vet. Parasitol. 2012, 189, 89-96. [2] Munguía, B., et al., Lett. Drug. Des.
Discov., 2013, 10, 1007-1014. [3] Munguía, B. et al., Exp. Parasitol., 2015, 153, 75-80.
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Obtención y caracterización de alcaloides de Prosopis affinis y
Prosopis nigra.
Luis Reina1, Zohra Bennadji2, Vittorio Vinciguerra3, Fernando Ferreira1,4, Guillermo
Moyna5, Pilar Menéndez1
1-Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química, UdelaR, Avenida General Flores
2124, Montevideo 11800, Uruguay; 2-Programa Nacional de Investigación en Producción
Forestal, Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria, Ruta 5 Km 386, Tacuarembó 45000,
Uruguay, 3-Dipartimento per la Innovazione nei Sistemi Biologici, Agroalimentari e Forestali,
Università della Tuscia, Largo dell’Università, 01100 Viterbo, Italia; 4-Espacio de Ciencia y
Tecnología Química, Centro Universitario de Tacuarembó, UdelaR, Ruta 5 Km 386,
Tacuarembó 45000, Uruguay; 5-Departamento de Química del Litoral, CENUR Litoral Norte,
UdelaR, Ruta 3 Km 363, Paysandú 60000, Uruguay
[email protected]
El género Prosopis abarca unas 44 especies distribuidas en América, África y Asia [1].
En el Uruguay existen dos especies de este género que han sido seleccionadas por su
potencial como especies multipropósito, Prosopis affinis y Prosopis nigra. Ambas son
adecuadas para su uso en la producción de madera solida y productos forestales no
madereros, así como en sistemas agroforestales a través de la provisión de sombra y
abrigo para el ganado [2]. Dentro de los productos forestales no madereros se
encuentran todos los productos naturales que pueden obtenerse a partir de los
extractivos de estas especies. Entre ellos se ha reportado la presencia de alcaloides
piperidínicos. En base a los datos de bibliografía [3,4] se efectuó una búsqueda de
alcaloides en la corteza de ambas especies. Los extractos de los alcaloides obtenidos
fueron purificados y se lograron aislar tres alcaloides principales en P. affinis y uno en
P. nigra. Estos se caracterizaron utilizando espectrometría de masas de baja (EIMS) y
alta resolución (HR-ESIMS), espectroscopia infrarroja (FTIR), y resonancia magnética
nuclear (RMN). La combinación de estas técnicas permitió identificar a dos de los
alcaloides de P. affinis como estereoisómeros de la N-metilcassina y al tercero como un
estereoisómero de la N-metilcarnavalina, ninguno de los cuales había sido reportado
con anterioridad. En el caso del alcaloide aislado de P. nigra, la elucidación estructural
permitió identificarlo como la ya descrita 6-isocassina.
Agradecimientos: Los autores agradecen a la ANII (beca POS_NAC_2014_1_102226),
al INIA (proyecto L4-FO-21-0-00), y al PEDECIBA.
[1] Burkart, A. J. Arnold Arbor. 1976, 57, 219-249. [2] Bennadji, Z.; Fagúndez, C.; Puppo, M. et
al., Revista INIA 2007, 12, 31-33. [3] Singh, S.; Verma, S.K. Nat. Prod. Bioprospect. 2012, 2,
206–209. [4] Khuong-Huu,Q.; Ratle, G.; Monseur, X. et al., Bull. Soc. Chim. Belges 1972, 81,
425-442.
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Hymenolepis microstoma en ratón: nuevo modelo
farmacológico para estudios de eficacia de antihelmínticos
Jenny Saldaña1, Mahia Minteguiaga1, Eva C. Arrúa2, Claudio Salomón2, Laura
Domínguez1
1- Farmacología-Laboratorio de Experimentación Animal, CIENFAR, Facultad de Química,
UdelaR, Montevideo, Uruguay; 2- Departamento de Farmacia, Facultad de Ciencias
Bioquímicas y Farmacéuticas, Universidad Nacional de Rosario, Rosario, Argentina.
[email protected]
La resistencia a los antihelmínticos comercializados descrita mundialmente, y la baja
biodisponibilidad y eficacia de muchos de ellos [1], son fenómenos de interés tanto en
salud animal como humana. Por ello la búsqueda, desarrollo de nuevos fármacos y la
aplicación de tecnologías innovadoras para el desarrollo de nuevos sistemas de
liberación de fármacos, son alternativas para responder a dicha problemática. Nuestro
grupo viene trabajando en este sentido de manera interdisciplinaria, en diferentes
estrategias, como en el desarrollo de bioensayos, herramientas para búsqueda, y
optimización de nuevos agentes y/o formulaciones [2-4]. En particular, el Praziquantel
(PZQ), antihelmíntico de amplio espectro utilizado para tratar helmintiasis producidas
por tremátodos y céstodos [5,6], posee baja biodisponibilidad (baja solubilidad e
importante efecto del primer pasaje) [7], lo que alienta a buscar nuevas alternativas con
el objetivo de mejorar su biodisponibilidad, y por tanto su eficacia [8]. En este trabajo,
se presentan los resultados preliminares del desarrollo de un modelo “in vivo” utilizando
infección experimental en ratón (Mus musculus C57BL/6) con Hymenolepis microstoma
(Cestoda, Cyclophyllidea), para evaluar formulaciones innovadoras de PZQ (complejos
de inclusión). H microstoma es una tenia específica de ratón, cuyo ciclo se mantiene
completo en el laboratorio, siendo su hospedador intermediario Tribolium confusum [9].
El diseño experimental utilizado [10] consistió en la infección por vía oral (VO) con 10
cisticercos por animal, a 3 grupos de ratones: control (n=2), tratado PZQ sin formular
(n=3), y tratado con formulación de PZQ (n=3). Los tratamientos se realizaron VO en
tres dosis equimoleculares de PZQ (50 mg/Kg c/u), los días 34 a 36, y al día 37 se realizó
la necropsia en busca de gusanos adultos en los canales biliares. (Protocolo CEUA
101900-000252-15). Al día 37 se obtuvieron adultos en los controles y ningún adulto en
los dos grupos tratados. Estos resultados preliminares justifican profundizar este modelo
para ensayos de eficacia y/o biodisponibilidad de agentes y/o nuevas formulaciones
antihelmínticas. Para ello, se utilizará un esquema de diferentes dosis, que permitirá
seleccionar dentro de un pool de nuevas formulaciones de PZQ, comparadas a PZQ sin
formular, aquella que presente mejor eficacia y biodisponibilidad (etapa en curso). Se
destaca además la reducción del número de animales a utilizar (siguiendo el principio
de las 3 R´s) comparado a los requeridos para los estudios clásicos de eficacia y
farmacocinética.
Los autores agradecen a: Dres. Estela Castillo y Uriel Koziol de Sección Bioquímica de
Facultad de Ciencias, UdelaR quienes mantienen el estadio infestante de este parásito.
A PEDECIBA Química y ANII por el apoyo financiero.
[1] Waller, P. Vet. Parasitol. 2006 139: 1-14 [2] Saldaña et al. Parasitol. Res. 2003 89: 467-472
[3] Munguia et al. Lett Drug Des Discov 2013 10:1007-1014 [4] Munguia et al. Exp Parasitol. 2015
153: 75-80 [5] Liu L., et al. N Eng J Med 1996 334: 1178–1184. [6] Stephenson I., et al. Drugs
2000 60(5): 985–995. [7] Jung H., et al. AAC 1997 41(6): 1256–1259. [8] Maragos S., et al. AAPS
Pharm Sci Tech, 2009 10(4): 1444-1451 [9] Olson P http://www.olsonlab.com/resources/DataFiles/HymenolepisMicrostomaHandbook.pdf 2009; [10] Kulke D et al Acta Trop. 2012 123:78-84
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Simetría molecular vs simetría cristalográfica. Estudio
estructural de moléculas aquirales en cristales polares por
difracción de rayos X de polvo y de monocristal.
Leopoldo Suescun
Laboratorio de Cristalografía, Química del Estado Sólido y Materiales/Cátedra de Física/
DETEMA, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
La resolución estructural a partir de datos de difracción de rayos X (DRX), ya sea de
polvo o monocristal, es la técnica más adecuada para el estudio de la estructura química, ya sea para verificar el resultado de una síntesis como para determinar el producto
de una reacción con resultado inesperado. Esto se debe a que la técnica proporciona
una fotografía tridimensional de la molécula cómo se encuentra en el cristal. La resolución de estructuras por DRX de monocristal presenta como principal dificultad la obtención de monocristales adecuados. Una vez obtenidos, incluso en tamaños ínfimos (dimensión mínima 0.1 mm) y con defectos, utilizando equipos de DRX modernos, es posible realizar una resolución estructural que, con mayor o menor calidad, puede resolver
el problema planteado. Pero aún en ausencia de monocristales adecuados, la DRX de
polvo puede proporcionar una estructura tridimensional, aunque la resolución estructural
es mucho más trabajosa debido a la menor cantidad de datos de difracción que pueden
obtenerse en este caso. En este trabajo se muestra la resolución y análisis estructural
de los difenilos sustituídos divainillina (C16H14O6) por DRX de polvo y sus derivados
mono y diacetilados (C18H16O7 y C20H18O8) por DRX de monocristal. Debido a factores
estéricos y electrónicos los difenilos orto o meta sustituidos suelen cristalizar con una
conformación tridimensional, con ambos ciclos formando un ángulo entre 20 y 90 grados
según los sustituyentes, lo que transforma a la molécula en asimétrica independientemente de la sustitución. Sin embargo la rotación en uno u otro sentido es igualmente
probable, por tanto los cristales siempre contienen ambos confórmeros. Pero en el sólido
las interacciones supramoleculares, como enlaces de hidrógeno o interacciones 
pueden transferir la asimetría molecular a la estructura cristalina. Los resultados cristalográficos muestran, que la divainilina y su monoacetato cristalizan en los grupos espaciales polares (no centrósimétricos) Pba2 y Pna21 con media y dos moléculas por unidad
asimétrica respectivamente, siendo las dos moléculas del monoacetato inversas entre
sí pero su interacción asimétrica, impidiendo la cristalización en un grupo espacial centrosimétrico, como si se observa en el diacetato que cristaliza en el grupo espacial P21/n.
Estructuras cristalográficas de divainillina (izquierda), monoacetato de divainillina en dos
moléculas independientes (centro) y diacetato de divainillina (derecha).
Agradezco a V. Aldabalde, P. Sáenz, D. Gamenara y G. Seoane por los polvos y monocristales estudiados y a N. Estefan por la colaboración en el indizado de polvo.
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Síntesis enantioselectiva de sistemas de anillos cis/treo/transTHF adyacentes
Juan Carlos Ramos, Elisa Delgue, Margarita Brovetto, Gustavo Seoane
Laboratorio de Síntesis Orgánica, Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química,
Universidad de la Republica, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Los anillos tetrahidrofuránicos (THF) se encuentran en una gran variedad de productos
naturales, destacándose las acetogeninas de anonáceas debido a su importante actividad biológica.[1,2] Las acetogeninas presentan un núcleo que contiene entre uno y tres
anillos THF adyacentes, flanqueados por cadenas α-hidroxiladas. La conectividad más
común de los sistemas de anillos bis-THF es trans/treo/trans, seguida de la disposición
cis/treo/trans.
En este trabajo se presenta una ruta sintética enantioselectiva para la preparación de
núcleos bis-THF con la disposición cis/treo/trans, encontrada en las acetogeninas.
La metodología se inicia con la preparación homoquiral del cis-bromociclohexanodiol 1,
obtenido por dioxigenación enzimática de bromobenceno con E. coli JM109 (pDTG601).
A partir del diol 1 se obtienen los alquenos epímeros 2 y 3. Ambos epímeros se someten
a una iodoeterificación para dar en forma exclusiva los anillos trans-THF 4 y 5 con estereoquímica (S,S) y (R,R), respectivamente. El grupo iodometilo en 4 y 5 es oxidado a
aldehído y luego de una alquilación de Grignard se forma el segundo anillo THF por
medio de una ciclación cis-selectiva (usando éteres bencílicos sustituidos). En este trabajo se presentarán los detalles de la preparación de los compuestos 4 y 5 y su conversión en los núcleos bis-THF 6 y 7.
Los autores agradecen a PEDECIBA, UdelaR y ANII.
[1] Bermejo, A.; Figadére, B; et. al. Nat. Prod. Rep. 2005, 22, 269-303. [2] Qayed, W. S.; Aboraia,
A. S.; et al. Der Pharma Chem. 2015, 7, 24-35.
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4-6/11/2015
Síntesis de Tiazolidinas y Bistiazolidinas como potenciales
inhibidores de MetaloBetaLactamasas
Lucía Castellano, Valerie Castillo, Graciela Mahler.
Cátedra de Química Farmacéutica, Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química,
Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
La detección de bacterias patógenas resistentes a casi todos los antibióticos
betalactámicos ha surgido como un problema de salud pública de gran preocupación.
Estas bacterias evitan la acción de los Antibióticos Beta Lactámicos (ABLs) mediante la
producción de Metalo Beta Lactamasas (MBLs), enzimas de aparición reciente que
poseen uno o dos iones Zn en su sitio activo e inactivan a la mayoría de los ABLs [1].
La búsqueda de inhibidores de estas enzimas es un objetivo importante de la
investigación en antibacterianos. Las tiazolidinas (TZD) y bistiazolidinas (BTZ) son
estructuras recientemente reportadas por nuestro grupo de trabajo con potencial
actividad biológica [2], mostrando interesantes actividades como inhibidores de MBLs
bacterianas en particular NDM-1 y VIM-2 [3].
En base a estos antecedentes hemos preparado una nueva clase de tiazolidina (TZD1) a partir de L-Cisteína (1) y etilacetoacetato (2), obteniéndose un rendimiento de 17%
en la reacción de obtención del heterociclo. También se sintetizó el biciclo bistiazolidina
(BTZ-1) a partir de 1, el ditiano 3 y el aldehído 4 con un rendimiento del 42 %. En ambos
casos se estudiaron diferentes condiciones de manera de optimizar las condiciones de
reacción. Los compuestos TZD-1 y BTZ-1 estan siendo evaluados como inhibidores de
la MBL NDM-1.
Agradecimientos: PEDECIBA, CSIC, LC agradece ANII INI_X_2013_1_100981.
[1] Saiz, C.; Castillo, V.; Mahler, G. Synlett 2012, 7, 1090-1094. [2] González, M.; Castillo, V.;
Mahler, G.; Vila. et al. A. ACS Infectious Diseases. (Aceptado) DOI 10.1021/acsinfecdis.5b00046.
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Utilización del precursor 11C-cianuro para la síntesis de 11Cradiotrazadores
Pablo Buccino1, Juan Vázquez1, Williams Porcal1,2, Eduardo Savio1,3, Henry Engler1
1-Centro Uruguayo de Imagenología Molecular. Av. Ricaldoni 2010, Montevideo, Uruguay;
2-Cátedra de Química Orgánica, DQO; 3- Cátedra de Radioquímica, DEC, Facultad de
Química, UdelaR. Montevideo, Uruguay
[email protected]
La metodología más utilizada para introducir C-11 en moléculas orgánicas a ser
utilizadas como radiotrazadores PET, es a través de reacciones de metilación con
[11C]CH3I o [11C]CH3OTf. Estos se utilizan para la producción de todos los radiofármacos
de C-11 en uso clínico en CUDIM. Sin embargo, su aplicabilidad está limitada a
moléculas nucleofílicas conteniendo los heteroátomos O, N o S. Se posee la tecnología
necesaria para la producción del precursor 11C-cianuro, que amplía el alcance de la
química del C-11. Este trabajo presenta los primeros resultados de marcaciones con
11
C-cianuro, aplicado específicamente a la síntesis de 1-[11C]aminoácidos. [1,2]
Se optimizó la síntesis de [11C]HCN a nivel del módulo GE PROCAB™. Este módulo
permite la conversión de [11C]CO2 en [11C]HCN en un 25-30%, y depende de factores
como el caudal de gas portador, el método de atrapamiento o el flujo de NH3 de
entrada[3]. La reacción modificada de Strecker-Bücherer, con posterior hidrólisis básica
fue la elegida para sintetizar 1-11C-Fenilalanina. Los precursores fueron sintetizados por
medio de síntesis orgánica tradicional [1], purificados y caracterizados
espectroscópicamente. A partir de 300 mCi de [11C]HCN se logró sintetizar 158 mCi de
D,L-1-[11C]fenilalanina (pureza radioquímica 68,9% en reactor), y posterior purificación
por HPLC semipreparativo.
La marcación de moléculas con C-11 utilizando el precursor 11C-cianuro nos permite
implementar nuevas estrategias de síntesis radioquímica. La optimización de la síntesis
de Strecker-Bücherer para la obtención de D,L-1-[11C]fenilalanina nos permite contar
con 1-[11C]aminoácidos para aplicaciones clínicas y preclínicas.
Agradecimientos: PEDECIBA Química, ANII por la beca de iniciación de J.V.
(INI_X_2013_1_101169.)
[1] Studenov A. et al. Nuc. Med. Biol. 30, 2003, 39-44. [2] Johnström P. et al Appl. Radiat. Isotop.
38(9), 1987, 729-734. [3] PETtrace 800 series Service Manual, Radiochem. System Class A, Rev
5, GE, 126-156.
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4-6/11/2015
Inducción de resistencia a Botrytis squamosa en cebolla
promovida por quitosano comercial
Pablo Galeano1, Guillermo Galván2, Laura Franco Fraguas1
1-Cátedra de Bioquímica, DEPBIO, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay;
2- Departamento de Producción Vegetal, Centro Regional Sur (CRS), Facultad de Agronomía,
UdelaR, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
El cultivo de cebolla (Allium cepa) está entre los principales cultivos hortícolas en
Uruguay. Por las características climáticas del país, con ocurrencia de lluvias a lo largo
de todo el ciclo del cultivo y períodos de alta humedad, las enfermedades a hongos
tienen alta incidencia. Entre las principales enfermedades se encuentran las manchas
foliares causadas por Botrytis squamosa. La Inducción de Resistencia (IR) en plantas
constituye un abordaje ecológicamente amigable para el control de enfermedades que
permite reducir el uso de fungicidas potencialmente tóxicos y perjudiciales para el medio
ambiente. La IR potencia la expresión de mecanismos basales de defensa presentes en
las plantas. Distintos compuestos químicos actúan como inductores de resistencia, entre
ellos el fosfito de potasio, el ácido salicílico, el quitosano y polisacáridos obtenidos de
algas. La IR involucra la expresión de genes que codifican la producción de enzimas
como peroxidasas, β-1,3-glucanasas y quitinasas, entre otros mecanismos. Nuestro
grupo investiga el rol de estas enzimas en las respuestas de defensa de Allium cepa
(cebolla) y Allium fistulosum frente a Botrytis squamosa, y el efecto de productos
comerciales utilizados como inductores de resistencia, en cuanto a su capacidad de
desatar respuestas de defensa y su vinculación con los cambios en las actividades
enzimáticas. En este trabajo se aplicó un quitosano comercial (Biorend) como inductor
de resistencia, mediante asperjado de las hojas de plantas adultas de Allium fistulosum
(UR13005) y dos variedades comerciales de cebolla (‘Pantanoso del Sauce CRS’ y
‘Naqué’). Las plantas fueron sembradas en almácigos y transplantadas a macetas. A los
118 días de sembradas se procedió al tratamiento con el inductor realizando cuatro
repeticiones (plantas en maceta) por tratamiento. La aplicación se realizó en la
concentración recomendada por el fabricante, ajustando el pH a 5,0. Luego de 72 horas
de la aplicación del inductor se inocularon plantas con una suspensión de esporas de B.
squamosa (1 x 104 esporas/mL). Las plantas fueron mantenidas en condiciones
controladas en cámara de crecimiento durante ocho días luego de la inoculación (17 ºC,
100% humedad relativa, régimen de luz de 10 horas diarias). Al final del período se
evaluó la severidad de la enfermedad por estimación del área foliar afectada en la cuarta
hoja más joven de cada planta. El experimento completo se realizó dos veces en dos
períodos diferentes. A. fistulosum no fue afectada por el patógeno, mientras que las dos
variedades de cebolla mostraron grados similares de susceptibilidad. La aplicación del
inductor aumentó la resistencia de las dos variedades de cebolla. Para la variedad
Pantanoso del Sauce, en promedio, el área foliar afectada en las plantas sin tratar fue
de 14% mientras que en las plantas tratadas con el inductor fue del 7%. En la variedad
Naqué el área foliar afectada en las plantas sin tratar fue del 16% mientras que en las
plantas tratadas fue del 2%. Estos resultados muestran que la aplicación de quitosano
induce resistencia en estas variedades de cebolla. Se realizan los análisis bioquímicos
para determinar si las enzimas en estudio están involucradas en la inducción de
resistencia en el sistema ensayado.
Se agradece financiamiento de PEDECIBA Química y Comisión Académica de
Posgrado de la UdelaR (beca de P. Galeano).
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F-Sulforrodamina 101: optimización de la síntesis
radioquímica y ensayos biológicos preliminares, como
potencial agente de diagnóstico de astrocitosis
Ingrid Kreimerman1, Williams Porcal1,2, Tania Pardo1, Patricia Oliver1, Eduardo Savio1,3,
Henry Engler1
1Centro Uruguayo de Imagenología Molecular, Montevideo, Uruguay; 2- Química
Orgánica, DQO, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay; 3- Radioquímica, DEC,
Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay
[email protected]
La enfermedad de Alzheimer (EA), neuropatológicamente se destaca por la presencia
de placas de amiloide y ovillos neurofibrilares. La EA es además una enfermedad
neuroinflamatoria, donde se ven comprometidas las células gliales, en particular los
astrocitos. Estos responden al daño celular mediante un proceso de reactividad en torno
a las placas de amiloide. [1]
El objetivo del presente trabajo consiste en obtener la Sulforrodamina 101 (SR101) colorante identificado como marcador específico de astroglía [2] - marcada con 18F y
realizar su caracterización biológica, utilizando 11C-DED (radiotrazador para astrocitosis)
como radiofármaco de referencia. De este modo se contaría con nuevas herramientas
para el diagnóstico de la EA, así como el de otras enfermedades neurológicas que
involucren procesos de astrocitosis reactiva.
Se derivatizó la SR101 de modo de obtener un precursor factible de marcar con 18F,
activando el grupo sulfonato con POCl3, el cual luego reacciona con 3bromopropilamina, dando lugar a dos isómeros de la SR101 N-(3-Bromopropil)sulfamida. Uno de ellos presenta un máximo de emisión fluorescente variable con el pH,
mientras que el otro no es sensible a los cambios de pH. Ello permite identificarlos
mediante espectrometría UV de las soluciones a diferentes pH.
Se probaron diferentes condiciones de marcación de estos compuestos con 18F,
utilizando la plataforma automatizada TRACERlab® FX-FN (GE). Se logró marcar solo
uno de los isómeros, cuyas condiciones óptimas de marcación fueron: 1 mg de
precursor, DMSO como disolvente, 10 min de reacción a 160ºC. Se optimizó la
purificación y formulación del compuesto, obteniéndose la SR101 N-(3-18F-Fluropropil)sulfamida con una pureza radioquímica mayor al 90%.
Se realizó el control de calidad del producto evaluándose: aspecto de la solución, pH,
solventes residuales (GC), pureza química y radioquímica (HPLC) y pureza e identidad
radionucleídica. El producto cumplió con las especificaciones del control de calidad.
Se sintetizó el derivado fluorado de la SR101, como estándar “frío”, con el cual se
realizaron biodistribuciones en ratones C57BL6J, utilizando cámara de fluorescencia
(IVIS/Lumina XR). Estos ensayos permitieron verificar el pasaje del compuesto a través
de la barrera hematoencefálica, mostrando un patrón de distribución cerebral diferente
al de la SR101 (empleada como referencia).
En conclusión, se optimizó la marcación, purificación y formulación de un derivado de la
SR101 marcado con 18F, obteniendo el producto en concordancia con las
especificaciones establecidas. Los datos preliminares de la evaluación biológica
muestran resultados promisorios. Futuros estudios preclínicos permitirán evaluar su
utilidad como potencial agente de detección de astrocitosis.
Agradecimientos: PEDECIBA-Química, ANII, Dr. Kooresh Shoghi, MicroPET Facility
Washington University
[1] Li C, Zhao R, Gao K, et al. Curr Alzheimer Res, 2011, 8, 67-80. [2] Nimmerjahn A, Kirchhoff
F, Kerr JN, et al. Nat. Methods 2004, 1, 31-37.
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4-6/11/2015
Síntesis radioquímica de 11C-S-adenosil metionina y ensayos
biológicos preliminares, como potencial agente diagnóstico
para cáncer de próstata.
Florencia Zoppolo1, Williams Porcal1,2, Patricia Oliver1, Eduardo Savio1,3, Henry
Engler1.
1- Centro Uruguayo de Imagenología Molecular, Montevideo, Uruguay; 2- Química Orgánica,
DQO, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay; 3- Radioquímica, DEC, Facultad de
Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
La incidencia del cáncer de próstata (CP) en Uruguay es 61,7/100.000, constituyendo la
segunda causa de mortalidad (20,8/100.000) por cáncer [1]. La sarcosina ha sido
identificada como un metabolito diferencial que se ve ampliamente incrementado
durante la progresión del CP [2]. Se ha demostrado que dicho incremento se relaciona
con el aumento de la agresividad tumoral y se debe a la sobreexpresión de la enzima
Glicina N-metiltransferasa (GNMT) [3]. En consecuencia, la identificación de potenciales
ligandos de la GNMT para su posterior marcación con radionucleidos PET, constituiría
una nueva herramienta para el diagnóstico de CP por imagenología molecular. En tal
sentido el objetivo planteado es obtener la 11C-SAM y realizar su caracterización
biológica.
En base al proceso sintético, se realizaron diferentes ensayos variando las condiciones
de reacción: agente metilante, disolvente, cantidad de precursor, temperatura y tiempo
de marcación. Esta optimización permitió obtener la SAM marcada con 11C como mezcla
racémica de dos estereoisómeros. Las condiciones finales de marcación fueron: 11CCH3OTf como agente metilante, 5mg de precursor disueltos en ácido fórmico, 1 minuto
de tiempo de reacción a 60°C. La purificación y formulación del compuesto fueron
optimizadas, obteniéndose la 11C-SAM con una pureza radioquímica mayor al 90%. Se
realizó el control de calidad del producto obtenido, evaluándose: aspecto, pH,
disolventes residuales (GC), pureza química y radioquímica (HPLC) y pureza e identidad
radionucleídica, cumpliendo con las especificaciones establecidas. La caracterización
biológica del trazador obtenido se realizó a través de los siguientes estudios: a) PET/CT
dinámicos en ratones nude (modelo de tumor xenográfico de CP humano) y swiss
(control) con la cámara Triumph (Gamma Medica, Inc.); b) biodistribución en los modelos
animales ya mencionados; c) internalización celular en línea tumoral humana PC3.
Se logró optimizar la marcación, purificación y formulación de la 11C-SAM, obteniendo
un trazador que se ajusta a las especificaciones establecidas. Culminada la
caracterización biológica del mismo se podrá evaluar su utilidad como potencial agente
de diagnóstico para CP. A su vez, se está llevando a cabo el estudio in silico de otros
compuestos derivados de la SAM (metilados y fluorados) para evaluar su potencial
utilidad como ligandos de la GNMT y así poder contar con otras moléculas alternativas.
Dicho estudio incluye el análisis de los derivados y su interacción con la enzima
mediante método de docking, así como dinámica molecular.
Agradecimientos: Agencia Nacional de Investigación e Innovación (ANII), Programa de
Desarrollo de Ciencias Básicas (PEDECIBA), Alberto Bencomo y Chryslaine Rodriguez
(Centro de Inmunología Molecular, La Habana, Cuba).
[1] Registro Nacional de Cáncer - Uruguay, Comisión Honoraria de Lucha Contra el Cáncer.
Cáncer de próstata en Uruguay - Incidencia y Mortalidad periodo 2007-2011. [2] Sreekumar, A.;
Poisson, L. et al. Nature 2009, 45, 910-914. [3] Song, Y.; Shiota, M. et al. Modern Pathology
2011, 24, 1272-1280.
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Aproximación a la síntesis quimoenzimática de gabosinas y
derivados
Gaurao D. Tibhe, Enrique Pandolfi, Valeria Schapiro
Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química, Universidad de la República,
Montevideo, Uruguay
[email protected]
La síntesis enantioselectiva de productos biológicamente activos es una de las
principales áreas de interés de la química orgánica sintética actual. En nuestro grupo de
investigación hemos venido trabajando desde hace casi 20 años en la oxidación
microbiana de arenos para producir ciclohexadienodioles, los cuales presentan una
enorme potencialidad como precursores para la obtención de compuestos naturales,
como lo documentan las numerosas síntesis que se han realizado a partir de ellos,
incluyendo varias realizadas en nuestro laboratorio [1].
Para las gabosinas, que presentan grupos metilo en sus estructuras, pueden plantearse
síntesis quimoenzimáticas a partir de tolueno. La protección de diol 1 con DMP dio el
acetónido 2, el cual reacciona con NIS obteniendo 3 y 3a. Posterior epoxidación y
apertura del epóxido 4 con 10% KOH dio lugar a la formación del diol 5 con un
rendimiento de 52%. Dicho diol aislado fue caracterizado por rayos X [2]. La reactividad
de 3a resultó algo diferente ya que su tratamiento con 10% KOH en THF reflujo resultó
en el diol 5a (reacción en one-pot).
Con esta metodología podremos tener 5 nuevas gabosinas naturales y no naturales.
CH3
CH3
O
HO
Mayoritario
CH3
DMP, p-TsOH,
DME:H2O 140:1
73 %
O
1
4
CH3
CH3
73%
O
O
10% KOH,
2
HO
THF, reflujo
O
Minoritario
4
O
CH3
O
O
10% KOH, THF
O
Reflujo 4 h
52%
HO
3a
5a
CH3
CH3
OH
O
OH
OH
GNN8
CH3
O
CH3
O
OH
HO
OH
GNN9
OH
HO
OH
GNN7
OH
GNN6
GNN: gabosina
no natural
O
OH
OH
5
O
OH
OH
CH3
HO
I
CH3
O
O
O
NIS
O
OH
60%
O
I
3
CH3
OH
O
DBU, DCM
O
OH
OH
GNN10 (ent--gabosina O)
HO
Los autores agradecen a Facultad de Química, ANII, OPCW y PEDECIBA.
[1] (a) Labora, M.; Schapiro, V.; Pandolfi, E., Tetrahedron: Asymmetry 2011, 22, 1705-1707;
(b)Labora, M.; Pandolfi, E.; Schapiro, V., Efficient enantiodivergent total synthesis of (+) and (-)bromoxone. Tetrahedron: Asymmetry 2010, 21, 153-155. [2] Macías, M. A.; Suescun, L.; Pandolfi,
E.; Schapiro, V.; Tibhe, G. D.; Mombrú, A. W., Acta Cryst. 2015, E71, 1013-1016.
127
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Producción de compuestos antifúngicos volátiles por la
levadura biocontroladora Candida sake 41E aislada de
muestras antárticas
Eloísa Arrarte1, Gabriela Garmendia1, Carmen Rossini 2, Silvana Vero1
1-Laboratorio de Biotecnología, DEPBIO, Facultad de Química, Universidad de la República,
Montevideo, Uruguay; 2-Laboratorio de Ecología Química, DEPBIO, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay
[email protected]
Durante el proceso de poscosecha de frutas pueden surgir pérdidas debido a daño físico, deterioros fisiológicos y daños patológicos producidos por agentes bióticos (los
principales patógenos causantes de pérdidas en la producción son los fúngicos). Tratando de minimizar el deterioro y buscando equilibrar la oferta y la demanda en diferentes épocas del año, algunas frutas son almacenadas en cámaras a bajas temperaturas
durante períodos variables de tiempo. El método tradicionalmente empleado para reducir estas pérdidas es la aplicación de fungicidas sintéticos. Sin embargo, en la búsqueda
de alternativas que permitieran la reducción del uso de productos químicos es que surgió
el control biológico. El control biológico puede definirse como el control del crecimiento
de una población por acción de uno o más organismos antagonistas. Los antagonistas
más ampliamente utilizados en la etapa de poscosecha han sido las levaduras. Nuestro
trabajo se centró en la búsqueda de levaduras capaces de controlar el desarrollo del
hongo patógeno Penicillium expansum en manzanas y peras almacenadas en cámaras
refrigeradas. Para ello se tomó como primer criterio de selección la capacidad de crecimiento a bajas temperaturas de las potenciales levaduras biocontroladoras. Por esta
razón se realizó el aislamiento de levaduras provenientes de un ambiente extremo como
es la Antártida y se estudió su capacidad biocontroladora sobre fruta. De los muestreos
de agua y suelo realizados en la Antártida, se lograron seleccionar 36 levaduras con
buena capacidad biocontroladora en manzana Red Delicious contra el patógeno Penicillium expansum. Al evaluar el modo de acción por el cual las levaduras ejercían su
actividad biocontroladora, una única cepa fue capaz de producir compuestos volátiles
que inhibían el crecimiento de P. expansum. Esta levadura fue identificada como Candida sake. Para la identificación de los compuestos volátiles producidos por C. sake, se
emplearon fibras para microextracción en fase sólida (SPME). Los compuestos volátiles
fueron adsorbidos sobre la fibra y analizados en un cromatógrafo de gases acoplado a
un espectrómetro de masas. Mediante el análisis de los cromatogramas GC-MS se lograron identificar varios ésteres de ácidos de cadena corta con potencial actividad antifúngica. Entre los compuestos mayoritariamente encontrados están el 3-metil-butil-pentanoato, 2-metil-propil-hexanoato y 3-metil-butil-hexanoato.
Agradecimientos: Instituto Antártico Uruguayo, CSIC, PEDECIBA
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Determinación de Cadmio en orina: Comparación de dos métodos de rutina
Paulina Pizzorno, Nelly Mañay, Cristina Álvarez
Cátedra de Toxicología, Departamento Estrella Campos, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay
[email protected]
La toxicidad del cadmio es bien conocida, y una de sus principales fuentes de exposición
para la población general es el humo del tabaco. Los riesgos asociados a la exposición
al cadmio en ambientes laborales o en el ambiente general aún no han sido evaluados
en forma sistemática en nuestro país. Según la Agencia Internacional para la Investigación sobre el Cáncer (IARC), el cadmio y sus compuestos son cancerígenos para los
seres humanos (Grupo 1). Por lo tanto, se necesitan protocolos estandarizados, validados y fiables para el biomonitoreo de este metal en la población presuntamente expuesta. El cadmio urinario (Cd-U) refleja con precisión la cantidad de cadmio en el
cuerpo, mientras que el cadmio en sangre (Cd-S) muestra la exposición reciente al metal
[1]. Los valores de referencia de Cd-U en la población general son 0-1,4 µg L-1 [2] y para
trabajadores es 5 µg/g de creatinina [3]. El objetivo de este trabajo es comparar dos
metodologías analíticas para la determinación de Cd en orina, aplicables en rutinas de
laboratorio. El primer método se basa en la extracción del Cd a partir de la orina con
dietilditiocarbamato de dietilamonio (DDDC) / Tritón X-100 / 4-metil-2-ona (metil-isobutilcetona, MIBK), y su posterior determinación por espectrometría de absorción atómica
con atomización electrotérmica (ET-AAS) a 228,8 nm. El segundo método realiza la determinación directa de Cd en orina por ET-AAS a la misma longitud de onda. Se realizó
la validación de los dos métodos y las cifras de mérito obtenidas fueron:
Método 1
Método 2
Linealidad (µg L-1)
Hasta 5
Hasta 2
LOD (µg L-1)
0,06
0,03
LOQ (µg L )
0,19
0,09
Veracidad
108%
103-108%
-1
Precisión (Repetibilidad)
< 5,0%
< 3,5%
Las cifras de mérito son adecuadas en los dos métodos. El Método 1 presenta un rango
lineal superior al Método 2, pero este último tiene mejores límites de detección y cuantificación y es más económico y más sencillo de implementar como rutina en estudios
epidemiológicos, controles ocupacionales, etc.
[1] Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR) ToxFAQs™ for Cadmium.
http://www.atsdr.cdc.gov/toxfaqs/tf.asp?id=47&tid=15. Acceso setiembre 2015. [2] http://buscatox.com/13conc/Tabla%20de%20Concentraciones%20de%20Xenobioticos%20en%20fluidos%20biologicos%20como%20referencia%20para%20el%20diagnostico%20toxicologico%20Repetto.pdf. Acceso setiembre 2015. [3] Ordenanza 145/09 del Ministerio de Salud Pública.
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4-6/11/2015
Evaluación de las condiciones de cultivo de Ganoderma
resinaceum en la producción de compuestos con actividad
antimicrobinana frente a Staphylococcus aureus
Gabriela Jorcín1, Stephanie Barneche 2, Álvaro Vázquez 2, María Pía Cerdeiras1, Silvana Alborés1
1- Laboratorio de Microbiología, DepBio, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay;
2- Laboratorio de Farmacognosia, DQO, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay
[email protected]
En su ambiente natural, los hongos, junto a un gran número de organismos, bacterias,
otros hongos y animales, compiten entre sí por el mismo substrato o hábitat. Para subsistir, estos microorganismos han desarrollado una serie de estrategias. Entre estas se
encuentran la producción de metabolitos agresivos para sus competidores. Desde el
descubrimiento de la penicilina, la increíble riqueza de los metabolitos bioactivos de
hongos ha sido un campo de investigación promisorio. En particular los hongos basidiomicetes constituyen un grupo no tan explorado y con gran potencial en la producción de
este tipo de compuestos. Es de particular interés la búsqueda de compuestos capaces
de inhibir microorganismos patógenos para el ser humano que han desarrollado resistencia a antibióticos como resultado del uso indiscriminado de éstos, tal es el caso de
Staphylococcus aureus. En ensayos previos, se demostró actividad antimicrobiana
frente a S. aureus por parte del caldo de cultivo del basidiomicete Ganoderma resinaceum.
En este trabajo se evaluaron distintas condiciones de cultivo del hongo, mediante un
diseño factorial fraccionado, con el fin de optimizar la producción de compuestos bioactivos. Se variaron las siguientes condiciones: pH, tiempo y adición de: glucosa, amonio,
fosfato dibásico de potasio, nitrato de potasio y cloruro de sodio. Los cultivos fueron
incubados a 20 y 28°C. Mediante un análisis estadístico de los resultados de CIM (concentración inhibitoria mínima) obtenidos de los diferentes caldos, se concluyó que el
agregado de amonio, glucosa y cloruro de sodio son parámetros significativos para ambas temperaturas de incubación. Además el tiempo y agregado de nitrato de potasio son
significativos cuando se incuba a 20°C, y el pH cuando se incuba a 28°C.
Los autores agradecen a: PEDECIBA Química, CSIC y ANII.
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Caracterización de perfil de compuestos orgánicos volátiles en
cítricos
María Eugenia Amorós1, 2, José Buenahora1, Andrés González2, Carmen Rossini2
1- Sección Entomología, Programa Nacional de Investigación en Producción Citrícola, Estación
Experimental INIA Salto Grande, Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria, Uruguay; 2Laboratorio de Ecología Química, Departamento de Química Orgánica y Departamento de Biociencias, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
El Huanglongbing (HLB) es actualmente la enfermedad más destructiva de los cítricos
en el mundo. Su vector de dispersión más importante es el psílido asiático de los cítricos
Diaphorina citri (Hemiptera: Psyllidae), por lo que su control resulta fundamental para el
manejo de la enfermedad. Con el objetivo de buscar compuestos volátiles que podrían
ser potencialmente utilizados en el manejo del comportamiento de este insecto, se
colectaron y analizaron los compuestos orgánicos volátiles (VOCs) en 6 especies de
cítricos que previamente habían sido testeadas en ensayos de preferencia en
invernadero (Cidro, Limón Eureka, Limón Cravo, Limón rugoso, Naranjo dulce y Pomelo
Duncan) [1]. Estos ensayos demostraron una preferencia de D. citri por Pomelo Duncan,
Limón rugoso y Naranjo dulce y un rechazo de Cidro que podría estar mediada por
sustancias volátiles. La colecta de VOCs de plantines con brotes tiernos (preferidos por
D. citri) se realizó en cámaras de aireación (20 h), adsorbiendo los productos en 50 mg
de HaySep-Q 80/100 mesh (N= 5-6/especie). El análisis se realizó por GC-MS. Se
observaron diferencias cualitativas y cuantitativas (ANOVA P < 0.05 para las diferentes
comparciones) entre los perfiles de VOCs emitidos. Solamente D-limoneno, Metilantranilato de metilo y β-Cariofileno son emitidos por todas las especies, siendo las 3
especies preferidas las que presentan consitentemente mayor emisión de Metilantranilato de metilo (ANOVA, p < 0.05). En el caso del Cidro, especie no preferida, se
observó gran variabilidad en la emisión de este compuesto (de 0.52 a 37.42%).
Compuesto
Cidro
(Citrus medica)
D-Limoneno
66,9 ± 5,9 a
Metil antranilato
de metilo
β-cariofileno
Limón Eureka
(Citrus limon)
Limón Cravo
(Citrus limonia)
Limón rugoso
(Citrus jambhiri)
Naranjo dulce
(Citrus sinensis)
Pomelo Duncan
(Citrus paradisi)
45,7 ± 5,3 bc
39,4 ± 2,5 c
54,5 ± 2,5 abc
54,1 ± 5,9 abc
67,0 ± 6,3 ab
17,9 ± 6,2 abc
8,4 ± 4,0 bc
1,5 ± 0,3 c
27,8 ± 3,1 a
34,7 ± 5,7 a
20,8 ± 2,1 ab
1,6 ± 0,3 b
1,1 ± 0,3 b
4,6 ± 0,9 a
5,2 ± 0,6 a
1,7 ± 0,4 b
2,0 ± 0,6 b
Estos resultados podrían señalar al N-metilantranilato de metilo como una clave de
opción para D. citri al elegir la especie en la cual alimentrse y oviponer. Nuestro trabajo
futuro testará esta hipótesis mediante bio-ensayos comportamentales de olfatometría
utilizando como estímulo no solo los VOCs emitidos sino también los compuestos
aislados.
Los autores agradecen a la Agencia Nacional de Investigación e Innovación la cual
financia la Beca de Maestría.
[1] Buenahora, J., et al., Preferencia de oviposición de Diaphorina citri, con chance de elección
en círculos, en 6 especies de cítricos, in VIII Congreso Argentino de Citricultura. 2015: Bella Vista,
Corrientes, Argentina.
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Estudio y optimización de parámetros de deposición de
cátodos BSFCu sobre electrolitos CGO para IT-SOFCs
Rodolfo Queirolo, Santiago Vázquez, Sebastián Davyt, Leopoldo Suescun
Laboratorio de Cristalografía, Química del Estado Sólido y Materiales/Cátedra de Física/ DETEMA, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Las Celdas de Combustible de Óxido Sólido (SOFC) son dispositivos electroquímicos
capaces de generar energía eléctrica en forma continua a partir de una variedad importante de combustibles: desde hidrógeno a hidrocarburos complejos mientras sean gaseosos y reformables a la temperatura de operación de la celda.[1]
Además de requerirse materiales cuyas propiedades eléctricas, químicas y mecánicas
sean adecuadas para el funcionamiento eficiente de la celda es necesario que las interfaces entre los materiales cumplan adecuadamente con su función. La interfase cátodo/electrolito es la más compleja ya que está formada por dos materiales de muy distinta composición, estructura y propiedades mecánicas (cátodo perovskita, electrolito
fluorita). Esta superficie determina la velocidad de transferencia de los iones oxo de un
material a otro afectando directamente el rendimiento de la celda. [2]
En este trabajo se estudiaron las condiciones de deposición del cátodo
Ba0,5Sr0,5Fe0,8Cu0,2O3-d (BSFCu) sobre un electrolito Ce0,9Gd0,1O1,95 (CGO).
Para ello se sintetizaron ambos materiales por el método de gelificación-combustión y
se procesaron de diversas formas para obtener cada uno en la forma más adecuada
para realizar la deposición, verificándose el resultado por difracción de rayos X de polvo
(DRX). El depósito de BSFCu -en forma de tinta compuesta por el polvo, polivinilpirrolidona, terpineol e isopropanol- sobre pastillas de CGO -obtenidas por prensado uniaxial
y sinterizado a 1400 °C-, fue realizado por tres métodos diferentes: spin-coating, pintado
con pincel y extensión con espátula, sobre pastillas pulidas y sin pulir. En todos los casos
luego de efectuada la aplicación de la tinta se procede a la sinterización a 900°C con
una rampa lenta de calentamiento. Luego de obtenidas las pastillas con los recubrimientos se estudiaron las interfases por DRX y microscopía electrónica de barrido (SEM) en
modo de electrones secundarios (SEI) y retrodispersados (BEI) para mejorar el contraste entre cátodo y electrolito y definir mejor la interfase entre ambos.
Los mejores resultados en cuanto a adherencia y uniformidad del cátodo se obtienen
usando la técnica de spin-coating sobre pastillas de electrolito pulidas fabricadas a partir
de CGO calentado previamente a 1000°C en forma de polvo. El cátodo se adhiere mejor
en las zonas donde el electrolito presenta mayor rugosidad. Las observaciones en SEM
muestran que el recubrimiento superficial de las pastillas pulidas no es homogéneo haciéndose necesaria la aplicación de varias capas de tinta para lograr una cobertura uniforme.
Los autores agradecen a ANII y al SMEByM de la Facultad de Ciencias (M. Rodao).
[1]. The Fuel Cell Today Industry Review 2011. [2]. A. Soldati, et al, (2012) “Hydrogen Energy Challenges and Perspectives", ISBN 978-953-51-0812-2, Capítulo 11. 279-304.
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Microorganismos endófitos de menta con actividad
enoatoreductasa.
Facundo Marconi1, María Laura Umpiérrez2, David González1, Sonia Rodríguez1,
Paula Rodríguez1.
1- Laboratorio de Biocatálisis y Biotransformaciones, 2- Laboratorio de Ecología Química,
Departamento de Química Orgánica, Departamento de Biociencias, Facultad de Química,
UdelaR, Montevideo, Uruguay
[email protected]
Siguiendo con nuestra línea de investigación en microorganismos endófitos como fuente
de nuevos biocatalizadores [1,2], buscamos en esta oportunidad correlacionar el potencial biocatalítico de la planta con sus metabolitos secundarios. Dado que el aceite esencial de menta poleo - Mentha pulegium (Lamiaceae) - es rico en terpenos, particularmente pulegona, decidimos estudiar la actividad enoatoreductasa presente en sus hojas
y los endófitos aislados de las mismas.
La actividad enoatoreductasa fue ensayada con hojas de menta desinfectadas en presencia y ausencia cloranfenicol (inhibidor bacteriano) y/o cicloheximida, (inhibidor fúngico). Se observó una bioconversión del 6% de carvona a dihidrocarvona en ausencia
de inhibidores, sin embargo no se constató bioconversión en presencia de cloranfenicol.
Estos resultados sugieren que las bacterias endófitas podrían estar involucradas en la
bioconversión de carvona. Los microorganismos endófitos aislados fueron evaluados
en la reducción de los dos enantiómeros de la carvona, observándose que dos de las
cepas aisladas pertenecientes a los géneros Pseudomonas y Bacillus presentaron actividad enoatoreductasa. Por un lado, la bacteria Pseudomonas sp. E redujo la R-carvona
a una mezcla de cis- y trans-dihidrocarvona (73% y 18%), mientras que en la reducción
de la S-carvona produjo principalmente cis-dihidrocarvona. Por otra parte, con la bacteria Bacillus sp. X se obtuvo una mezcla de trans-dihidrocarvona y neoiso-dihidrocarveol,
mostrando en este caso actividad enoato- y carbonilo reducatasa.
Los autores agradecen a ANII, CSIC y PEDECIBA.
[1] Rodríguez, P.; Reyes, B. et al.J. Mol. Cat. B: Enzym.2011, 71, 90–94. [2] Rodríguez, P.; Barton, M. et al.J. Mol. Cat. B:Enzym. 2007, 49, 8–11.
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4-6/11/2015
Evaluación del efecto matriz para el análisis de residuos de
pesticidas usando LC-(ESI)-HR-TOF en extractos de Acetato de
Etilo de diferentes especies y variedades cítricas
Natalia Besil1,2,3, Verónica Cesio1,2, Amadeo Rodríguez3, Horacio Heinzen1,2
1- Cátedra de Farmacognosia y Productos Naturales, DQO, Facultad de Química, Universidad
de la República, Montevideo, Uruguay; 2- Departamento de Química del Litoral, CENUR Litoral
norte, Universidad de la República, Paysandú, Uruguay; 3-Laboratorio Europeo de Referencia
en análisis de pesticidas en frutas y hortalizas, Departamento de Química y Física, Universidad
de Almería, Almería, España.
[email protected]
Aunque los protocolos de análisis de residuos de pesticidas dentro de la industria de los
cítricos están bien definidos y aplicados en todo el mundo, la determinación no es una
tarea fácil. Las frutas cítricas y los derivados de la producción son matrices complejas y
la mayoría de los analitos sufren un importante efecto matriz (EM). Este fenómeno tiene
gran influencia durante la cuantificación de los residuos de pesticidas y en casos extremos inhibe su determinación. Para evitar este problema, las guías para el análisis de
residuos de pesticidas en alimentos como el documento SANCO [1] recomiendan el uso
de curvas ajustadas a la matriz para su cuantificación. La cuantificación por ajuste por
matriz consiste en adicionar a un extracto libre de analitos la solución de estándares de
concentración conocida y evaluar la respuesta del detector del (los) analito(s) en esas
condiciones. El efecto se compara con la respuesta del analito en solución, y la desviación se expresa porcentualmente. El porcentaje de desviación de esta respuesta permite
clasificar el efecto matriz en bajo, medio y alto,(<20, 20<EM<50 y >50% respectivamente). Las guías también consideran valido el uso de matrices representativas con
características similares de cada grupo de comodities para la determinación de residuos
en un método de rutina. En este trabajo, se realizó la evaluación del EM de limón, mandarina y naranja y diferentes variedades dentro de cada especie. El objetivo del estudio
fue comprobar si es adecuado el empleo de matrices representativas para la determinación los residuos de plaguicidas en cualquier otra fruta cítrica.
Ochenta pesticidas fueron estudiados en extractos de cítricos obtenidos usando el método dispersivo de acetato de etilo (AcOEt) y se evaluaron usando cromatografía líquida
acoplada a espectrometría de masas de alta resolución (LC-HR-TOF). Las curvas en
solvente y en matriz se prepararon en el intervalo de 10 a 150 μg/kg. Los resultados
mostraron que los rangos lineales son variables para cada pesticida, donde el principal
inconveniente del método fue la pronta saturación del detector, por algunos analitos y
componentes de la matriz. Diferencias significativas se observaron en el EM entre limón,
naranja y mandarina; por ejemplo; acetamiprid mostró 42% de EM en naranja, 58% en
limón y sólo 5% en mandarína. Los resultados muestran que la cuantificación por ajuste
en matriz para el análisis de residuos de pesticidas en las diferentes especies de cítricos
se debe realizar con extractos de la misma especie. Por otra parte, el EM determinado
entre las variedades de mandarinas y naranjas no afecta la cuantificación de los residuos ya que el EM encontrado entre las mismas es similar. En este caso se pudo confirmar que las curvas de calibración en matriz de diferentes variedades de naranjas entre
si y de mandarinas por otro lado pueden ser utilizadas para la determinación de residuos
de pesticidas dentro de la misma especie.
Los autores agradecen PEDECIBA y CSIC por la alícuota de posgrado de N. Besil y la
beca de pasantía en el exterior respectivamente.
[1] Analytical Quality Control and Method Validation Procedures for Pesticide Residues Analysis
in Food and Feed. Document SANCO/12571/2013
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4-6/11/2015
Relevamiento y perspectivas de estudios ambientales en la Región Este del Uruguay
Martina Díaz1, Andrés Pérez1,2, Germán Azcune1, Cristina Bañobre1, Mauricio Rodríguez1, Laura Fornaro1
1- Grupo de Desarrollo de Materiales y Estudios Ambientales, Departamento de Desarrollo Tecnológico, Centro Universitario Regional del Este, Universidad de la República, Rocha, Uruguay;
2- Grupo de Análisis de Compuestos Traza, Facultad de Química, Universidad de la República,
Montevideo Uruguay
[email protected]
La Región Este posee particularidades únicas derivadas de su diversidad ambiental, en
particular, de paisajes, ecosistemas, biodiversidad y elementos culturales, otorgada fundamentalmente por sus ambientes costeros, lo que ha propiciado en los últimos años
un fuerte desarrollo económico principalmente en las áreas de turismo, construcción y
de servicios. Asimismo, coexisten desde hace décadas actividades agroindustriales de
gran porte, arraigo social y relevancia económica como son la ganadería extensiva y los
cultivos de regadío, y otras de más reciente desarrollo y expansión como la actividad
forestal y los cultivos de secano. Es así que los estudios ambientales realizados en esta
zona se han tornado imprescindibles para evaluar la calidad de los recursos naturales
de la misma en el transcurso del mencionado proceso de desarrollo.
El objetivo de este trabajo fue realizar una compilación de estudios ambientales que
tuvieran como foco o involucraran recursos naturales de la región Este, logrando así
contar con una línea de base a partir de la cual planificar líneas de trabajo o futuros
monitoreos.
Fueron identificados en total 150 trabajos de investigación desarrollados en esta zona
de estudio y/o con aplicación para la misma desde el año 1983 hasta el 2015. De estas
referencias, se identificaron intereses asociados a la “biodiversidad y/o ecología” con el
objetivo de conservación de alguna especie biológica perteneciente a un sitio de estudio;
al proceso de eutrofización y por ende al estudio de nutrientes de recursos acuáticos; al
cambio climático y aspectos de gestión para la conservación de recursos naturales; así
como al estudio de contaminantes orgánicos e inorgánicos, en particular en aspectos de
monitoreo ambiental. Tomando en consideración los sitios de interés en donde se han
desarrollado estos estudios, las lagunas costeras (Rocha, Castillos, Negra, Garzón y
Sauce) fueron las que suscitaron mayor interés. Los estudios en general han realizado
las siguientes determinaciones fisicoquímicas en agua superficial o subterránea en
campo o en laboratorio: temperatura, salinidad, oxígeno disuelto, pH, materia orgánica,
sólidos suspendidos, turbidez, nitrógeno, fósforo y silicatos, clorofila a, y fitoplancton.
Se encontró que hay una notoria escasez en monitoreos ambientales fundamentalmente
para trazar líneas de base útiles para realizar un seguimiento temporal de la contaminación química. Los intereses en investigación publicados hasta el momento están esencialmente asociados a aspectos de biodiversidad o ecológicos de recursos acuáticos
fundamentalmente para lagunas costeras y la costa atlántica. Sin embargo, se denota
una insuficiencia en los parámetros de monitoreo empleados. En muchos casos estos
estudios corresponden a análisis fisicoquímicos y/o nutrientes, no cubriendo un amplio
abanico de sustancias indicadoras de contaminación ambiental (toxinas algales, metales, no metales, contaminantes orgánicos prioritarios y emergentes). Surge por tanto la
necesidad de incorporar la infraestructura necesaria en la Región Este para abordar
estos estudios.
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Estudio de espectros electrónicos de nanotubos de polipirrol
Vladimir Lavayen1, Tiago Fracari2
1- Instituto de Química, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre-RS, Brasil;
2- Programa de Pós-Graduação em Química, Universidade Federal do Rio Grande do Sul,
Porto Alegre-RS, Brasil.
[email protected]
Polipirrol (PPy) es un polímero conductor que está siendo ampliamente estudiado debido a su síntesis simple, propiedades electrónicas, y estabilidad en medio ambiente.
Actualmente se puede observar una amplia gama de aplicaciones basadas en nanoestructuras uni-dimensionales (1-D) en áreas como tales como baterías, diodos emisores
de luz, corrosión, electrocroismo y materiales biomédicos [1,2]. En este trabajo se presenta el estudio de espectroscopia electrónica UV-VIS-NIR de nanotubos de pared múltiple (PPy-NTs), así como sus efectos en función de condiciones experimentales como
pH y tiempo de reacción. Cuatro tipos de señales pueden ser identificadas en los espectros de absorción electrónica de PPy; la primera relacionada a la presencia de monómero de pirrol en 210 nm; la segunda banda de gran intensidad debida a la transición
π-π* a 286 nm; Una banda muy ancha en el intervalo de 380-580 nm debido a la transición n-π* a 463 nm. Finalmente, a 850 nm se observó una banda de transición relacionada a presencia de bipolarón. Por ejemplo, a partir de los espectros medidos en
función del tiempo de reacción (t), se obtiene la ecuación I286 = 3.2 - 7.3(1-et/(73.2)), con
un coeficiente de correlación r=0,98. Donde (I286) es la intensidad de la banda a 286 nm,
que está relacionada con la avance de polimerización. El análisis morfológico en las
muestras sintetizadas muestran la presencia de estructuras cilíndricas del orden de los
nanómetros, con un diámetro externo de 85 nm y una longitud mayor a media micra. El
análisis de composición mediante espectrometría dispersiva de rayos-X muestra una
composición de: 77 %C; 12 %N, y 4 %S. Finalmente serán discutidos resultados de
análisis vibracional y de comportamiento electrónico en los nanotubos.
Los autores agradecen al CNPq por el apoyo financiero, como las facilidades brindadas
por CNANO, IQ-UFRGS. PPGQ-UFRGS.
[1] Shirakawa, H.; Louis, E.J.; Mac Diarmid, A.G.; et al. Chem. Commun., 1977, 16, 578-579. [2]
Laslaua, C.; Zujovica, Z.; Travas-Sejdic, J.; Prog.Polym. Sci., 2010, 35, 1403-1419.
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4-6/11/2015
Química d+: curricularización de la extensión universitaria en
las carreras de grado de Facultad de Química
Soledad Machado1, Marcelo Queirolo1, Lucía Otero2, Julia Torres2, Micaella Cipriani1,
Vanesa Rostán1
1-Centro de Educación Flexible, Departamento Estrella Campos, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay; 2- Cátedra de Química Inorgánica, Departamento
Estrella Campos, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay
[email protected]
Química d+ es un programa de comunicación científica que funciona desde 2006 en el
Centro de Educación Flexible de la Facultad de Química. Uno de sus objetivos es aumentar la cultura científica de la sociedad, incentivando el interés por conectar la ciencia
con aplicaciones tecnológicas y fenómenos cotidianos, asimismo, persigue a largo plazo
un objetivo general de enorme importancia: contribuir a la formación de la sociedad en
temas científicos, y en particular en química. Dentro del programa funciona una propuesta de extensión universitaria, cuyo objetivo específico es la promoción y aplicación
del pensamiento crítico e independiente, impulsando la apropiación del conocimiento
científico para ser aplicado en problemas concretos de interés general, con especial
atención a la realidad nacional. Los estudiantes se involucran en las actividades de
forma voluntaria, recibiendo créditos académicos equivalentes a asignaturas electivas
de sus carreras de grado de Facultad de Química. Como introducción a la propuesta,
los participantes realizan un entrenamiento con los docentes del programa durante el
cual, además de mejorar sus competencias comunicacionales, aprehenden los fundamentos teóricos relacionados con las actividades del programa y profundizan sus destrezas en el trabajo en el laboratorio. Desde el inicio participan directamente en las actividades que Química d+ propone a los diferentes actores sociales. Esto implica el desarrollo y puesta a punto de diversos protocolos de trabajo, adaptación de nuevos experimentos, y la planificación y desarrollo de las actividades proyectadas hacia diferentes
públicos objetivo. Se crea así un espacio donde se incentiva la experimentación libre y
la búsqueda de formas de aprendizaje alternativas, con la guía de docentes universitarios con gran experiencia en actividades de relacionamiento con el medio.Desde su
inicio en 2010, los estudiantes que han optado por esta modalidad han evaluado muy
positivamente la experiencia, considerándola enriquecedora para su formación e inserción en el mundo laboral y académico. Los estudiantes que participaron del trabajo destacan principalmente la aplicación del conocimiento teórico adquirido en su carrera y la
adquisición de fluidez y confianza a la hora de realizar exposiciones orales, además de
la habilidad para adaptar el nivel técnico del lenguaje a las distintas audiencias. Desde
el punto de vista de los docentes, se ve como muy positiva la incidencia que los participantes tienen sobre el diseño y la mejora de las actividades del programa. Esta propuesta brinda a los estudiantes una valiosa oportunidad de vincularse con la Facultad y
con la sociedad en general, que difícilmente se encuentre en la currícula habitual de las
carreras de grado.
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4-6/11/2015
Comunidad microbiana de un reactor metanogénico de
tratamiento de efluente lácteo a escala piloto
Cecilia Callejas1, Jorge Wenzel2, Liliana Borzacconi1, Claudia Etchebehere2
1-Biotecnología de Procesos para el Ambiente (BIOPROA), Fac.de Ingeniería, Universidad de
la República, Montevideo, Uruguay; 2-Laboratorio de Ecología Microbiana, Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable ,Montevideo, Uruguay
[email protected]
Con el objetivo de obtener energía a partir de residuos, varias industrias de nuestro país
están implementando sistemas metanogénicos de tratamiento de efluentes. En la
industria láctea este proceso presenta dificultades debido al alto contenido de grasas de
sus efluentes. Para solucionar estos problemas investigadores del grupo BIOPROA de
la Facultad de Ingeniería han patentado un nuevo diseño de reactor que incluye la
separación de grasas flotadas y el arranque de la operación con alimentación
intermitente.
En este trabajo se monitoreó la comunidad microbiana presente en uno de estos
sistemas a escala piloto (reactor UASB de 100 m3) durante el primer año de operación.
El reactor se instaló en una industria láctea y se inoculó con lodo proveniente de una
laguna anaerobia de un frigorífico. Luego se alimentó con efluente lácteo en régimen
intermitente (3 días alimentación, 4 días sin alimentar). El monitoreo se realizó mediante
secuenciación masiva (Ion-Torrent) de la región V4 del gen ARNr/16S en muestras de
lodo colectadas mensualmente.
El análisis mostró que el inóculo presentó una comunidad diversa, con varios grupos de
bacterias anaerobias con bajos niveles de abundancia. Una vez comenzado el régimen
de alimentación, la diversidad disminuyó y unos pocos grupos se volvieron dominantes,
principalmente los órdenes Clostridiales, Synergystales y Chromatiales. Este cambio
pudo haber sido el resultado del cambio en la composición del efluente, la concentración
del mismo durante el período de “arranque”. Posteriormente, se produjo una descarga
de NaOH accidental al reactor que elevó el pH de forma transitoria a 9, inhibiendo la
metanogénesis y disminuyendo la diversidad de la comunidad drásticamente. Luego de
un periodo de recuperación, la performance del reactor se recuperó a valores deseables
junto con un incremento en la diversidad microbiana. En este trabajo se evidenció la
respuesta microbiana a los cambios ambientales impuestos por el tipo de efluente y el
modo de operación del reactor.
Palabras clave: Efluente lácteo, reactor UASB, gen 16S de ARNr.
Agradecimientos: Proyecto ANII FSE17, Beca posgrado ANII, PEDECIBA Química.
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La contextualización de actividades como dimensión de la
innovación didáctica en la enseñanza de la Química en
Secundaria
Gabriela Meroni1, María Inés Copello2, Fernando Ferreira3
1-Programa Maestría en Química-Orientación Educación, Facultad de Química; 2-Departamento de Estudios en Docencia, Facultad de Humanidades y Ciencias de la Educación; 3- Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
En esta comunicación se discute el carácter innovador de un conjunto de actividades
realizadas para contextualizar la enseñanza de la Química. La investigación forma parte
de un trabajo más amplio que tiene como objetivo identificar y analizar focos de innovación en la enseñanza de la asignatura en la Educación Media en Uruguay.
El análisis de la información recogida permite identificar diversas maneras de relacionar
la enseñanza de la Química con el contexto y los intereses de los estudiantes. Así, una
profesora introduce materiales propios del medio en el que desarrolla su labor en las
prácticas de laboratorio. Otros docentes, por su parte, emplean noticias -reales y ficticias- para la construcción de conceptos, organizan encuentros con científicos y visitas
didácticas a establecimientos dedicados a actividades de Química, realizan actividades
en el marco del enfoque Ciencia, Tecnología y Sociedad y promueven la participación
de los estudiantes en proyectos de iniciación a la investigación. Esto es consistente con
lo que señalan Catret et al. (2013) [1] ya que toman en cuenta los ámbitos próximos del
alumnado y facilitan que lo que los estudiantes aprenden lo apliquen luego en el propio
contexto, es decir favorecen la contextualización de la ciencia que plantea Caamaño
(2011) [2].
En cuanto al carácter innovador concluimos que algunas de las situaciones analizadas
constituyen experiencias interesantes y novedosas realizadas por profesores comprometidos con la mejora de la enseñanza pero su carácter esporádico impide que se las
pueda incluir dentro de la concepción de innovación didáctica que se adopta en esta
investigación. Para ello sería necesario que se extendiera su implementación e impacto
en las instituciones educativas donde se llevan a cabo.
En cambio, los encuentros con científicos, las salidas didácticas y el trabajo en proyectos
de iniciación a la investigación analizados pueden ser considerados como innovaciones
didácticas según Tejada (2008) [3] puesto que, además de haber introducido algo nuevo
han implicado cambios profundos y duraderos en las instituciones donde se desarrollan.
[1] Catret, M., Gomis, J., Ivorra, E. y Martínez, J. El uso del entorno local en la formación científica
de los futuros docentes, IX Congreso Internacional sobre investigación en Didáctica de las Ciencias, 749-753, 2013. [2] Caamaño, A. Enseñar Química mediante la contextualización, la indagación y la modelización. Alambique Didáctica de las Ciencias Experimentales. 69, 21-34, 2011.
[3] Tejada, J. Innovación didáctica y formación del profesorado. En: De La Herrán, A. y Paredes,
J. Didáctica General. La práctica de la enseñanza en Educación Infantil, Primaria y Secundaria.
Madrid: McGraw-Hill, 2008, pp. 311-331.
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Transporte en sistemas grafénicos con vacantes
Benjamín Montenegro, Ricardo Faccio, Álvaro W. Mombrú
Laboratorio de Cristalografía, Estado Sólido y Materiales, Cátedra de Física, DETEMA, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay
[email protected]
El grafeno es uno de los materiales con mayor interés en los últimos años. La introducción de defectos en el mismo es un campo de amplio desarrollo por su potencialidad
para la apertura de un gap electrónico, muy importante para sus aplicaciones tecnológicas. Dentro de estos defectos, la incorporación de vacancias de átomos de carbono en
el grafeno es una línea de gran desarrollo por los avances que se están logrando en la
creación y en el control sobre la disposición de las mismas. El retiro de átomos de carbono en la red grafénica origina una reorganización estructural interna que da origen a
estructuras pentagonales y a la aparición de enlaces disponibles que pueden ser predichos a través de reglas postuladas en el último tiempo [1,2].
El modelado del transporte cuántico, mediante el uso de funciones de Green fuera del
equilibrio (NEGF), implementado en el paquete TRANSIESTA, posibilita entender las
propiedades electrónicas fundamentales. Por otra parte es posible obtener información
fácilmente comparable con datos experimentales, por ejemplo con resultados obtenidos
por microscopoia de efecto tunel.
Este trabajo presenta cálculos de transporte cuántico de espín en sistemas de grafeno
con defectos, en particular con huecos multivacantes de 12 -sin momento magnético-,
18 -con momento magnético- a partir de ordenamientos magnéticos locales a través de
los enlaces disponibles que se forman luego de la reorganización.
Dicho modelado demuestra que es factible correlacionar la presencia de defectos magnéticos con la corriente de espín en experimentos de transporte cuántico.
[1] Faccio, R.;Mombrú, A.W. J. Phys.:Condens. Matter2012 24, 375304. [2] Faccio, R.; Mombrú,
A.W., Comput. Mat. Sci. 2015 97, 193-200.
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4-6/11/2015
Síntesis de heterociclos fusionados: estudio de equilibrios tautoméricos y elucidación estructural.
Cecilia Saiz1, Valentina Villamil1, Leopoldo Suescun2, Graciela Mahler1
1-Laboratorio de Química Farmacéutica, Departamento de Química Orgánica, Facultad de
Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay; 2- Laboratorio de Laboratorio
de Cristalografía, Estado Sólido y Materiales, DETEMA, Facultad de Química, Universidad
de la República, Montevideo, Uruguay
[email protected]
Las reacciones en cascada o dominó ocurren mediante la combinación de múltiples
reacciones en un único proceso. Son muy utilizadas ya que permiten el acceso a estructuras complejas, moléculas quirales y altamente funcionalizadas en un único paso de
reacción [1]. Los iones iminio en particular son intermedios versátiles para este tipo de
reacciones ya que actúan como electrófilos generando distintos tipos de productos.
Nuestro grupo ha trabajado en este tema, preparando distintos heterociclos: bistiazolidinas, bisoxazolidinas, tiazolidiniloxazolidinas y espirociclos [2]. El presente trabajo describe la preparación de nuevos heterociclos fusionados y sus tautómeros, así como el
estudio del mecanismo de interconversión entre ellos. Estos heterociclos fueron preparados a partir del aminoalcohol (S)-glicinol (1) y el 2,5-dihidroxi-1,4-ditiano (2), ver figura.
Se observó la formación de dos tipos distintos de heterociclos: tiazolidiniloxazolidinas
(3) y ditioazabiciclos (4). La distribución de estos productos se puede controlar parcialmente con las condiciones de reacción: los productos pueden interconvertirse en forma
dinámica. Se realizaron ensayos en buffers acuosos y se estudió la variación en la distribución de productos con respecto al pH del medio. Para conocer la configuración absoluta de los compuestos fue necesario realizar derivatizaciones para obtener monocristales adecuados para intentar una resolución estructural por difracción de rayos X.
Se puso a punto así la reacción de obtención de 3 y 4, se obtuvo un monocristal adecuado de (3)-S-S-(3) y se resolvió la estructura que se muestra, lo que permitió determinar la configuración absoluta de los productos. Estos estudios permitieron el planteo
de una propuesta mecanística para el pasaje de un heterociclo a otro.
Agradecimientos: CSIC-Grupos, Pedeciba.
[1] Ho, T. Tandem Organic Reactions; Wiley-Interscience: New York, 1992. [2] Saiz, C.; Wipf, P.;
Mahler, S. G. J. Org. Chem. 2011, 76, 5738–5746. Saiz, C.; Castillo, V.; Mahler, S.G. Synlett
2012, 23, 1090–1094.
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Determinación multielemental de metales tóxicos en miel
empleando un sistema de preconcentración mesofluídico
acoplado a ICP-AES.
Alexandra Sixto1, Moisés Knochen1, María Rosende2, Marta Fiedoruk-Pogrebniak3,
David Cocovi-Solberg2, Horacio Heinzen4, Manuel Miró2
1-Química Analítica, Departamento Estrella Campos, Facultad de Química, Universidad de la
República, Montevideo, Uruguay; 2- FI-TRACE group, Departamento de Química, Universidad
de las Islas Baleares, Palma de Mallorca, España; 3-Facultad de Química, Universidad de
Varsovia, Varsovia, Polonia; 4-Cátedra de Farmacognosia y Productos Naturales,
Departamento de Química Orgánica, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
El contenido de metales en miel tiene importancia tanto desde el punto de vista
nutricional como de la genuinidad de la misma.
La variabilidad del mismo depende de factores como origen botánico y geográfico, ya
que la composición mineral de la miel es un reflejo del entorno condicionado por el clima
de la zona. Luego de extraída la miel pueden incorporarse en los procesos posteriores,
en el contacto con herramientas, recipientes o equipamiento.
En este trabajo se propone el empleo de un sistema mesofluídico que utiliza una
plataforma “Lab-on-Valve” 1 acoplada a espectrometría de emisión atómica de plasma
de acoplamiento inductivo (ICP-AES) como herramienta automatizada para la rápida
detección de episodios de contaminación por Cd y Pb en miel.
La preconcentración de la muestra se realizó empleando una resina de intercambio
catiónica con superficie hidrofílica actuando como un sorbente poroso de acceso
restringido y en la modalidad de “bead-injection” [2] ya que la vida útil de la columna
miniaturizada se limita a 10 mL de solución de muestra (5 g miel en 100 mL de agua). A
volúmenes mayores el desempeño analítico se ve drásticamente deteriorado por
interacción de la muestra con la columna, conduciendo a sobrepresiones en el sistema.
Se optimizaron los siguientes parámetros: cantidad de muestra, caudal de retención,
concentración y volumen de eluyente y caudal de elución. Los parámetros relacionados
con la elución se optimizaron a través de un diseño factorial completo 23.
Las cifras de mérito indican que el método es adecuado como estrategia de “clean up”
y preconcentración de la muestra para la determinación del contenido de Cd y Pb a
niveles traza y por lo tanto para su aplicación al control de calidad de miel. La
repetibilidad (sr(%)) fue mejor que 10%, y en particular los límites de
detección(3sintercepto),0.026mg kg-1 para Cd y 0.068mg kg-1 para Pb están muy por debajo a
los exigidos en la reglamentación vigente [3].
Agradecimientos: CSIC, Pedeciba, Ministerio Español de Economía y Competitividad
(MINECO), Programa Erasmus+.
[1] J. Ruzicka, Analyst. (2000) 125 1053-1060. [2] M. Miró, TrAC-Trends Anal. Chem. (2014) 62
154-161.[3] Reglamento Técnico Mercosur sobre límites máximos de contaminantes en alimentos.
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Síntesis y evaluación biológica de ciclopentapéptidos
Diver Sellanes1, Catherine Fagúndez1, Andrea Medeiros2, Marcelo Comini2, Gloria
Serra1
1- Laboratorio Química Farmacéutica, Departamento de Química Orgánica, Facultad de
Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay; 2- Laboratorio de Biología Redox
de Tripanosomátidos, Instituto Pasteur, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Ciclopéptidos pequeños, conteniendo múltiples anillos azólicos (ciclamidas), están presentes en organismos marinos y cianobacterias. Éstos compuestos son comúnmente
penta – heptapéptidos, que alternan en su estructura aminoácidos hidrofóbicos e hidrofílicos (Ser, Cys, Thr). [1]
Nuestro grupo ha comenzado un programa de desarrollo de una ruta sintética para la
obtención de análogos a este tipo de compuestos, en búsqueda de actividad anti-malarica y anti-tripanosómica.
En este trabajo, se presenta la síntesis por fase sólida de diferentes pentapéptidos,
reacciones de macrociclación y formación del enlace disulfuro en solución, y los resultados de ensayos de actividad biológica de los compuestos sintetizados.
Los pentapéptidos lineales son obtenidos con altos rendimientos y purezas, utilizando
la síntesis por fase sólida. A partir de éstos, los macrociclos análogos a productos naturales son obtenidos con buenos rendimientos. Además, investigamos algunas condiciones para la obtención de los puentes disulfuros (Esquema 1).
La actividad contra Trypanosoma brucei brucei y la citotoxicidad sobre macrófagos murinos (línea celular J774) fueron evaluadas.
Esquema 1
Los autores agradecen a ANII, CSIC Grupos, PEDECIBA, Udelar
[1] (a) Degnan, B. M.; Hawkins, C. J.; Lavin, M. F.; McCaffrey, E. J.;Parry, D. L.; Watters, D. J. J.
Med. Chem. 1989, 32, 1354 y 1359. (b) Foster, M. P.; Concepcion, G. P.; Caraan, G. B.; Ireland,
C. M. J. Org. Chem. 1992, 57, 6671. (c) Ojika, M.; Nemoto, T.; Nakamura, M.; Yamada, K. Tetrahedron Lett. 1995, 36, 5057. (d) Sone, H.; Kigoshi, H.; Yamada, K. Tetrahedron 1997, 53,
8149. (e) Perez, L. J.; Faulkner, D. J. J. Nat. Prod. 2003, 66, 247. (f) Rudi, A.; Chill, L.; Aknin, M.;
Kashman, Y. J. Nat. Prod. 2003, 66, 575.
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Estudio de puentes de hidrógeno interiónicos en líquidos
iónicos utilizando medidas de efectos isotópicos H/D
Gualberto Bottini,1 Alexander Khrizman,2 Hiu Yan Cheng,2 Guillermo Moyna1,2
1-Departamento de Química del Litoral, CENUR Litoral Norte, UdelaR, Paysandú, Uruguay;
2-Department of Chemistry & Biochemistry, University of the Sciences in Philadelphia,
Filadelfia, EUA
[email protected]
Los líquidos iónicos (LIs) interactúan con una variedad de solutos y disolventes y tienen
incontables aplicaciones. Elucidar como estas interacciones, y en particular los puentes
de hidrógeno (puentes-H), afectan la estructura y la dinámica de los LIs es crítico para
poder diseñar nuevos procesos basados en estos materiales.1 En este trabajo se
presenta el estudio de puentes-H interiónicos en el LI tetrafluoroborato de 1-n-butil-3metilimidazolio ([C4mim]BF4) a través de medidas de efecto isotópico H/D sobre el
apantallamiento nuclear de la señal de 19F, o 19F(H,D), del anión BF4-. Los resultados
muestran la existencia de puentes-H entre protones de los grupos C-H alifáticos del
catión y el anión, e indican que estas interacciones son en algunos casos más fuertes
que las que involucran a los grupos C-H ácidos del anillo imidazólico. La formación de
puentes-H interiónicos en LIs se puede apreciar a través de medidas de los efectos
isotópicos H/D sobre el apantallamiento de los núcleos reporteros del anión.2 Las
interacciones de los protones de los grupos C-H, tanto aromáticos como alifáticos,
pueden ser investigados.2-4 Con el fin de comparar la fuerza relativa de estos, se
prepararon isotopólogos de [C4mim]BF4 secuencialmente deuterados a lo largo de la
cadena alquílica y en el anillo imidazólico.3 Como se muestra a continuación, el
Δ19F(H,D) del anión BF4- en los distintos isotopólogos de [C4mim]BF4 son proporcionales
a la polarización del grupo C-H, y por lo tanto también lo es la fuerza de los puentes-H.
Como era de esperar, los datos de Δ19F(H,D) muestran que el puente-H más fuerte es
entre el anión y el protón en la posición C-2 del anillo imidazólico. Los resultados también
revelan que la fuerza de los puentes-H de los protones en las posiciones C-1' y C-1'' es
mayor que la de los protones aromáticos en C-4 y C-5. Estos resultados demuestran
que los puentes-H interiónicos de los LIs pueden ser estudiados semicuantitativamente
por medidas de efectos isotópicos del apantallamiento nuclear, haciéndolos una
herramienta valiosa en el estudio de las interacciones interiónicas en estos compuestos.
[1]
Skarmoutsos, I.; Dellis, D.; Matthews, R. P.; Welton T.; Hunt, P. A. J. Phys. Chem. B,
2012, 116, 4921-4933. [2] Remsing, R. C.; Rapp, A. L.; Wildin, J. L.; Moyna, G. J. Phys. Chem.
B, 2007, 111, 11619- 11621. [3] Khrizman, A.; Cheng, H. Y.; Moyna, G. J. Label. Compds.
Radiopharm. 2011, 54, 401-407. [4] Khrizman, A.; Cheng, H. Y.; Bottini, G.; Moyna, G. Chem.
Commun, 2015, 51, 3193-3195.
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Síntesis de bi y tritiazoles amidas y su evaluación frente a
Trypanosoma brucei brucei.
Jaime Franco1,2, Andrea Medeiros 2, Marcelo Comini2, Laura Scarone 1
1-Laboratorio de Química Farmacéutica, DQO, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo,
Uruguay; 2- Laboratorio de Biología Redox de Tripanosomátidos, Institut Pasteur Montevideo,
Montevideo, Uruguay
[email protected]
Los productos de origen natural han llevado a la identificación de compuestos químicos
con interesantes propiedades biológicas [1]. Ha despertado nuestro interés las amidas
con estructuras análogas a netropsina y distamicina (Tipo I, Figura 1), por presentar una
interesante actividad en el rango sub micromolar contra el parásito Trypanosoma brucei
brucei [2]. En este trabajo se presentan los resultados obtenidos en la síntesis de las
amidas Tipo II (Figura 1), su evaluación biológica contra Trypanosoma brucei brucei 427
y los estudios de citotoxicidad contra macrófagos murinos J774. El 2-amino tiazol-4carboxilato de etilo es obtenido mediante la síntesis clásica de tiazoles de Hanstzch.
Luego de proteger el grupo amino, se hidroliza el éster etílico y el empleo de agentes
acoplantes tales como HBTU ó EDCI [3], nos permiten obtener el bitiazol unido por
enlace amida (n=0) con rendimientos mayores al 70%. El bitiazol es precursor del
tritiazol 1 (Figura 1), que puede obtenerse por su extremo amino o carboxilo terminal.
Sobre sobre el bitiazol y el tritiazol se pueden introducir pequeñas modificaciones
considerando su grupo amino y carboxilo terminal para modificar sus propiedades
fisicoquímicas. Un screening primario a 30 y 5 uM de los bi y tritiazoles fue llevado a
cabo para evaluar la toxicidad contra Trypanosoma.b.brucei 427, para los compuestos
activos los EC-50 fueron determinados y su selectividad fue estudiada mediante un
contra ensayo realizado sobre la línea de macrófagos murinos J774.
Los autores agradecen a Facultad de Química, Pedeciba Química, CSIC, y ANII por
beca de posgrado POS_NAC_2014_1_102739.
[1] Newman, D.J.; Cragg G.M. J. Nat. Prod., 2012, 75 (3), 311–335. [2] Lang, S et al. J. Med.
Chem. Res. 2014, 23, 1170–1179. [3] Brucoli. F et al. J. Med. Chem., 2013, 56 (16), 63396351.
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Producción de la proteína recombinante GST-TOG1/2 para la
extracción de tubulinas nativas de Haemonchus contortus.
Beatriz Munguía1, Victoria Veroli2, Mónica Marín2, Laura Domínguez1.
1- Área Farmacología, Departamento CIENFAR, Facultad de Química, Universidad de la
República (Udelar); 2- Sección Bioquímica, Facultad de Ciencias, Udelar.
[email protected]
En la búsqueda de nuevas moléculas con actividad antihelmíntica, de forma de
responder al problema mundial existente de resistencia a los fármacos comercializados,
es que recientemente se ha reportado la síntesis de nuevos compuestos híbridos
valerolactama- benzimidazol [1]. Estos compuestos resultaron activos in vitro e in vivo
en el modelo de nematodo de ratas, Nippostrongylus brasiliensis, así como presentaron
una muy buena capacidad de difusión ex vivo, tanto en modelo de cestodo como de
nematodo[2].
El presente trabajo se enfoca en el desarrollo de un ensayo target- based, usando como
blanco farmacológico las tubulinas de H. contortus, de forma de estudiar si dicho blanco
está involucrado en el mecanismo de acción de las nuevas moléculas híbridas. Se
estudiará la capacidad de los compuestos híbridos (así como de otros nuevos
productos) de inhibir la polimerización de tubulinas. Con fines comparativos, se
extraerán las tubulinas de una cepa farmacológicamente susceptible (Kirby), así como
resistentes a benzimidazoles antihelmínticos (aisladas de ovinos provenientes de
matadero). Como estrategia para aislar las tubulinas, se realizará cromatografía de
afinidad, basándose en la capacidad de unir tubulinas que presenta el dominio TOG
(Tumor Over Expressed Gene) presente en las MAPs (Microtubule Associated Protein).
Para obtener la proteína de fusión, se expresó en Escherichia coli el dominio TOG1/2
de la proteína Stu2 (MAP) de Sacchamomyces cerevisiae, fusionada a GST (glutatión
S- transferasa), de acuerdo a [3]. La proteína GST-TOG1/2 fue clonada en el vector
pGEX-6P-1 (pGEX-6P-1 Stu2 1-590, Addgene #38314) y usado para transformar
diferentes cepas de E. coli en diferentes medios de cultivos (autoinductor ZYM5052, LB,
TB), optimizándose las condiciones de crecimiento y expresión. La proteína de fusión
se purificó por columna de glutatión- sefarosa, y se caracterizó por SDS-PAGE y
espectrometría de masas (MALDI-TOF/TOF). Para obtener la columna con afinidad por
tubulinas, se inmovilizó la proteína GST-TOG1/2 en una columna de Nhidroxisuccinimida (NHS) activada, y se determinó la eficiencia del acoplamiento.
Fue posible optimizar las condiciones experimentales para producir la proteína GSTTOG1/2, donde los mejores resultados se obtuvieron con E. coli Rosseta, en medio TB,
donde se indujo la expresión con IPTG 0.5 mM a 20ºC, y la proteína se obtuvo
mayoritariamente en la fracción soluble. Luego de la purificación de la proteína por
glutatión-sefarosa, el rendimiento obtenido fue de 15 mg de proteína por litro de cultivo
bacteriano. Fue confirmada por MS/MS (con un 54% de cobertura), la identidad de la
banda mayoritaria resultante de la purificación de GST-TOG1/2, siendo el PM
experimental de 94.3 kDa (PM teórico de 94.2 kDa). Finalmente, se construyó la
columna con afinidad por tubulinas, donde la inmovilización de GST-TOG1/2 en la
columna NHS-activada resultó con un 97% de eficiencia en el acoplamiento.
Este trabajo fue financiado por ANII y PEDECIBA- Química.
[1] Munguía et al., Lett. Drug. Des. Discov., 2013, 10, 1007- 1014; [2] Munguía et al., Exp.
Parasitol., 2015, 153, 75- 80; [3] Widlund et al., Mol. Biol. Cell., 2012, 23, 4393- 4401.
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Aplicación de estrategias teórico-experimentales para la
generación de galactósidos con actividad inhibidora de
galectina-1
Cecilia Porciúncula González1,2, Gabriela Irazoqui1, Patricia Sáenz-Méndez2, Cecilia
Giacomini1
1-Cátedra de Bioquímica, Departamento de Biociencias, Facultad de Química, UdelaR,
Montevideo, Uruguay; 2- Grupo de Química y Biología Computacional, DETEMA, Facultad de
Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Las interacciones proteína-carbohidrato están involucradas en una amplia variedad de
procesos biológicos. Dicha interacción viene dada por la capacidad de las lectinas de
reconocer en forma específica los carbohidratos que integran la porción oligosacarídica
de glicoproteínas y glicolípidos. Esto determina un creciente interés en la generación de
glicósidos y oligosacáridos que faciliten el estudio de las interacciones lectinacarbohidratos, contribuyendo al estudio y diagnóstico de numerosas patologías al igual
que al diseño de fármacos con aplicaciones terapéuticas. Las galectinas son lectinas
con especificidad por los -galactósidos. En particular la galectina-1 es secretada en
forma abundante por las células de la mayoría de los tumores malignos y se encuentra
asociada al desarrollo de determinados procesos cancerígenos. Esto la convierte en un
blanco prometedor para la terapia contra el cáncer y a sus inhibidores en potenciales
agentes antitumorales. Nuestro grupo de investigación ha trabajado en la síntesis
enzimática de glicósidos catalizada por la -galactosidasa de Aspergillus oryzae,
utilizando lactosa como dador de grupo galactosilo y moléculas hidroxiladas de bajo
peso molecular con distinta estructura química (alcoholes, aminoalcoholes, hidroxiurea,
azúcares) sintetizando en forma exitosa numerosos glicósidos [1-4]. Sin embargo no fue
posible la galactosilación de hidroxiurea y 1-amino-2-propanol ni la formación de Nglicósidos cuando se utilizaron aminoalcoholes como aceptores. Estos resultados ponen
de manifiesto la importancia de la naturaleza del aceptor confirmando la especificidad
de la enzima por lo formación de O-glicósidos y su preferencia por los hidroxilos
primarios. Tampoco es posible glicosilar compuestos hidroxilados cuya nucleofilia se
vea reducida por grupos vecinos. Si bien los galactósidos sintetizados hasta el momento
no presentaron una actividad inhibitoria superior a la del ligando natural (lactosa), el O-D-galactopiranosil-(1-4)--D-galactopiranosil-(1-4)--D-glucopiranó-sido fue el que
demostró mayor afinidad por la galectina-1 bovina.
En función de estos resultados nos hemos enfocado en el diseño racional de trisacáridos
con distintas estructuras, y en el estudio teórico de sus interacciones con galectina-1,
utilizando herramientas computacionales para su posterior síntesis enzimática. Para los
trisacáridos
de
estructuras,
-D-galactopiranosil-(1-X)--D-glucopiranosil-(1-4)glucopiranosa y -D-galactopiranosil-(1-X)--D-N-acetil-glucopiranosil-(1-4)-N-acetilglucopiranosa (X: 3, 4 o 6) se determinaron estructuras representativas y se evaluó la
variación de la energía en función de diferentes parámetros geométricos. Por otra parte,
se han realizado estudios de dinámica molecular tanto sobre las estructuras de los
trisacáridos propuestos como potenciales inhibidores, así como de las galectinas-1
bovina y humana.
[1] Giacomini, C. et al; J. Mol. Catal. B Enzym. 2002, 19-20, 159 -165; [2] Irazoqui, G. et al; J.
Agric.Food Chem. 2009, 57 (23), 11302-11307; [3] Porciúncula-González, C. et al; Carbohydr.
Res. 2013, 368, 104-110; [4] Porciúncula González,C. et al; Sometida para su publicación a
Biocatal & Biotransf.
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Estructura Electrónica de Nanocintas de Carbono dopadas con
Boro, Nitrógeno y Oxígeno
Sebastián Píriz1, Ricardo Faccio2, Helena Pardo2, Álvaro W. Mombrú2
1- Cátedra de Matemática, DETEMA, Facultad de Química, Universidad de la República,
Montevideo, Uruguay; 2- Centro NanoMat, Cátedra de Física, DETEMA, Facultad de Química,
Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Los materiales laminares de carbono, como el grafeno, reciben gran interés por sus
promisorias aplicaciones tecnológicas, derivadas de su estructura electrónica. Entre
ellos, las nanocintas de grafeno ofrecen modelos que permiten estudiar correlaciones
debido a su dimensionalidad reducida y a su potencial uso en espintrónica.
El dopado de estas nanocintas con diferentes elementos atómicos permite obtener
nuevas propiedades, principalmente electrónicas. En este trabajo se estudia el dopado
con átomos de boro, nitrógeno y oxígeno, ubicados en distintos sitios de nanocintas de
grafeno de borde zigzag (ZGNR). Se pone especial atención en las propiedades
magnéticas y polarización de espín al nivel de Fermi, con el fin de conocer las
propiedades de transporte y su potencial aplicación al campo de la espintrónica.
Se encontró que la adsorción de borde es siempre la situación más favorable desde el
punto de vista termodinámico. El comportamiento semiconductor y metálico está
estrechamente vinculado al acoplamiento magnético de los bordes de la nanocinta, se
observa orden antiferromagnético en sistemas semiconductores, mientras que el orden
ferromagnético se observa en sistemas metálicos.
En el caso particular del dopado en borde con átomos de oxígeno se logra una
polarización de espín neta. Además se observa un comportamiento half-metal, que
consiste en tener un canal de espín con comportamiento metálico y otro canal de espín
con comportamiento aislante. Esto constituye la situación ideal para desarrollar un
material útil para propósitos de aplicación en espintrónica.
[1] Faccio, R., Denis, P.A., Pardo, H. et al, J. Phys.:Condens. Matter, 2009, 21, 285304. [2]
Faccio, R., Mombrú, A.W., The Carbon Nanoworld: From graphene to nanotubes. 2011 Eds.:
Mombrú, A.W., Terrones, M., Transworld Research Net.
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Sesión de Pósteres 3:
Jueves 5 de noviembre,
10:00 – 11:30 hs.
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Determinación de residuos de pesticidas en hojas de alcachofa
(Cynara cardunculus L. subsp. Cardunculus) mediante GC-MS
y LC-MS/MS.
Ignacio Machado1, Natalia Gérez2, Mariela Pistón1, Verónica Cesio2
1- Química Analítica, DEC, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo,
Uruguay; 2- Farmacognosia y Productos Naturales, DQO, Facultad de Química, Universidad de
la República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Los cultivos de vegetales se llevan a cabo siguiendo prácticas agrícolas diversas: convencionales, integradas u orgánicas. La primera es la más empleada, y su característica
tecnológica principal es el uso de agroquímicos, que son utilizados para proteger y asegurar rendimiento y calidad en la producción. Dentro de los vegetales de hoja ancha que
presentan gran consumo, debido a sus propiedades y usos, se encuentra la alcachofa.
Esta se consume como alimento y como planta medicinal ya que contiene cinarina, compuesto con capacidad para aumentar la secreción biliar. La cinarina además de hidrocolerético es hipocolesterolemiante y disminuye el cociente beta/alfa de las lipoproteínas. Se utiliza como “depurador hepático” en infusiones y productos farmacéuticos [1].
Sin embargo, para lograr una evaluación global del impacto sobre la salud del consumo
de vegetales, se debe determinar no sólo los principios activos benéficos, sino también
el contenido de xenbióticos riesgosos, como lo son los residuos de agroquímicos. El
objetivo del trabajo consistió en la validación de una metodología multiresiduo (QuEChERS Citrato modificado [2]), para la extracción y posterior determinación de residuos
de pesticidas en hojas de alcachofa. Para lograr este objetivo se definieron los analitos
a determinar, basados en los paquetes tecnológicos utilizados en estos cultivos. Se evaluó la metodología analítica según los parámetros de validación exigidos en el Documento SANCO de la Unión Europea [3]. Uno de los grandes desafíos de esta investigación consistió en encontrar una estrategia de preparación de las muestras para poder
realizar la determinación simultánea de un gran número de analitos en una misma corrida cromatográfica. Una vez optimizada esta etapa crítica se evaluaron las principales
cifras de mérito: porcentaje de recuperación, precisión (repetibilidad), precisión intermedia, linealidad (calibración por matriz), límites de detección y cuantificación y efecto matriz. Se realizaron fortificaciones a 3 niveles de concentración sobre las muestras con 87
pesticidas, 60 para ser analizados por LC-MS/MS (a niveles de 10, 50 y 200 µg kg-1) y
27 para ser analizados por GC-MS (a niveles de 50, 100 y 200 µg kg-1). El método cumplió globalmente con los requisitos de la guía SANCO evaluados, obteniéndose en todos
los casos valores de recuperación en el rango 70-120% y valores de RSD menores al
20%. Los límites de cuantificación obtenidos fueron en todos los casos menores a los
respectivos Límites Máximos de Residuos fijados por la Unión Europea. Ninguno de los
pesticidas investigados fue detectado en las muestras reales analizadas, hecho que
aporta evidencia científica sobre la inocuidad alimentaria del vegetal proveniente de un
cultivo familiar y sobre las posibilidades de empleo del mismo en productos fitoterápicos
y en infusiones.
Los autores agradecen a ANII (Beca POS_NAC_2013_1_11407) y a PEDECIBA – Química.
[1] Pistón, M. et al. Food Res. Int. 2014, 64, 150-156. [2] Anastassiades et al. Recent developments in QuEChERS methodology for pesticide multiresidue analysis. In: Ohkawa, H., Miyagawa,
H., Lee, P.W. (Eds.). Pesticide Chemistry: Crop Protection, Public Health, Environmental Safety.
Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim. [3] European Commission DG- SANCO, 2014.
Method validation and quality control procedures for pesticide residue analysis in food and feed.
Document SANCO/12571/2013.
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Sistema en flujo con control inalámbrico para el análisis de nitrito en agua
Pablo González1, Nicolás Pérez2, Moisés Knochen1
1- Grupo de Instrumentación y Automatización en Química Analítica, Cátedra de Química
Analítica, DEC, Facultad de Química, UdelaR; 2- Centro Univeristario de Paysandú, UdelaR
[email protected]
El nitrito es un anión presente en los cursos de agua debido a las bacterias nitrificantes
que convierten el amonio en nitrito, contaminación industrial y aguas residuales
domésticas. Su presencia provoca una reducción del pH del agua y puede resultar tóxico
por encima de ciertos niveles; concentraciones de nitrito superiores a los 0,75 mg/L
pueden provocar stress en peces y mayores que 5 mg/L ya son tóxicos. La presencia
de altos niveles de este anión es un indicativo de contaminación de carácter fecal
reciente. Todo lo anterior motiva al desarrollo de nuevas metodologías para la
determinación de este analito en aguas. Se desarrolló un sistema para la determinación
de nitrito en agua mediante análisis en flujo por multibombeo (MPFA), empleando
detección fotométrica mediante la reacción de Griess [1]. El sistema opera en régimen
de flujo pulsado empleando bombas solenoide como dispositivos de impulsión. Estas se
caracterizan por su pequeño tamaño y bajo consumo de potencia. El control del sistema
se realiza a través de la plataforma electrónica Arduino UNO la cual presenta entre sus
ventajas el ser de fuente abierta, entorno de programación sencillo y bajo costo. Esta se
encarga del control de las 3 bombas solenoide que impulsan cada uno de los líquidos
(portador, reactivo y patrones/muestras), comanda el sistema de detección fotométrico
(el cual fue construido en el laboratorio y se basa en un LED de λ nominal 520 nm y un
fotodiodo como detector) y digitaliza la señal analógica adquirida. La operación del
sistema se comanda desde una laptop la cual envía las órdenes para ejecutar las
distintas rutinas y recibe las señales digitalizadas, todo gracias a la comunicación a
través de un módulo de radiofrecuencia que opera en la banda de los 915 MHz y que
posee en espacio abierto un alcance de hasta 1000 m. Para el sistema se optimizó el
largo del reactor a utilizar para favorecer el mezclado de los fluidos sin comprometer la
forma de las señales obtenidas; se probaron 3 reactores (100, 200 y 300 cm) siendo el
óptimo de 200 cm. Una vez optimizado el sistema se evaluaron ciertas características
de desempeño: linealidad (hasta 1200 μg/L NO2--N), veracidad (recuperación = 101 %
para una matriz de agua de efluente), precisión
(sr < 6% a 3 niveles de concentración,
n = 5), estabilidad del sistema para un tiempo de operación de una hora, límites de
detección y cuantificación (LOD = 72 μg/L NO2--N y LOQ = 115 μg/L NO2--N) y frecuencia
de muestreo (≈ 32 h-1).
El sistema propuesto presenta estabilidad, linealidad, veracidad y precisión adecuadas,
límites de detección y cuantificación comparables con los del método de referencia [1],
alta frecuencia de muestreo, bajo consumo de reactivos, facilidad de programación y
una reducción en los costos por el uso de hardware libre; además el hecho de incorporar
comunicación inalámbrica sumado al pequeño tamaño y bajo consumo de potencia de
las bombas solenoide se presenta la posibilidad a futuro de convertir el sistema
propuesto en un analizador automático in-situ cumpliendo con la premisa actual de llevar
el laboratorio al sitio donde se halla la muestra.
Agradecimientos: PEDECIBA Química.
[1] L. S. Clesceri, A. E. Greenberg, A. D. Eaton, “Standard Methods for the Examination of Water
and Wastewater.” 20th. edition. American Public Health Association (APHA), Washington DC,
1998, método 4500-NO2- B.
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Biosíntesis de nanopartículas de plata por Punctularia atropurpurascens y evaluación de su actividad antimicrobiana
Paula Sanguiñedo, Silvana Alborés
Laboratorio de Biotecnología, Cátedra de Microbiología, Departamento de Biociencias,
Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay
[email protected]
El estudio de las nanopartículas metálicas ha crecido dramáticamente en los últimos
años debido a sus diversas y promisorias aplicaciones. Presentan propiedades que dependen de su forma, tamaño, de las características de la superficie y de su estructura
interna [1]. Debido a la actividad antimicrobiana que presenta la plata, las nanopartículas
de plata (AgNPs) en particular son uno de los nanomateriales más comúnmente utilizados con esta finalidad. En medicina por ejemplo, existen apósitos para heridas, instrumental quirúrgico, prótesis óseas, todos ellos recubiertos o integrados con AgNPs para
evitar el crecimiento bacteriano.
En cuanto a su síntesis, si bien puede hacerse por métodos químicos y físicos, la producción a partir de microorganismos ofrece una metodología confiable, simple, no tóxica
y amigable con el ambiente. Los métodos biosintéticos pueden ser intra o extracelulares
(según el lugar donde se formen las AgNPs), siendo éstos últimos más sencillos por su
mecanismo, su proceso de purificación y escalado [2]. En este sentido es promisoria la
biosíntesis de nanopartículas mediada por hongos, ya que secretan grandes cantidades
de proteínas al medio extracelular [3].
El objetivo del presente trabajo es la biosíntesis y evaluación de la actividad antimicrobiana que presentan las AgNPs biosintetizadas por el hongo Punctularia atropurpurascens.
En primer lugar, se partió del cultivo fúngico en medio líquido, se filtró el micelio y se
incubó en agua destilada. Para las reacciones de biosíntesis de las AgNPs se adicionó
nitrato de plata al extracto extracelular. La producción de nanopartículas se monitoreó
determinando los cambios en el espectro de absorción con respecto al control y midiendo el incremento de absorbancia a 440 nm. Las nanopartículas fueron lavadas, centrifugadas y resupendidas en buffer MES. Se observó estabilidad de las mismas luego
de dichos tratamientos, manteniéndose el espectro de absorbancia. Posteriormente fueron caracterizadas por TEM.
Su capacidad antimicrobiana fue evaluada frente a un panel de microorganismos mediante ensayos de difusión en agar. Los resultados indican que las AgNPs biosintetizadas presentan actividad antimicrobiana frente a las bacterias Escherichia coli y Xanthomonas vesicatoria.
Los autores agradecen al Instituto de Nanociencia de Aragón, Universidad de Zaragoza,
España y a PEDECIBA QUÍMICA.
[1] Hajipour, M.J.; Fromm, K.M. et al. Trends Biotechnol 2012, 10, 499-511. [2] Priyadarshini,
S.; Gopinath, V. et al. Colloids Surf B Biointerfaces 2012, 102, 232-237. [3] Hulkoti, N.I., Taranath, T.C. Colloids Surf B Biointerfaces 2014, 121, 474-483
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Aislamiento, caracterización y distribución de peso molecular
de galactomananos del endospermo de Prosopis affinis
Pilar Vilaró1, Zohra Bennadji2, Guillermo Moyna3, Luis Panizzolo1,4, Fernando Ferreira1,5
1- Espacio de Ciencia y Tecnología Química, Centro Universitario de Tacuarembó, Tacuarembó, Uruguay, UdelaR,;2- Programa Nacional de Investigación en Producción Forestal, INIA,
Tacuarembó, Uruguay; 3-Departamento de Química del Litoral, CENUR Litoral Norte, UdelaR,
Paysandú, Uruguay; 4- Departamento de Ciencia y Tecnología de Alimentos, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, UdelaR; 5- Laboratorio de Carbohidratos y Glicoconjugados, Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay
[email protected]
Los galactomananos constituyen una valiosa fuente renovable de polisacáridos de alto
peso molecular que se utilizan en la industria farmacéutica y alimentaria. Tienen propiedades funcionales, como ser espesantes, co-gelificantes y estabilizantes de emulsiones. Presentan solubilidad en agua, son polisacáridos no inónicos y se extraen del endospermo de las semillas de leguminosas, donde cumplen funciones de hidratación y
reserva. Las variedades más utilizadas a nivel comercial actualmente son Cyamopsis
tetragonoloba (goma guar), Ceratonia siliqua (goma de algarrobo) y la Trigonellafoenum-graecum (goma de fenureco). Como parte del Programa de Bioprospección del
bosque nativo de INIA se ha aislado y caracterizado el galactomanano presente en las
semillas de Prosopis affinis (Leguminosae, Mimosaceae).
Se colectaron y secaron vainas maduras de Prosopis affinis; sus semillas fueron separadas manualmente (rendimiento = 17.2 ± 0.3%). El endospermo fue aislado por hinchamiento de la semilla en agua a 100ºC, y posterior separación manual (rendimiento =
3.2%, base seca). Los galactomananos se obtuvieron por extracción del endospermo
en agua a temperatura ambiente y a 80 ºC, y se purificaron por precipitación con isopropanol desde la solución acuosa (rendimiento total = 64 ± 1 %). La composición en monosacáridos de los productos se analizó por TLC luego de la hidrólisis total con TFA 2N,
mostrando la presencia exclusivamente de galactosa y manosa. La relación Man:Gal de
las gomas (temperatura ambiente y 80 ºC) determinada por HPLC–IR fue de 1.4:1 y
1.5:1 respectivamente.Se obtuvieron los espectros NMR en un espectrómetro Bruker
AVANCE III 500. La estructura de los galactomananos determinados por 1D-TOCSY y
2D-HSQC-TOCSY fue principalmente mananos lineales parcialmente sustituídos por residuos de galactopiranosa.
La distribución molar molecular de ambas gomas fue determinada por SEC–
HPLC/MALS/IR (Wyatt Dawn 8+) en una columna Agilent SEC-5, mostrando un tamaño
molecular promedio de 4.8 a 5.8 x105 Da, utilizando estándares de pululanos como calibradores. En resumen, la estructura y distribución molecular de los galactomananos
extraídos indican que poseen propiedades similares a otros productos comerciales
como la goma guar y garrofín, siendo prometedores como suministro alternativo de hidrocoloides para la industria alimentaria.
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Characterization of phosphatidylcholine-based
magnetoliposomes properties
Sandra Cruz dos Santos1, Aline Loise Santana Faria1, Alexandre Luís Parize2, Tatiane
de Andrade Maranhão2, Vânia Rodrigues de Lima1
Grupo de Investigação de Interações Moleculares em Membranas, Escola de Química e Alimentos, FURG, Rio Grande, Brasil; 2- Departamento de Química, Centro de Ciências Físicas
e Matemáticas, UFSC, Florianópolis, Brasil
[email protected]
In the last decade, the use of nanoparticles as drug delivery systems has been a
notorious role in the treatment of several deseases.[1] Furthermore, it is known that the
drug release from liposomes may improve its therapeutic efficacy and minimizing its
adverse effects.[2] The hybrids of magnetic nanoparticles and phospholipidic liposomes
(Magnetoliposomes - MLS) are being developed in theranostic applications,
hyperthermia treatment and also have shown considerable activity as contrast agents.[35] However, the development of MLS has to consider the system release rate and longterm stability. Thus, it is important to characterize the molecular dynamic of these
systems. The aim of this work was to develop and characterize the properties of a
phosphatidylcholine-based MLS, by instrumental techniques such as infrared
spectroscopy (FTIR), zeta potential, and dynamic light scattering (DLS). The MLS were
prepared by the reverse-phase evaporation method.[3] The FTIR results shown that the
nanoparticles shift the frequency values of lipidic groups, indicating an alteration in their
hydration degree and mobility. The external phospholipid monolayer conferred a
negative charge to the MLS, as evidenced by the ζ-potential essays. The presence of
the nanoparticles in the system shift the ζ-potential value from −67.833 mV to
−62.667 mV. The DLS profiles exhibited a trimodal distribution, with a peak centered at
471 nm (62% of the entire intensity) corresponding to MLS, where as the minor peak at
101 nm (36% of the intensity) corresponded to the non-encapsulated ferrofluid. The MLS
studied showed improved properties of systems and the future research will focus on the
stability of these systems.
[1] A. Akbarzadeh, et al. Nanoscale Res. Lett. 2012, 7, 144-156. [2] P. Kulshrestha, et al. Colloid
Surface B, 2012, 96, 1-7. [3] M. Babincova, et al. Bioelectroch, 2002, 55, 17-19. [4] M. Bárbara,
et al. Nanomed Nanotech Biol Med, 2014, 10, 207-214. [5] A. Ketkar-Atre, et al. Biomaterials,
2014, 35, 1015-1024
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Estudio potenciométrico, espectrofotométrico y modelado
molecular por DFT del sistema ntp-Cu(II)
Sebastián Martínez, Nicolás Veiga, Julia Torres, Carlos Kremer, Carolina Mendoza
Cátedra de Química Inorgánica, Departamento Estrella Campos, Facultad de Química, UdelaR,
Montevideo, Uruguay
[email protected]
Los polímeros de coordinación son compuestos que presentan dos o más centros metálicos unidos por ligandos puente. El estudio de este tipo de estructuras se ha desarrollado como un campo de rápido crecimiento, dadas sus aplicaciones en intercambio de
iones, adsorción de gases, catálisis y magnetismo. Aunque inicialmente para su diseño
se utilizaron ligandos rígidos, el empleo de conectores más flexibles aporta mayor variabilidad estructural al patrón de coordinación. El ácido nitrilotripropiónico (H3ntp) es un
ejemplo de ligando flexible que ha sido poco estudiado. Si bien recientemente se han
reportado estructuras novedosas con este ligando y Cu(II) (por ejemplo
[Cu3(H2O)9(Hntp)2](SO4)4H2O, conteniendo unidades trinucleares en forma de cápsulas
[1]), no se tenían hasta el momento datos químico-estructurales de las especies en solución, ni del proceso de reconocimiento molecular que da lugar a la formación de este
tipo de arquitectura supramolecular.
Este trabajo presenta el estudio teórico-experimental de la especiación química del sistema ntp-Cu(II), a través de la combinación de técnicas potenciométricas, espectroscópicas y computacionales. Se realizó el estudio experimental del sistema ntp-Cu(II) mediante dos técnicas distintas: potenciométria de H+ y espectrofotometría UV-Vis. Se obtuvieron así las constantes de formación y el espectro UV-Vis de las tres especies detectadas: [Cu(ntp)]-, [Cu(Hntp)] y [Cu3(Hntp)2]2+. Se modelaron por DFT las especies involucradas, proponiéndose distintas geometrías, modos de coordinación y niveles de
solvatación. A partir de las estructuras optimizadas (B3LYP/LANL2DZ) se calculó para
cada especie el espectro electrónico, el espectro infrarrojo y el potencial electrostático
molecular graficado sobre una superficie de isodensidad electrónica.
Como principal resultado se proporciona evidencia de la formación en solución acuosa
de la especie polinuclear [Cu3(Hntp)2]2+, la cual da lugar a arquitecturas supramoleculares interesantes al estado sólido, interaccionando con aniones y/o moléculas de solvente. Este estudio teórico permite tener una primera aproximación al modo en el que
las cápsulas de H3ntp-Cu(II) interaccionan a nivel supramolecular con aniones, así como
también interpretar el espectro infrarrojo del compuesto [Cu3(H2O)9(Hntp)2](SO4).4H2O.
Los autores agradecen a CSIC (Programa de Apoyo a Grupos de Investigación) y a ANII
(Project FCE_2_2011_1_Nº6638) por la financiación parcial de este trabajo.
[1] E. Braña; C. Mendoza; et. al. Inorg. Chim. Acta, 2014, 419, 192-200.
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Síntesis Quimioenzimática y Estereoselectiva de Ampelominas
B, C, D y E.
Silvana Vázquez, Gustavo Seoane, Margarita Brovetto
Laboratorio de Síntesis Orgánica, Cátedra de Química Orgánica, Departamento de Química
Orgánica, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Los carbazúcares, compuestos estructuralmente similares a los azúcares, son ciclo alcanos polifuncionalizados de 5 y 6 miembros. A pesar de ser moléculas estructuralmente
sencillas ellas desempeñan importantes roles en los sistemas vivos. Debido a su similitud estructural con los azúcares, los carbazúcares poseen actividad inhibitoria de enzimas como las glucosidasas y/o glucosiltransferasas, las cuales están involucradas en
procesos antivirales o antibacterianos. En 2009 se aislaron de Ampelomyces sp.
SC0307, cepas fúngicas derivadas del suelo, una serie de ciclohexanos metil-polioxigenados (carboazúcares) llamados Ampelominas A-G [1,2]. La diversidad de sus centros
esterogénicos así como la funcionalización de estas estructuras llevó a plantearnos la
síntesis de las mismas a través de una ruta quimioenzimática y estereoselectiva partiendo de tolueno.
Para la obtención de las cuatro ampelominas deseadas, B, C, D y E, se propone partir
de un precursor común, epóxido 2, el cual se obtiene con un 50% de rendimiento, en 5
pasos de reacción a partir del tolueno cis-ciclohexadienodiol 1, obtenido este por la biotransformación de tolueno mediada por dioxigenasas presentes en E. coli JM109
(pDTG601) organismo recombinante [3,4]. Hasta el momento se ha sintetizado la Ampelomina E con un 40% de rendimiento, a partir del cis-ciclohexadienodiol 1, en 8 pasos
de reacción. En el presente trabajo se desarrollará la obtención de las Ampelominas B,
C y D, a partir del epóxido 2, utilizando para ello reacciones de hidrogenación estereoselectivas, la reacción de Mitsunobu, así como la apertura nucleofílica en forma regio y
estereoselectiva del epóxido presente en 2.
Análisis retrosintético de ampelominas B, C, D, E.
[1] Compain, P.; Martin, O.R. Bioorg. Med. Chem. 2001, 9, 3077-3092. [2] Zhang, H.; Xue, J.;
Wu, P. et al. J. Nat .Prod. 2009, 72, 265-269. [3] Lagreca, M.E.; Carrera, I.; Seoane, G.A. et. al.
Tetrahedron Lett. 2014, 55, 853-856. [4] Vila, M. A.; Brovetto, M.; Gamenara, D. et.al. J. Mol.
Catal. B: Enzymatic 2013, 96, 14-20.
156
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Potenciación de aromas en vino moscatel joven por derivados
inmovilizados de beta-glucosidasas de cepas nativas
Stefani de Ovalle 1, Laura Fariña 2, Beatriz Brena1, Paula González-Pombo 1
1- Cátedra de Bioquímica, Departamento de Biociencias, Facultad de Química, UdelaR,
Montevideo, Uruguay; 2- Sección Enología, Departamento de Ciencia y Tecnología de
Alimentos, Facultad de Química, UDeLaR, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Las β-glucosidasas comprenden un grupo heterogéneo de enzimas que catalizan la
escisión de enlaces glucosídicos de β di- y / o oligo-sacáridos, u otros conjugados de
glucosa [1]. El uso de β-glucosidasas en la industria del vino es potencialmente
interesante por incrementar aromas mediante la liberación de volátiles a partir de
precursores glicosídicos (no odorantes) que están presentes en mostos, jugos de frutas
y vinos jóvenes [2]. Sin embargo, una gran limitante que presentan estas enzimas, es
que tienen muy baja actividad y estabilidad a los bajos valores de pH del vino. Dada la
importancia de las levaduras no-Saccharomyces en la fermentación y especialmente en
su rol en la autenticidad de los vinos impartiendo características particulares, hace
algunos años ha surgido un gran interés en la búsqueda de β-glucosidasas de estas
cepas [3,4]. En este trabajo se seleccionaron de uvas Tannat, las cepas Issatschenkia
orientalis e Issatchenkia terricola, por ser altamente productoras de β-glucosidasas
(screening en placa en condiciones de valores bajos de pH). Mediante la estrategia de
inmovilización covalente en nanopartículas de sílica entrecruzada con glutaraldehído e
inmovilización en matriz epoxi acrílica, se desarrollaron dos derivados de -glucosidasas
con altos rendimientos de inmovilización (por encima del 80%). Se obtuvieron
biocatalizadores inmovilizados estables y activos, destacándose la excelente
estabilización del derivado -Glu-I.orientalis frente a valores ácidos de pH (factor
estabilización de 240), lo que posibilita su uso en condiciones enológicas. Los resultados
obtenidos de los estudios de aromatización de un vino blanco moscatel joven, muestran
que con ambas enzimas se incrementa la concentración de terpenos y fenoles. Se
destaca además, la elevada especificidad frente a glucósidos de norisoprenoides en el
caso de la β-glucosidasa de I. terricola.
250
Terpenos
µg/L
200
Fenoles
150
Norisoprenoides
100
50
0
Control
I. terricola I. orientalis
Fig. 1
[1] Mateo, J.J.; Di Stefano, R. Food Microb 1997, 14, 583-591. [2] Winterhalter, P.;
Skouroumounis G.K. Adv Biochem Eng Biotech 1997, 55, 73-105. [3] Jolly, N.; Augustyn, O. &
Pretorius, S. S Afr J Enol Vitic 2006, 27, 15-39. [4]. Palmeri, R.; Spagna, G. Enzyme Microb Tech,
2007, 40(3), 382-389.
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Libro de Resúmenes
Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Influencia de la genisteína en la dinámica de liposomas de
dimiristoilfosfatidilcolina y colesterol
Carla Roberta Lopes de Azambuja Borges, Vânia Rodrigues de Lima
Escola de Química e Alimentos, Universidade Federal do Rio Grande (FURG), Rio Grande
(RS), Brasil
[email protected]
La genisteína (Gen) es la principal isoflavona de soja con propiedades antioxidantes
significativas. Esta isoflavona es poco soluble en agua, lo que dificulta su administración
oral y reduce sus niveles séricos después de la ingestión. Su administración puede tornar-se viable con la vehiculización en liposomas.Los liposomas pueden vectorizar las
sustancias activas en el organismo, las protege de la degradación después de la ingestión y permite el uso de menores concentraciones de la sustancia activa [1,2]. En este
contexto, es importante conocer la influencia de Gen en la dinámica molecular de un
liposoma [3]. En este trabajo, se evaluó la actividad antioxidante de Gen (0,0 a 3,6
mg/mL), por ensayo de DPPH (2,2-difenil-1-picril-hidrazila)y los resultados fueran correlacionados con la caracterización de las interacciones moleculares entre Gen (3,6
mg/mL y liposomas compuestos de dimiristoilfosfatitilcolina (DMPC) y colesterol (CHL).
Las interacciones moleculares fueran monitoreadas a través de las técnicas de infrarrojo
por transformada de Fourier (FTIR) y espectroscopia de ultravioleta- visible (UV-vis).
Los resultados obtenidos demostraran que la actividad antioxidante de Gen en su forma
libre, fue de 58,26% y cuando encapsulada en liposomas de DMPC + CHL, fue de
78,97%. Análisis de FTIR mostraron que la isoflavona, cuando encapsulada en liposomas, aumentó las frecuencias del estiramiento axial de los grupos lipídicos fosfato (vas
PO2-) y carbonilo (v C=O) en 3,52 cm-1 y 1,02 cm-1, respectivamente. Esto indica una
reducción en los grados de hidratación en la región polar así como en la región intermediaria de la membrana. La Gen también provocó una reducción en la frecuencia de bandas de estiramiento axial simétrico y asimétrico de los metilenos lipídicos en 2,83 cm -1
y 3,21 cm -1, respectivamente. Esto indica un ordenamiento de la región hidrofóbica de
la membrana liposomal [4]. A través de pruebas de turbidez en UV-vis, se observó que
el encapsulamiento de Gen en liposomas aumentó en 65,96% el valor inicial de la turbidez del sistema, ordenando el sistema. El orden en la membrana, causado por Gen
puede influir en su actividad antioxidante, reduciendo la movilidad de los radicales en la
membrana [5].
[1] Esteves,E.A.; Monteiro, J.B.R. Rev. Nutr. Campinas 2001,14(1), 43-52. [2] Trotta, M.; Pattarino, F.; Ignoni, T. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics 2001, 53, 203208. [3] Gursoy, A.; Kut, E.; Özkirimli, S. Int. J. Pharm. 2004, 271, 115-123. [4] Manrique- Moreno,
M.; Howe, J.; Suwalsky, M. et al. Lett.Drug Des. Discovery 2010, 7,50-56. [5] Yu, J.; Cheng, Y.;
Xie, L.; Zhang, R. Nutr.Cancer 1999, 33, 100-104.
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Libro de Resúmenes
Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Síntesis de tiazolidinil-oxazolidinas como posibles inhibidores
de MetaloBetaLactamasas
Valentina Villamil, Graciela Mahler, Cecilia Saiz.
Laboratorio de Química Farmacéutica, Departamento de Química Orgánica, Facultad de
Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay
[email protected]
El principal mecanismo de resistencia a los antibióticos β-lactámicos se basa en la presencia de enzimas que hidrolizan el anillo β-lactámico, llamadas β-lactamasas. La aparición de enzimas del tipo metalobetalactamasas (MBL) puede hidrolizar a la mayoría de
los antibióticos β-lactámicos utilizados en clínica. Por lo tanto, la búsqueda de inhibidores de este tipo de enzimas está ampliamente justificada. Recientemente nuestro grupo
ha descripto nuevas bistiazolidinas inhibidoras de MBLs [1].
Este trabajo se focaliza en la síntesis de biciclos tiazolidiniloxazolidina 3 como potenciales inhibidores β-lactámicos, análogos a las bistiazolidinas anteriormente sintetizadas.
Estudios anteriores indicaron que la reacción entre aminotioles 1 y el 1,4-ditiano-2.5ditiol 2 conduce a la formación del ditioazabiciclo 4 como producto mayoritario [2]. En
este trabajo se presenta el estudio de los parámetros que afectan la distribución de los
productos 3 vs 4. Para ello se evaluó la capacidad de diferentes β-aminoalcoholes para
formar preferentemente los biciclos 3 frente a los 4. Se hizo reaccionar el 1,4-ditiano2.5-ditiol 2 con distintos aminoalcoholes 1 y bajo diferentes condiciones. La reacción
principal se muestra en la figura. Se optimizaron las condiciones de reacción con el fin
de obtener una mayor proporción de tiazolidiniloxazolidina 3. Para ello se estudió la
reacción entre el S-glicinol (R1=Ph, R2=H) y 2 variando el solvente, los tiempos de reacción y la temperatura. Los mejores resultados se obtuvieron en tolueno a reflujo por 2h,
75% de rendimiento. También se ensayaron diferentes β-aminoalcoholes con otros sustituyentes. Como resultado, se observó que la relación tiazolidiniloxazolidina 3 : ditioazabiciclo 4 depende de la naturaleza de los grupos R1 y R2. Cuando R1 y R2 son diferentes
de H, se favorece la formación de 3.
Los autores agradecen a CSIC y ANII por la financiación.
[1] González, M.; Castillo, V.; Mahler, G. et al. ACS Infect. Dis. DOI:10.1021/acsinfecdis5b000
46. [2] Saiz, C.; Castillo, V.; Mahler, G, Synlett 2012, 7, 1090-1094.
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Libro de Resúmenes
Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Composición y propiedades aromáticas del aceite esencial de
Baccharis trimera (Asteraceae).
Ma. Valentina Spinetti, Manuel Minteguiaga, Eduardo Dellacassa
Laboratorio de Biotecnología de Aromas. Departamento de Química Orgánica, Facultad de
Química, UdelaR. Montevideo, Uruguay.
[email protected]
El objetivo más importante en el estudio de las plantas medicinales es la búsqueda de
fármacos prometedores mediante el descubrimiento de nuevos componentes bioactivos
[1]. En este sentido, el género Baccharis (Asteraceae) ha sido objetivo de muchos
estudios en el descubrimiento de productos naturales medicinales, habiendo especial
énfasis en el grupo taxonómico de las “carquejas” (sección Caulopterae) por sus
actividades biológicas reportadas [1]. Muchas especies del género Baccharis también
son importantes por sus componentes volátiles y se ha estudiado la composición de sus
aceites esenciales (AE), donde se han encontrado compuestos químicamente
interesantes y con importancia metabólica [2,3]. En este trabajo, se estudió la
composición química del AE de B. trimera y se realizó su análisis olfatométrico (GC-O)
con el fin de evaluar otra dimensión del metabolismo de ésta especie representativa del
género en Uruguay. La extracción del AE se realizó a partir de partes aéreas secas de
B. trimera mediante destilación por arrastre con vapor de agua (Clevenger) durante 1:30
hs. La composición se analizó mediante cromatografía de gases acoplada a
espectrometría de masas (GC-MS; Shimadzu QP 2010) en columna poco polar (HP5MS, Agilent) [3]. Para el análisis del perfil aromático se empleó un cromatógrafo
gaseoso acoplado a un puerto olfatométrico (GC-O; Shimadzu 14B-Gerstel ODP2) por
medio de la metodología de frecuencia de detección, empleando para el análisis las
descripciones de notas aromáticas brindadas por un panel de 5 jueces sensoriales
experimentados en GC-O [2,4]. En el estudio de la composición del AE se determinaron
82 componentes, confirmándose la presencia de acetato de carquejilo (47%) y carquejol
(9%) (figura) como compuestos mayoritarios del mismo.
El perfil de composición obtenido es semejante al de otras especies de la sección
Caulopterae, demostrando que la proximidad taxonómica se corresponde con una
similitud química, aspecto que es relevante para análisis quimiotaxonómicos [4]. El
análisis olfatométrico confirmó la presencia de notas vegetativas y amaderadas para
éste tipo de productos [5], mientras que los dos componentes característicos pudieron
ser asignados como responsables del olor típico que se percibe cuando B. trimera es
colectada y secada para su empleo medicinal.
Los autores agradecen a ANII por la financiación de éste estudio (beca doctoral de MM).
[1] Verdi, L.G. et al.Quim. Nova, 2005, 28(1), 85-94. [2] Xavier, V.B. et al.Ind. Crop. Prod., 2013,
49, 492-496. [3] Minteguiaga, M. et al.Lilloa, 2015, 52, 62-64. [4] Simões Pires, C.A. et al. 2005.
Pl. Syst. Evol., 2005, 253, 23-32. [5] Minteguiaga, M. et al.J. Sep. Sci. 2015, 38(17), 3038-3046.
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Libro de Resúmenes
Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Aislamiento de compuestos bioactivos de la flor de Xanthium
cavanillesii
Vanesa Rostán1*, Daniela Bandera1*, Cristina Olivaro2 , Álvaro Vázquez1.
1-Laboratorio de Farmacognosia y Productos Naturales, Departamento de Química Orgánica,
Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay; 2-Espacio de ciencia
y Tecnología Química, CUT, Universidad de la República, Tacuarembó, Uruguay.
* Estos autores contribuyeron igualmente al trabajo.
[email protected]
El Xanthium cavanillesii, conocido vulgarmente como Abrojo es nativo del continente
americano. Es una planta invasora, conocida maleza de nuestro territorio uruguayo que
afecta en forma significativa la agricultura y ganadería, rubros de alta importancia para
la economía del país. Conociendo sus usos populares como antiinfeccioso, su actividad
en el tratamiento contra Staphylococcus aureus demostrada por nuestro grupo previamente, y acompañado de su abundancia es que la investigación se llevó a cabo para el
aprovechamiento de la misma.
Los principales compuestos de las especies del género son lactonas sequiterpénicas y
que también son responsables de la actividad. Si bien el género está bien estudiado,
este es el primer estudio realizado a la flor de esta especie.
En este trabajo se desarrolló un esquema para el aislamiento bioguiado de compuestos
terpénicos con actividad antimicrobiana frente a Staphylococcus aureus de la flor de
Xanthium cavanillesii.
El material vegetal recolectado a fines de marzo del presente año se maceró en CH2Cl2.
El extracto así obtenido se purifica en primera instancia por cromatografía en columna,
seguida de purificaciones sucesivas por cromatografía preparativa en capa fina.
Los compuestos aislados fueron estudiados por diferentes métodos cromatográficos y
espectroscópicos.
Se diseñó una ruta para purificar sesquiterpenlactonas α-β insaturadas, que permitió
que estos compuestos fueran aislados con éxito. Se lograron aislar 5 compuestos que
se analizaron por espectroscopía de masas de resonancia magnética nuclear (H-NMR;
HSQC; COSY); elucidando así su estructura. Estos compuestos resultaron ser 4 sesquiterpenlactonas α-β insaturadas y un terpeno. Además, la actividad de las 4 sesquiterpenlactonas α-β insaturadas fue confirmada, siendo estos los primeros compuestos
con actividad antimicrobiana aislados de la flor de Xanthium cavanillesii.
161
Libro de Resúmenes
Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Producción mediante Ingeniería Metabólica en E. coli de
(R)-1,2-Propanodiol a partir de glicerol obtenido como
subproducto de la producción de Biodiesel
Wilson Sierra, Pilar Menéndez, Sonia Rodríguez
Laboratorio de Biocatálisis y Biotransformaciones, Departamento de Biociencias, Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo,
Uruguay.
[email protected]
Razones ambientales, geopolíticas y económicas han impulsado en las últimas décadas
el desarrollo de fuentes renovables de energía, -entre ellas se encuentran los biocombustibles- y en particular el Biodiesel. [1] La transesterificación –único proceso comercialmente maduro a la fecha para su elaboración- genera como subproducto glicerol
(1,2,3-propanotriol) en proporción aproximada 1:9 (Glicerol:Biodiesel). [2]
Nuestro grupo ha recurrido a la aplicación de ingeniería metabólica en E. coli con el fin
de obtener biocatalizadores de utilidad en la biotransformación del glicerol a 1,2-Propanodiol. [3] Este diol, representa en sí mismo así como a partir de posteriores potenciales derivatizaciones, -en caso de ser enantioméricamente puro- una alternativa de
valorización del subproducto. [4]
En el presente trabajo se describen los resultados obtenidos en las biotransformación
de glicerol (PPA y obtenido de proceso productivo de Biodiesel) con el biocatalizador
E.coliFMJ39(ldh-pfl)(DE3)(pWS4) que co-expresa las óxido-reductasas Gre2p e Ypr1p
que participan en las diferentes etapas de la vía metabólica diseñada “de novo”. Los
resultados obtenidos en la biotransformación resultan concluyentes en relación a la identidad del producto obtenido, así como acerca de la estereoselectividad de las reacciones
involucradas, confirmando la producción de (R)-1,2-Propanodiol con exceso enantiomérico > 98 %.
Simultáneamente se presentan resultados obtenidos en la evaluación del desempeño
de la vía metabólica diseñada cuando se la enfrenta al sustrato de partida Metilglioxal
(2-Oxopropanal) evaluándose en este caso el rendimiento molar y la concentración de
producto objetivo lograda. Los resultados obtenidos con esta secuencia de reacciones
permiten concluir que se han logrado condiciones para la biotransformación estequiométrica de Metilglioxal, logrando condiciones que permiten acumular concentraciones
de (R)-1,2-Propanodiol próximas a 1 g/L (valor que si bien se considera relativamente
modesto permite encarar una optimización multivariable).
Los autores desean agradecer a Facultad de Química, PDT, PEDECIBA, INIA FPTA,
UNESCO, Paula Rodríguez, Paola Panizza, Andrés González y Guillermo Moyna.
[1] Gholami, Z., et al.Renew Sust Energy Rev. 39, 2014, 327–341. [2] IRENA, Road Transport:
The cost of Renewable Solutions, 2013. [3] Sierra, W. et al. ENAQUI 2011- Libro de Resumenes,
166. [4] Polium´s Chiral Intermediates, recuperado 7 de setiembre de 2015 de http://www.chiral.com.
162
Libro de Resúmenes
Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Uso de nanobiocatalizadores inmovilizados para la síntesis
quimio-enzimática de Butirosina B.
Erienne Jackson1, Frank Schulz2, Niclas Pryk2, Lorena Betancor1
1- Laboratorio de Biotecnología, Facultad de Ingeniería, Universidad ORT Uruguay,
Montevideo, Uruguay; 2- Laboratorio de Química y Bioquímica, Universidad de Rhur, Rhur,
Alemania.
[email protected]
La butirosina es un aminoglucósido con propiedades antibióticas producido por
B.circulans como una mezcla de dos epímeros, A y B. Los mismos son estructuralmente
idénticos a xilostastina y ribostamicina respectivamente, pero poseen además una
cadena lateral (S)-2-hidroxibutiril-4-amino (AHBA) [1] clave para evadir los mecanismos
de resistencia bacteriana. En la naturaleza, la biosíntesis de esta cadena lateral
involucra la acción concertada de 8 enzimas. En este estudio nos planteamos abordar
la síntesis in vitro de butirosina B utilizando las dos últimas enzimas de la vía (BtrG y
BtrH) y partiendo de un sustrato no natural (γ-Glu-AHBA-SNAC) [2] que sintetizamos
químicamente. El uso ex vivo de biocatalizadores presenta limitaciones tales como la
baja estabilidad, dificultad de separación del catalizador, contaminación de los
productos y su reuso limitado. La inmovilización de enzimas es una estrategia
comúnmente utilizada para evitar algunas de las limitaciones mencionadas ya que
puede proveer estabilidad frente a la temperatura, solventes orgánicos y/o cambios de
pH. Además, las enzimas inmovilizadas pueden ser reusadas, a menudo durante
muchos ciclos, minimizando costos y en ciertas aplicaciones, facilitando el uso continuo
del catalizador. La utilización de soportes nanométricos para asociar biocatalizadores
hace posible la preparación de inmovilizados con altas cargas enzimáticas. Por otro
lado, la estrategia de co-inmovilización de actividades enzimáticas que trabajen en
tandem ha demostrado ser eficiente prevenir la difusión de intermediarios de reacción
por proximidad física. En este contexto se estudiaron diferentes estrategias de
inmovilización y co-inmovilzación de BtrH y BtrG para evaluar el impacto sobre la
síntesis de Butirosina B. Las estrategias estudiadas fueron por atrapamiento y adsorción
covalente en superficie de nanopartículas de sílica biomimética. Ambas proteínas fueron
exitosamente inmovilizadas y co-inmovilziadas obteniéndose porcentajes superiores a
70% para atrapamiento y 50% para adsorción en superficie. Los rendimientos de
inmovilización estudiados para BtrH fueron de 20±0.5% y 86±0,2% respectivamente.
Los inmovilizados fueron incubados durante 16 horas con 0,1 mM de ribostomicina y
exceso de γ-Glu-AHBA-SNAC. Se logró identificar la presencia de Butirosina B por LCMS para varias de las estrategias de inmovilización ensayadas. Se encontraron
evidencias de una mejora en el acoplamiento de las actividades enzimáticas por coinmovilización. Nuestros resultados demuestran por primera vez la síntesis de
Butirosina B in vitro a partir de biocatalizadores inmovilizados.
[1] Y. Li, N. M. Llewellyn, R. Giri, F. Huang y J. B. Spencer, Chem. Biol., 2005, 12, 665–675.
[2] N. M. Llewellyn y J. B. Spencer, Chem. Commun. 2008,32, 3786–3788.
163
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Aproximaciones a la caracterización del metaboloma de
diferentes variedades de Citrus reticulata (B.) empleando 1HRMN.
Ignacio Migues1,2, Guillermo Moyna2, Andrés López2, Fernando Rivas3, Joanna Lado3,
Ma. Eugenia Couture1, Maximiliano Tramaglia1, Natalia Besil2, Verónica Cesio1, Horacio Heinzen1,2
1- Farmacognosia y Productos Naturales, DQO, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo,
Uruguay; 2- Departamento de Química del Litoral, Facultad de Química, UdelaR, Paysandú,
Uruguay; 3- INIA Salto Grande, Salto, Uruguay.
[email protected]
El origen biosintético de los compuestos responsables de las características organolépticas y nutracéuticas de las mandarinas es diverso y aunque los caracteres genéticos
involucrados pueden identificarse inequívocamente, el mecanismo de expresión de estos genes no ha sido elucidado completamente aún. Una aproximación complementaria
es el estudio del metaboloma, conjunto de los metabolitos que cada variedad produce
como expresión fenotípica de su genoma. Dado que las características organolépticas
se deben a diferencias en sus metabolitos secundarios, se toma como hipótesis de trabajo que la caracterización del perfil metabólico de las variedades de mandarina, permitirá identificar marcadores fitoquímicos de calidad de la fruta, intentando correlacionar
estos hallazgos con la evaluación sensorial de la fruta.
En el presente trabajo se seleccionaron 6 variedades de mandarina (4 parentales y 2
híbridos). Se realizaron extractos de manera de obtener una amplia variedad de metabolitos de diversa polaridad con el fin de obtener una imagen lo más completa posible
del perfil metabólico de la especie en estudio.
La metodología de extracción fue adaptada a partir de la propuesta de Choi et al. (2007)
[1] para pulpa, cáscara y hoja (n=10). Se obtuvieron dos tipos de extractos: orgánicos y
acuosos, que fueron analizados por 1H-RMN (400MHz) para caracterizar la “huella digital” de los metabolitos de cada una de las variedades en estudio. Mediante análisis de
componentes principales (PCA), se evaluaron los resultados y se agruparon las muestras según similitudes/diferencias.
El análisis de componentes principales (PCA) de las señales obtenidas de los espectros
1
H-RMN de los 4 parentales fue capaz de diferenciar entre las distintas variedades. Asimismo la comparación entre los parentales y los híbridos arrojó resultados significativos
de la transferencia de los caracteres fenotípicos. También se realizó una comparación
de la huella metabólica para cada especie entre hoja, cáscara del fruto y su pulpa, discriminándose claramente el perfil metabólico de las hojas de los correspondientes a la
cáscara y la pulpa.
Los autores agradecen la financiación del proyecto (categoría L4) a INIA y a PEDECIBA Química.
[1] Choi, H.K.; Yoon, J.H.; Kim, Y.S. et al. Metabolomic profiling of Cheonggukjang during fermentation by 1H NMR spectrometry and principal components analysis. Process Biochem 2007,
42, 263-266.
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Glicanos de Fasciola hepatica modulan la maduración de células dendríticas
Ernesto Rodríguez1, Hakan Kalay2, Cecilia Giacomini3, Yvette van Kooyk2, Juan J.
García Vallejo2, Teresa Freire1.
1- Departamento de Inmunobiología, Facultad de Medicina, UdelaR, Montevideo, Uruguay;
2- Department of Molecular Cell Biology and Immunology, VU University Medical Center,
Amsterdam, Países Bajos; 3 - Cátedra de Bioquímica, Departamento de Biociencias, Facultad
de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
La fasciolosis, una parasitosis causada por helmintos del género Fasciola, afecta principalmente al ganado y también al hombre. Fasciola hepatica, el parásito causante de
la fasciolosis en nuestra región, establece infecciones crónicas que le permiten sobrevivir dentro del hospedero, gracias a estrategias de evasión inmunitaria. Uno de los mecanismos de inmunomodulación utilizados por F. hepatica consiste en inhibir la maduración o función de las células dendríticas (DCs). De hecho, utilizando un modelo murino
de infección por el parásito, pudimos observar que las células dendríticas (CD11chi
F4/80-) presentes en la cavidad peritoneal de animales infectados presentan una mayor
producción de la citoquina anti inflamatoria IL10, al igual que una menor cantidad de
MHCII, respecto a los animales no infectados. En el presente trabajo estudiamos la capacidad de los glicanos presentes en un extracto total del parásito adulto (FhTE) de
modular la maduración inducida por ligandos de TLR de células dendríticas murinas y
humanas. En células dendríticas derivadas de médula ósea de raton (BMDCs), FhTE
aumenta la producción de la citoquina anti inflamatoria IL10 y reduce la citoquina pro
inflamatoria IL12p40 inducida por ligandos de TLR. Para estudiar el rol de los glúcidos
en este proceso, utilizamos la oxidación con m-periodato de sodio. Dicho proceso conduce a la pérdida de la estructura de azúcares presentes en el extracto, lo que abole la
actividad biológica de los mismos, ya que anula su reconocimiento por parte de receptores o lectinas. Observamos que la oxidación de los glicanos conduce a una pérdida
del aumento de la producción de IL10, al igual que no se observa inhibición en la producción de IL12p40. Realizando ensayos de inhibición con monosacáridos, vemos que
dichos procesos son inhibidos por Manosa, sugiriendo la participación de receptores
que reconocen dicho azúcar.
En células dendríticas humanas derivadas de monocitos (moDCs), FhTE es capaz de
aumentar la producción de IL10 inducida por ligandos de TLR, sin observarse cambios
en otras citoquinas. Dicho aumento se pierde cuando se realiza la oxidación con mperiodato de sodio de FhTE, sugiriendo que dicho proceso está mediado por estructuras
glucìdicas presentes en el extracto. Utilizando anticuerpos bloqueantes de diferentes
lectinas tipo C, pudimos ver que dicho efecto es mediado por el receptor DC-SIGN, expresado sobre las moDCs. Utilizando las exo glicosidasas específicas, pudimos observar que la interacción es mediada por residuos de Manosa y Fucosa terminales. Por
último, se aislaron los N-Glicanos de FhTE mediante tratamiento con PNGasa F, para
luego analizarlos por Cromatografìa lìquida. Éste método nos permitió comprobar la presencia de residuos de Manosa y Fucosa terminales en los N-Glicanos de FhTE.
165
Libro de Resúmenes
Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Determinación de 64 residuos de pesticidas en leche materna
por GC-MS y LC-MS/MS y aplicación piloto en muestras reales
Anna Paula Burgueño1, Andrés Pérez1, Horacio Heinzen1,2
1- Grupo de Análisis de Contaminantes Traza (GACT) - Cátedra de Farmacognosia y
Productos Naturales, Facultad de Química, UDELAR, 2- Polo Agroalimentario y Agroindustrial
Paysandú, Centro Universitario de Paysandú, UDELAR.
[email protected]
El objetivo del trabajo consistió el desarrollo de un método para el análisis de residuos
de plaguicidas en leche materna. La leche representa una vía de excreción de pesticidas
en mamíferos y como emulsión se espera que pueda contenerlos en un amplio espectro
de polaridades. Es de obtención no invasiva y ha sido tradicionalmente utilizada para
monitorear la presencia y exposición a contaminantes ambientales. Sin embargo los
métodos reportados se desarrollaron principalmente para leche bovina y hacen hincapié
en compuestos organoclorados ya en desuso. La leche humana brinda la oportunidad
de monitorear simultáneamente la exposición de madres y lactantes. Sin embargo como
alimento insustituible su disponibilidad es limitada. En este sentido se propuso que el
método a desarrollar sea específico para leche materna: tenga en cuenta sus características particulares de composición y su disponibilidad limitada, e incluya un amplio espectro de compuestos en especial aquellos de uso actual en la agricultura de Uruguay
y la región.
A partir de metodologías reportadas [1-3] se ensayaron diferentes condiciones de extracción y clean up. Una vez determinadas se miniaturizó de forma proporcional logrando reducir en un 50% la cantidad de muestra y reactivos necesaria. El método
multiresiduo miniaturizado resultante fue validado de acuerdo a los parámetros de la
Guía SANCO [4] y luego aplicado de forma piloto a 21 muestras reales.
Fue posible utilizar un mismo tratamiento de muestra para el análisis en ambas técnicas
cromatográficas (GC-MS y LC-MS/MS), consiste en una modificación del método QuEChERS original donde destaca como principal diferencia la incorporación de Freeze out
(12-16hs, -18°C) técnica de purificación que permite la remoción de interferencias por
diferencias en el punto de fusión. La miniaturización fue viable y el desempeño del método se mantuvo aceptable, reduciéndose de 10 a 5g la masa de muestra. La metodología fue validada para 64 compuestos (36 por LC y 28 por GC), solo 6 compuestos
presentan recuperaciones inferiores al 70% y ese obtuvieron RSD≤21% para todos los
analitos estudiados. Se evaluó efecto matriz siendo este notoriamente mayor para GC.
Los LOD (µg/kg) obtenidos se encuentran entre 0,5-5 y 10-100 mientras que los valores
de LOQ (µg/kg) van desde 1-10 y 15-160 para LC y GC, respectivamente. No fueron
detectados residuos de pesticidas en ninguna de las 21 muestras reales para los analitos buscados.
Se ha logrado desarrollar una herramienta analítica útil para el diagnóstico de la situación real de exposición a residuos de pesticidas en el país. Constituye este el primer
reporte de búsqueda de estos contaminantes en leche materna en nuestro país.
Los autores agradecen especialmente al Banco de Leche Materna del Centro Hospitalario Pereira Rosell (CHPR), a la Agencia Nacional de Investigación e Innovación (ANII)
y compañeros del Polo Agroalimentario y Agroindustrial Paysandú.
[1] Anastassiades, M.; Lehotay, S.J. et al. AOAC International, 2003, 86 412-431. [2] Lehotay,
S.J. J. AOAC International, 2007, 90 485-512. [3] Ferrer, C et. Al J. AOAC International, 2010, 93
380-388. [4] SANCO 12571/2013 Guidance document on analytical quality control and validation
procedures for pesticide residues analysis in food and feed.
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Actividad antioxidante de chalconas sintéticas
Nichole Osti Silva1, Carla Roberta Lopes de Azambuja Borges2, Gabriel Jorge Sagrera
Darelli3, Vânia Rodrigues de Lima4
Escola de Química e Alimentos, Universidade Federal do Rio Grande (FURG), Rio Grande
(RS), Brasil.; Laboratorio de Síntesis Orgánica, Departamento de Química Orgánica, Facultad
de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay
[email protected]
Dado que el estrés oxidativo está asociado a una serie de patologías, es importante
estudiar sustancias con propiedades antioxidantes. Las chalconas se destacan porque
poseen actividades farmacológicas como antiinflamatoria, antitumoral y antioxidante
[1,2]. La actividad antioxidante de chalconas puede estar asociada a mecanismos, como
el secuestro de radicales libres, la reducción de especies reactivas y la quelación de
metales [3]. La actividad de las chalconas está relacionada con su estructura. Así, en
este estudio se evaluó la capacidad antioxidante de tres chalconas sintéticas. Las chalconas (2E)-1,3-difenilprop-2-en-1-ona (0.0); (2E)-3-(4-hidroxifenil)-1-fenilprop-2-en-1ona (0.4) y (2E)-1-(2-hidroxifenil)-3-4-hidroxifenil) prop-2-en-1-ona (1.4), fueron obtenidas por condensación aldólica a partir de sus correspondientes precursores (acetofenonas y benzaldehidos). En el caso de las chalconas que no poseen OH libres (o solamente el 2'-OH), la reacción se realizó utilizando NaH en THF anhidro. Las 4-hidroxichalconas se prepararon en tres etapas: protección del 4-hidroxibenzaldehido como
éter de tetrahidropiranilo, condensación aldólica y desprotección final. Los compuestos
fueron obtenidos con buenos rendimientos y caracterizados por RMN y EM. Las chalconas fueron testeadas en diferentes concentraciones (0,0 mg/mL, 0,25 mg/mL, 0,50
mg/mL y 0,75 mg/mL) y fueron evaluadas mediante la prueba colorimétrica DPPH (2,2difenil-1-picril-hidrazila) [4,5,6]. Los resultados fueron discutidos en base a la relación
estructura- actividad de las chalconas estudiadas. La chalcona 0.0 (sin sustituyentes), a
la mayor concentración probada (0,75 mg/mL), presentó una actividad antioxidante de
3,67%. La chalcona 0.4, que tiene un grupo hidroxilo en la posición 4 del anillo de benceno B, presentó, una actividad antioxidante aproximadamente dos veces mayor
(8,85%) de la chalcona 0.0. Por último, la chalcona 1.4, que tiene dos grupos hidroxilo
en su estructura, mostró la mayor actividad antioxidante entre las otras chalconas testeadas, siendo esta de 37,84%. Comparando las tres chalconas, se observa que la actividad antioxidante es directamente proporcional a la cantidad de grupos hidroxilo en
sus estructuras, dado que proporciona más hidrógenos disponibles para reducir los radicales libres [7]. Estudios descritos en la literatura confirman que la presencia de grupos
hidroxilos en las posiciones 2, 4 y 6 de los anillos es altamente favorable para muchas
actividades biológicas de una sustancia. La identificación de chalconas con actividades
antioxidantes muestra elementos estructurales que pueden ser útiles para el desarrollo
de candidatos a fármacos más eficientes para el tratamiento de patologías.
[1] Alcaraz, M. J. et al. British Journal of Pharmacology, 2004, 142, 1191- 1199. [2] Chiaradia, L.
D. et al. Bioorganic & Medicinal Chemistry, 2008, 16, 658- 667. [3] Yayli, N. et al. Journal of
Photochemistry and Photobiology A: chemistry, 2005, 169, 229- 234. [4] Roginsky, V.; Lissi, E.
A.; Food Chem. 2005, 92, 235- 254. [5] Brand-Williams, W. et al. Lebensm.- Wiss. Technol, 1995,
28, 25- 30. [6] Sánchez-Moreno, C. ET al. J. Sci. Food. Agric, 1998, 76, 270- 276. [7] Rahman,
A. et al. Turk J Chem, 2007, 31, 25- 34.
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4-6/11/2015
Catalizadores trimetálicos NiLaSn para la producción de
hidrógeno a partir de bioetanol
Mauricio Musso1, Juan Bussi1
1-Laboratorio de Fisicoquímica de Superficies, DETEMA, Facultad de Química, UdelaR,
Montevideo, Uruguay
[email protected]
La búsqueda de nuevas fuentes de energía crece a nivel mundial debido al esperado
agotamiento de los recursos fósiles y encarecimiento de los mismos. Entre las distintas
tecnologías alternativas se encuentra el reformado catalítico con vapor de agua, que
permite transformar distintos hidrocarburos en mezclas gaseosas ricas en hidrógeno y
óxidos de carbono, las cuales pueden luego ser utilizadas en celdas de combustible. El
bioetanol obtenido por fermentación de azúcares aparece como un candidato ideal como
hidrocarburo de partida debido a su baja toxicidad y facilidad para su uso y distribución.
La siguiente ecuación indica la máxima cantidad de H2 y CO2 que podría obtenerse:
C2H5OH + 3H2O → 6H2 + 2CO2
El reformado con vapor de agua es un proceso endotérmico, por lo que es favorecido
por altas temperaturas, bajas presiones y el uso de catalizadores, siendo Ni y Co los
más ventajosos debido a su alta actividad y relativo bajo costo. Distintos óxidos
metálicos son comúnmente utilizados como soportes debido a que aportan distintas
propiedades de interés. En particular ha sido reportada la fase La2Sn2O7 con una alta
estabilidad térmica y química en un amplio rango de temperaturas.
En base a lo anterior el objetivo del siguiente estudio es ensayar una serie de
catalizadores de níquel en forma de una estructura trimetálica Ni-La-Sn en el reformado
de etanol con vapor de agua en distintas condiciones experimentales (temperatura de
calcinación, temperatura de reacción, contenido de níquel).
Los resultados del ensayo de reformado a 650ºC son mostrados en la figura. El H2 es el
producto principal acompañado de CH4, CO y CO2. La poca variabilidad en los flujos
indica alta estabilidad química del catalizador así como una alta resistencia a la
formación de carbón elemental que pudiera llevar a la desactivación del mismo. La
conversión de etanol fue del 99,9% y el rendimiento en H2 fue de 44% respecto al
estequiométrico. La presencia de acetaldehído en los productos indica que la
deshidrogenación del etanol es el primer paso de reacción.
Actualmente se continúan los trabajos para una mejor caracterización del
comportamiento del sistema trimetálico como catalizador, así como ensayos de
reformado con otros hidrocarburos oxigenados derivados de biomasa.
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4-6/11/2015
Inesperada oxidación de bencilazida a benzonitrilo mediante el
complejo enzimático tolueno dioxigenasa
Ma. Agustina Vila1, Nicolás Veiga2, Gustavo Seoane1, Ignacio Carrera1
1-Laboratorio de Biocatálisis y Biotransformaciones, Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay; 2- Cátedra de Química Inorgánica, Departamento Estrella Campos, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Los cis-ciclohexadienodioles producidos mediante biotransformación de arenos
por el complejo enzimático Tolueno Dioxigenasa (TDO) han sido extensamente utilizados como materiales de partida para síntesis enantioselectivas de moléculas orgánicas
complejas.[1] Recientemente nuestro grupo encontró que la biotransformación de la
bencilazida por medio de la TDO produce el dienodiol exocíclico 2, junto con el ciano
dienodiol 3. La formación del compuesto 2 fue explicada mediante un doble rearreglo
sigmatrópico [3,3] a partir del diol 1.[2] En este trabajo se presenta el estudio de la formación del nitrilo 3, un proceso que requiere la oxidación de la azida bencílica al correspondiente grupo nitrilo. Mediante el análisis de los perfiles de producción de los productos 2 y 3 (ver Figura) y de la biotransformación de otros sustratos, se propone que dicha
oxidación está mediada por el sistema enzimático TDO para producir benzonitrilo, el
cual es posteriormente dioxigenado para dar el producto 3. La oxidación inicial involucra
la monooxigenación en la posición bencílica, mediada por la TDO, para producir la hidroxiazida 4, la cual produce benzonitrilo por deshidratación y pérdida de nitrógeno. Se
presentará una propuesta mecanística para esta transformación, junto con estudios de
modelado molecular que avalen el proceso de monooxigenación mencionado.
[1] Hudlicky, T; Reed, J.; Synlett 2009, 685-703. [2] Thevenet, N.; de la Sovera, V.; Vila, M.A. et
al.; Org. Lett., 2015, 17, 684-687.
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4-6/11/2015
Complejos heterolépticos de oxidovanadio(IV) con un
salicilidenaminoacidato y ligandos polipiridínicos:
citotoxicidad y mecanismo de acción
Gonzalo Scalese1, Santiago Rostán1, Isabel Correia2, Filipa Mendes3, Fernanda
Marques3, João Costa Pessoa2, Julio Benítez1, Dinorah Gambino1
1-Cátedra de Química Inorgánica, DEC, Facultad de Química, Universidad de la República,
Montevideo, Uruguay; 2- Centro de Química Estructural, Instituto Superior Técnico,
Universidade de Lisboa, Lisboa, Portugal; 3- Centro de Ciências e Tecnologias Nucleares,
Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Portugal.
[email protected]
Debido a la relevancia del vanadio en ciertos procesos biológicos, diferentes
compuestos de este metal han sido propuestos para el tratamiento de la diabetes, el
cáncer y enfermedades causadas por parásitos, pero ninguno de ellos ha alcanzado el
uso clínico aún [1,2].En la búsqueda de nuevos fármacos metálicospara el tratamiento
del cáncer, en este trabajo se ha desarrollado una nueva serie de compuestos
heterolépticos, [VIVO(L)(NN)], 1-8, estructuralmente relacionados. Éstos incluyen un
ligando L, obtenido por condensación de glicina y salicilaldehído o 5-bromosalicilaldehído, y diferentes coligandos polipiridínicosNN con capacidad intercalante del
ADN(NN: dipirido[3,2-a: 2´,3´-c]fenazina (dppz), 2,2´-bipiridina (bipy), 1,10-fenantrolina
(phen), 5-amino-1,10-fenantrolina (aminophen), 5,6-epoxi-5,6-dihidro-1,10-fenantrolina
(epoxyphen) o [1,2,5]tiadiazolo[3,4-f][1,10]fenantrolina (tdzp)). La caracterización al
estado sólido y en solución por diferentes técnicas indica que se trata de compuestos
neutros de fórmula [VIVO(L)(NN)]xH20, donde L coordina de forma tridentada y
doblemente deprotonada al centro VO2+a través de los oxígenos fenólico y del grupo
carboxilato y el nitrógeno de la imina. La espectroscopía EPR indica que los ligandos
NN coordinan al vanadio de forma bidentada axial-ecuatorial. También se determinó la
lipofilia de la nueva serie por TLC en fase reversa.
La actividad citotóxica de los complejos fue evaluada en cuatro líneas de células
tumorales humanas (A2780, ovario; MCF7, mama; A375, melanoma y PC3, próstata)
luego de 24 horas de tratamiento. Los complejos presentaron valores de IC50 en el rango
de 1,55-3,70 M en células de melanoma. En las células de ovario, los complejos más
tóxicos fueron 1, 2, 4 y 6, que muestran actividad tres veces mayor que el cisplatino. La
sustitución con bromo en el salicilaldehídono causó aumento en la actividad citotóxica.
Para estudiar el mecanismo de acción citotóxica se realizaron, en células A2780,
estudios in vitro de actividad metabólica con Rojo Neutro y MTT, ensayos que miden la
actividad deshidrogenasa mitocondrial y la integridad funcional de los lisosomas,
respectivamente. También, se observó el efecto de los compuestos en la morfología de
las células de ovario A2780 por TEM y se estudió la interacción con ADN por
electroforesis en gel.
[1] Costa Pessoa, J.; Etcheverry, S.; Gambino, D. Coord. Chem. Rev.
http://dx.doi.org/10.1016/j.ccr.2014.12.002. [2] Scalese, G.; Benítez, J.; Rostán, S.; Correia, I.;
Bradford, L.; Vieites, M.; Minini, L.; Merlino, A.; Coitiño, E. L.; Birriel, E.; Varela, J.; Cerecetto, H.;
González, M.; Costa Pessoa, J.; Gambino, D., J. Inorg. Biochem., 2015, 147, 116-125.
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4-6/11/2015
Diseño, síntesis y caracterización de materiales porosos como
ánodo y soporte para Celdas de Combustible de Óxido Sólido
(SOFCs).
Joaquín Grassi, Leopoldo Suescun
Laboratorio de Cristalografía Química del Estado Sólido y Materiales/Cátedra de Física/DETEMA, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay
[email protected]
Las Celdas de Combustible de Óxido Sólido (SOFC) son sistemas de generación eficiente de
energía a partir de hidrógeno o hidrocarburos que duplican en eficiencia a los sistemas de generación térmica basados en el mismo combustible. Esta tecnología es además la más adecuada
para la transición a la economía del hidrógeno ya que las SOFC son capaces de funcionar también con hidrocarburos livianos (ej. metano) disponibles hoy a bajo costo con una amplia red de
distribución instalada. Las exigencias para el material que actúe como ánodo de una SOFC son:
alta conductividad iónica y electrónica, actividad catalítica para reformado y oxidación del combustible, estabilidad térmica, mecánica y química cuando está en contacto con otros componentes de la celda (electrolito, interconectores) durante los ciclos de oxidación-reducción que sufre
el material. El ánodo de la celda, además, puede funcionar como soporte mecánico de la misma,
sustituyendo al electrolito y disminuyendo consecuentemente la resistencia eléctrica asociada a
la conducción iónica. En esta función el ánodo pasa a ser el componente de mayor espesor
(mayor a 200μm). En este caso debe presentar, además de rigidez suficiente, una estructura
porosa para permitir el ingreso de combustible y salida de productos de combustión, por lo tanto
es fundamental regular su microestructura. El objetivo del trabajo es la preparación de ánodos
porosos para SOFC basados en cer-mets de CeO2b con dopantes específicos (Gd, Smy otros
cationes trivalentes) y Ni. Los ánodos se prepararon por distintas técnicas y se mezclaron los
materiales nano-estructurados obtenidos con almidón de maíz en porcentajes determinados calcinando la materia orgánica promoviendo la porosidad a escala micrométrica. Se muestran resultados de la caracterización de los materiales preparados por DRX de polvo para determinar
la pureza de fases y tamaño de partícula de los componentes del polvo, de SEM para determinar
dimensiones de poros y capas de pares ánodo-electrolito e IR-Raman para caracterización de
superficies e interfases y proceso de quemado del almidón.
Interfase ánodo – electrolito (izq.) obtenida por co-prensado. Detalle del bulk del ánodo poroso.
J.Grassi agradece a ANII por la Beca de Iniciación a la Investigación (INI_X_2013_1_101004) y
por la financiación del proyecto.
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4-6/11/2015
Síntesis y evaluación biológica de tio- y selenosemicarbazonas
y sus complejos metálicos como potenciales agentes contra
Trypanosoma brucei
Chiara Pizzo1, Agustín Muniz2, Andrea Medeiros3,4, Marcelo Comini3, Lucía Otero2,
Graciela Mahler1, Dinorah Gambino2
1- Laboratorio de Química Farmacéutica, DQO, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo,
Uruguay; 2- Cátedra de Química Inorgánica, DEC, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo,
Uruguay; 3- Institut Pasteur de Montevideo, Group Redox Biology of Trypanosomes,
Montevideo, Uruguay; 4- Departamento de Bioquímica, Facultad de Medicina, UdelaR,
Montevideo, Uruguay
[email protected]
Los tripanosomátidos son organismos eucariotas que causan diversas enfermedades,
como son la enfermedad de Chagas (Trypanosoma cruzi) y la enfermedad del sueño
(Trypanosoma brucei). Estos parásitos patógenos comparten varias rutas bioquímicas
únicas, que están ausentes en sus hospedadores. Estas rutas aparecen como
interesantes dianas para el diseño racional de fármacos [1].
Recientemente hemos preparado una serie de selenosemicarbazonas con actividad
R3
H
N
NH2
N
X
R2
X
R1
R2
R3
Se
Se
S
S
S
Cl
Br
Br
Cl
Cl
Cl
H
H
Cl
Cl
CH3
CH3
CH3
CH3
H
L1
L2
L3
L4
L5
R1
contra T. cruzi. Los compuestos resultaron buenos inhibidores del crecimiento del
parásito, pero resultaron tóxicos en células modelo de mamífero [2]. La coordinación a
iones metálicos de ligandos orgánicos con actividad comprobada frente a un agente
etiológico es una estrategia que puede permitir la obtención de complejos con un perfil
farmacológico mejorado, ya sea por incremento de la actividad y/o reducción de la
toxicidad del ligando o por mejora de su biodisponibilidad debido a cambios favorables
en propiedades fisicoquímicas de importancia biológica.
Con el fin de explorar el efecto del cambio de Se por S y de la complejación a metales
sobre la inhibición del crecimiento de T. brucei y la citotoxicidad en células mamíferas
modelo, preparamos una serie de ligandos tio- y selenosemicarbazonas, L1-L5, y sus
complejos de Pd y Pt, MIICl2L. Los ligandos y los complejos fueron caracterizados por
diferentes técnicas en estado sólido y en solución que aseguraron su naturaleza y
pureza.
Las selenosemicarbazonas presentaron valores de IC50 contra T. brucei en el rango
submicromolar (L1  0,43 y L2  0,10 M); las tiosemicarbazonas resultaron menos
activas. Los compuestos de Pd mostraron valores de IC50 en el rango 0,37 - 2,06 M y
resultaron cuatro veces más activos que sus análogos de Pt. Es de resaltar que si bien
PdIICl2L1 mostró una actividad similar a la de L1, el complejo resultó mucho menos
tóxico para macrófagos murinos J774, seleccionados como modelo de células
mamíferas. Su índice de selectividad es mayor de 540, lo que lo convierte en posible
hit para el desarrollo de potenciales fármacos contra T. brucei.
A. Muniz agradece una beca de iniciación a la investigación de ANII.
[1] Cavalli, A.; Bolognesi, M. J. Med. Chem. 2009, 52, 7339–7359. [2] Pizzo, C.; Faral-Tello, P.;
Salinas, G.; et al. Med. Chem. Commun. 2012, 3, 362−368.
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4-6/11/2015
Reconocimiento molecular entre el fitato y poliaminas
biogénicas y sintéticas: análisis químico y estructural
Nicolás Veiga1, Julia Torres1, Claudia Giorgi2, Antonio Bianchi2, Carlos Kremer1
1- Cátedra de Química Inorgánica, Departamento Estrella Campos, Facultad de Química,
Universidad de la República, Montevideo, Uruguay; 2- Departamento de Química "Ugo Schiff”,
Universitá degli Studi di Firenze, Florencia, Italia
[email protected]
Los myo-inositol fosfatos son metabolitos ubicuos en células eucariotas, con diferentes
patrones de fosforilación del anillo de inositol. El más abundante es el miembro
hexafosforilado, llamado fitato (L12–), cuyas funciones biológicas aún no se comprenden
cabalmente, debido principalmente a su complicada química de coordinación con
cationes intracelulares. Nuestro grupo ha estudiado esta interacción en presencia de
cationes metálicos [1], pero aún no se tienen datos referidos a cationes orgánicos
relevantes a nivel fisiológico. Con este objetivo, se presenta aquí el análisis químico y
estructural del proceso de reconocimiento molecular entre el fitato y varias poliaminas
biogénicas (putrescina (put), cadaverina, agmatina, espermidina, espermina) y
sintéticas (1,19-dimetil-1,4,7,10,13,16,19-heptaazanonadecano, entre otras). Las
constantes de formación de aductos fitato-amina se determinaron a 37,0 °C e I = 0,15
M mediante potenciometría de H+. Los resultados muestran una fuerte asociación
fitato:amina, detectándose especies 1:1 y 1:2 en diferentes estados de protonación (ver
figura), las que son suficientemente estables como para existir en medio fisiológico. En
general, las formas más cargadas de las aminas y el fitato interaccionan más
fuertemente, indicando una unión predominantemente electrostática. Algunas
excepciones a este modelo revelan características interesantes del reconocimiento
molecular: las especies más cargadas y rígidas de las poliaminas más largas son menos
capaces de acoplarse al fitato. Asimismo, la estabilidad de los complejos aumenta con
la longitud de cadena de la poliamina, dado el aumento del número de posibles sitios de
unión por enlaces de hidrógeno y la flexibilidad molecular. Mediante titulación
calorimétrica isotérmica fue posible determinar que el incremento del largo de cadena
causa un aumento en el número de procesos exotérmicos de asociación y que las
interacciones más fuertes en los aductos reducen los grados de libertad de forma
significativa, mientras que las interacciones débiles los aumentan. El modelado por DFT
muestra que, en las especies 1:1, las aminas se acoplan al confórmero ecuatorial del
fitato de forma syn al fosfato en C2 (ver figura), estableciendo una red de enlaces de
hidrógeno tipo -N-H∙∙∙O- y -N∙∙∙H-O-, mediado por moléculas de solvente. La segunda
amina en los complejos 1:2 se une por la otra cara del anillo de inositol. Los parámetros
estructurales calculados muestran buena correlación con la estabilidad de las especies.
Este trabajo fue financiado por el Programa de Apoyo a Grupos de Investigación - CSIC.
[1] Veiga, N. et al. Dalton Trans. 2014, 43, 16238-16251.
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4-6/11/2015
Síntesis y caracterización de complejos de oxidovanadio(IV)
con bases de Schiff y derivados de la 1,10-fenantrolina
Santiago Rostán1, Gonzalo Scalese1, Jorge Castiglioni3, Isabel Correia2, João Costa
Pessoa2, Dinorah Gambino1
1- Cátedra de Química Inorgánica, DEC, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay;
2- Centro de Química Estrutural, IST, Universidade de Lisboa, Lisboa, Portugal; 3- LAFIDESU,
DETEMA, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay
[email protected]
La potencialidad de los compuestos de vanadio en Química Inorgánica Medicinal ha
sido ampliamente explorada; la investigación se ha centrado principalmente en mejorar
la tolerabilidad y biodistribución del centro insulinomimético VIVO2+ y en el desarrollo de
compuestos antitumorales. El estudio de compuestos de vanadio para el tratamiento de
enfermedades parasitarias de alta incidencia en salud humana comenzó en forma
sistemática solo recientemente [1]. En ese marco nuestro grupo ha centrado su atención
en el desarrollo de nuevos complejos de oxidovanadio(IV) y dioxidovanadio(V) con
bases de Schiff derivadas del salicilaldehído como ligandos. Estos compuestos
presentaron actividad tripanosomicida, leishmanicida y/o antitumoral [2-4]. En este
trabajo se presenta la síntesis y caracterización exhaustiva de una nueva familia de
compuestos de oxidovanadio(IV) de una base de Schiff, obtenida por condensación de
2-hidroxinaftaldehído y glicina, y coligandos con capacidad intercalante del ADN
derivados de la 1,10-fenantrolina (NN: dipirido[3,2-a: 2´,3´-c]fenazina (dppz), 2,2´bipiridina (bipy), 1,10-fenantrolina (phen), 5-amino-1,10-fenantrolina (aminophen), 5,6epoxi-5,6-dihidro-1,10-fenantrolina
(epoxyphen)
o
[1,2,5]tiadiazolo[3,4f][1,10]fenantrolina (tdzp)). La caracterización por análisis de elementos livianos,
conductimetría, TGA, ESI-MS y espectroscopías IR y EPR indica que se trata de
compuestos neutros de fórmula [VIVO(L)(NN)]xH20, donde la base de Schiff L coordina
de forma tridentada y doblemente deprotonada al centro VO2+ a través de los oxígenos
fenólico y del grupo carboxilato y el nitrógeno de la imina. El ligando NN coordina al
vanadio de forma bidentada axial-ecuatorial a través de sus dos nitrógenos. Además,
experimentos de EPR y 51V-RMN permitieron estudiar la estabilidad de los compuestos
a la solvólisis /oxidación.
En suma, se sintetizaron con alta pureza y caracterizaron seis nuevos complejos de
fórmula [VIVO(L)(NN)]xH20. Su evaluación biológica se encuentra en proceso.
Los autores agradecen a la Dra. Valeria Schapiro (DQO) por la dirección del trabajo de
síntesis del ligando tdzp, realizada por GS.
[1] Costa Pessoa, J.; Etcheverry, S.; Gambino, D. Coord. Chem. Rev.
http://dx.doi.org/10.1016/j.ccr.2014.12.002. [2] Scalese, G., Benítez, J.; Rostán, S.; Gambino, D.
et al. J. Inorg. Biochem. 2015, 147, 116–125. [3] Fernández, M.; González, M.; Gambino, D. et
al. Dalton Trans. 2013, 42, 11900-11911. [4] Benítez, J.; Garat, B.; Gambino, D. et al. J. Inorg.
Biochem. 2011, 105, 303-311.
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4-6/11/2015
Síntesis y validación de Fluoresceina-boronato como una
sonda fluorescente para la directa detección de peroxinitrito
Natalia Rios1, 2, Lucía Piacenza1, Carolina Prolo1, Gloria V. López2, Rafael Radi1
1- Centro de Investigaciones Biomédicas CEINBIO, Departamento de Bioquímica, Facultad de
Medicina, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay; 2- Laboratorio de Química Orgánica, Departamento de Química Orgánica, Facultad de Ciencias-Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
El peroxinitrito (ONOO-), producto de la rápida reacción entre los radicales óxido nítrico
(NO) y superóxido (O2.-) es una especie de vida media muy corta que ha sido identificado
como un agente citotóxico con gran poder oxidante y nitrante. Es considerado un
mediador patogénico en situaciones de estrés nitrooxidativo, involucrado en afecciones
como inflamación y enfermedades cardiovasculares [1,2]. La sonda fluorescente
Fluoresceína-boronato (Fl-B) ha sido reportada anteriormente como sonda fluorogénica
para la detección de peróxido de hidrógeno [3]. En este trabajo se presentan las ventajas
de utilizar Fl-B como una sonda para la detección directa del anión peroxinitrito. Se
obtuvo la sonda Fl-B en dos pasos de reacción (42% rendimiento global). Determinamos
la constante cinética de la reacción de Fl-B con diferentes oxidantes presentes en
medios biológicos como peroxinitrito (1 x 106 M-1s-1), H2O2 (0.65 M-1s-1) y ClO- (4.3 x 102
M-1s-1). Obteniendo una constante cinética para la reacción de Fl-B con peroxinitrito más
de un millón de veces más rápida que la reacción de Fl-B con H2O2. Hemos estudiado
la reactividad del peroxinitrito con Fl-B utilizando una colección de atrapadores de
radicales libres y los resultados obtenidos confirman la predicción de un mecanismo de
reacción directa. Se ha detectado la formación de peroxinitrito en células endoteliales
utilizando Fl-B en lectores de placa multimodo: células endoteliales derivadas de aortas
bovinas (BAECs) fueron expuestas a flujos de superóxido generado por el toxico
mitocondrial antimicina A (AA) y óxido nítrico generado a partir de un dador NOC-18 o
peroxinitrito derivado de la auto descomposición de SIN-1. Además, Fl-B se utilizó con
éxito para la detección de peroxinitrito en células por otras metodologías como
Microscopía de Fluorescencia y Citometría de Flujo: BAECs fueron pre-incubadas con
FI-B (50 μM, 40 min at 37°C) antes de las diferentes condiciones experimentales, AA (4
μM) en presencia de NOC-18 (0–2 mM t1/2 ∼1080 min) ó SIN-1 (20 µM; 0.8 µM.min-1 de
peroxinitrito a 37°C). En las condiciones experimentales se observó un aumento en la
fluorescencia correspondiente a la formación de ONOO- mientras que la presencia de
AA o NOC-18 por sí mismo no oxida Fl-B. Validamos Fl-B como una sonda fluorescente
útil para la detección directa de peroxinitrito en las células vivas.
[1] Radi, R., Peluffo, G., Alvarez, M.N., et al. Free Rad. Biol. & Med. 2001, 30, 463-488. [2]
Zielonka, J., Sikora., A., Kalyanaraman, B. et al. JBC 2010, 285, 14210-14216. [3] Dickinson, B.,
Huynh, C.,Chang, C. JACS 2010, 132, 5906-5915.
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Reacciones multicomponente en condiciones amigables con el
medio ambiente en un laboratorio de química orgánica.
Gloria V. López1,2, Mariana Ingold1, Rosina Dapueto1, Williams Porcal2
1- Grupo de Química Medicinal, Laboratorio de Química Orgánica, Facultad de CienciasFacultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay; 2- Departamento de
Química Orgánica, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
El principal desafío de los químicos en la actualidad es generar los materiales
necesarios para mantener la calidad de vida de los seres vivos de manera eficiente,
cuidando las fuentes de energía, reduciendo los efectos negativos sobre el medio
ambiente y la salud humana [1]. En este contexto, es fundamental el rol del docente en
la formación de los futuros científicos introduciendo cambios en la forma de pensar a la
hora del diseño y desarrollo de nuevas moléculas, por ejemplo, para su uso como
fármacos.
Las reacciones multicomponente (RMC) son aquellas en las cuales se forman productos
a partir de tres o más compuestos diferentes en un único paso de reacción, y que en
general incorporan todos los átomos de los reactivos. Ejemplos clásicos son la reacción
de Passerini y reacción de Ugi, que permiten generar una estructura compleja a partir
de moléculas simples y con alta eficiencia atómica. En general, la reacción de Passerini
involucra un aldehído o cetona, un isonitrilo y un ácido carboxílico, y en la reacción de
Ugi, además una amina, para dar una alfa-aciloxiamida y bis-amida, respectivamente.
En el presente trabajo se describe el uso de estas dos reacciones multicomponente, en
condiciones amigables con el medio ambiente, como posibles experimentos de
laboratorio en un curso de Química Orgánica [2]. Diferentes parámetros fueron
analizados para determinar cuán amigable es el proceso sintético con el medio ambiente
[3]. Se discutirán las ventajas del uso de agua como disolvente o la ausencia de éste, el
uso de irradiación de microondas o de ultrasonido frente a las condiciones
convencionales [4].
En suma, las RMC en condiciones de química verde permiten desarrollar pequeñas
colecciones de moléculas bioactivas en forma eficiente, rápida y simple, a partir de
reactivos accesibles.
O
Condiciones
verdes
O
R4
O
O R1 R2
N
H
R5
R1
R2
N
R5
C
Condiciones
verdes
O
Passerini
R4
OH
R3
NH2
Ugi
R4
R3
N
O R1
O
N
R2 H
R5
El presente trabajo ha sido financiado por la Agencia Nacional de Investigación e
Innovación (ANII), el Programa para el Desarrollo de las Ciencias Básicas (PEDECIBAQuímica) y la Universidad de la República (UdelaR, Uruguay).
[1] Vilches, A.; Gil Pérez, D. Educación Química 2013, 24, 199-206. [2] Ingold, M.; Dapueto, R.;
López, G.V. et al Educación Química, 2015, aceptado. [3] McElroy, C.R.; Constantinou, A.; Jones
L.C.; et al Green Chemistry 2015, 17, 3111-3121. [4] Pirrung, M.C.; Das Sarma, K. Tetrahedron
2005, 61, 11456-11472.
.
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4-6/11/2015
Desarrollo y aplicación de la metodología analítica para
confirmar la degradación del Clorpirifós y su principal
metabolito, el 3,5,6-tricloro-2-piridinol, por HPLC-MS/MS(QLiT)
en lechos biológicos
Anisleidy Rivero1,3, Natalia Gérez1, Silvina Niell1,4, María Pía Cerdeiras2, Horacio
Heinzen1,4, Verónica Cesio1,4.
1-Cátedra de Farmacognosia (GACT). 2- Cátedra de Microbiología, Facultad de Química,
UDELAR, Gral. Flores 2124, Montevideo, Uruguay. 3- Laboratorio de Microbiología, Laboratorio
Tecnológico del Uruguay (LATU), Parque Industrial Barrio Anglo, Fray Bentos, Uruguay,4- Polo
Agroalimentario y Agroindustrial (PAAP), Paysandú, Uruguay.
[email protected]
El clorpirifós es el insecticida más usado en cultivos extensivos en Uruguay, por lo que
la cantidad, modo de aplicación del producto concentrado y la disposición de sus
envases es una problemática medioambiental aun cuando es adecuadamente
empleado. Los procesos de degradación natural permiten la transformación del
clorpirifós a su principal metabolito 3,5,6-tricloro-2-pyridinol, que se acumula al
desaparecer el clorpirifós con una DT90=258 días. Si bien el clorpirifós es tóxico en
agudo, muchos de los efectos crónicos que se le han adjudicado a este compuesto son
debidos a este metabolito. Por esta razón, en todos los procesos que tengan como
objeto la descontaminación de sitios impactados con clorpirifós debe constatarse la
degradación del piridinol. Las camas biológicas pueden constituir una herramienta útil
para la para degradar ambos compuestos. Estas están compuestas por una matriz
compleja de afrechillo, tierra, turba e inoculadas con un basidiomicete nativo de
comprobada capacidad bioconversora. Para evaluar la degradación de ambos
contaminantes se desarrolló y validó un método de extracción de los compuestos
unificado en un método multiresiduo (MRM). La determinación del metabolito se realizó
por HPLC-MS/MS en modo EPI en la trampa lineal de iones (QLiT), empleando
ionización en modo negativo y la distribución isotópica del cloro como criterio de
identificación, mientras que el clorpirifós se determinó de la manera usual empleando
por GC-ECD y confirmación por GC-MS. Luego de desarrollado el método se realizó la
validación a tres niveles de concentración: 2, 30 y 60 mg.kg-1 para ambos analitos. Se
determinaron los parámetros de validación según DG-SANCO [1]. Se evaluó veracidad,
linealidad, precisión expresados como repetibilidad y reproducibilidad, efecto matriz y
límites de cuantificación (LOQs).
De esta forma, pudo determinar que el clorpirifós se disipa junto con el 3,5,6- tricloro-2pyridinol producido, con una DT90=30 días en lechos biológicos a escala de laboratorio.
Estos resultados demuestran que los lechos biológicos son herramientas útiles para la
remediación de las áreas puntualmente afectadas y la evaluación de su efectividad se
puede realizar empleando una metodología analítica específicamente desarrollada.
Los autores agradecen a la Agencia Nacional de Investigación e Innovación (ANII-FMV6740), PEDECIBA QUÍMICA y al Laboratorio Tecnológico del Uruguay (LATU-Fray
Bentos).
[1] Document N° SANCO/12571/2013. Method Validation and Quality Control Procedures for Pesticide
Residues Analysis in Food and Feed, 2013
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Evaluación de eficiencia de distintas metodologías de
extracción de pesticidas y drogas veterinarias, en hígado y
músculo bovino
Rodrigo Souza1, Lucía Pareja1, Verónica Cesio2, Horacio Heinzen1,2.
1- Polo Agroalimentario y Agroindustrial de Paysandú, Centro Universitario de Paysandú,
Universidad de la República, Paysandú, Uruguay; 2- Cátedra de Farmacognosia y Productos
Naturales, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay .
[email protected]
Hoy en día, la cría de ganado en Uruguay se realiza bajo dos sistemas de producción
diferentes, la tradicional y otra modalidad en la cual tres meses antes de la faena el
animal se mantiene en encierro. En ambos sistemas de crianza el animal es expuesto a
alimentos que pueden contener residuos de pesticidas y además a distintas dosis de
drogas veterinarias. Sin un estricto control, estos contaminantes pueden alcanzar los
distintos órganos del animal llegando finalmente al consumidor [1,2]. Es por eso que
para asegurar la calidad del producto final el desarrollo de metodologías que permitan
identificar y cuantificar los mismos de manera rápida, económica y ambientalmente
amigable cobran importancia. En la actualidad existen reportes de metodologías para el
análisis de pesticidas y drogas veterinarias por separado, pero son escasos los que lo
hacen simultáneamente. Nuestro grupo ha reportado previamente una metodología para
el análisis simultáneo de pesticidas y drogas veterinarias en hígado y musculo.
Con el objetivo de mejorar la metodología se ha aumentado el número de compuestos
y comparado distintas metodologías de tratamiento de muestra en cuanto a su eficacia
en la extracción de los analitos de interés y en cuanto a la remoción de co-extractivos.
Se compararon 6 metodologías basadas en el método del acetato de etilo (AcOEt);
AcOEt, AcOEt/H2O, AcOEt (1% AcOH)) y utilizando diferentes estrategias para el clean
up; MgSO4, PSA, C-18, Al2O3 CaCl2 y freeze out de 24 hs. Todos los análisis fueron
realizados mediante GC-MS y LC-MS/MS siguiendo los requerimientos de la normativa
de la Unión Europea [3]. Del total de las metodologías analizadas en hígado (L1-L6), la
combinación de extraccion con AcOEt y un clean-up con MgSO4 , C-18 y Al2O3 y freezeout de 24hs (L3) resultó ser la que mostró mejores porcentajes de recuperacion (80%
de los compuestos con RSD < 20%). Para músculo, dado el bajo porcentaje de agua de
la matriz, fue necesario el agregado de agua a la misma previo a la extracción con
AcOEt. De las metodologías evaluadas (M1-M6), M3 presentó los mejores resultados
(82 % de los compuestos recuperados con RSD < 20%). Ambas metodologías (M3 y
L3) recuperan una cantidad similar de compuestos, variando solo en algunos pesticidas
y Closantel. En cuanto al análisis de co-extractivos, los resultados con LC-MS/MS no
mostraron una gran diferencia entre las métodologías en cuanto a la remoción de
interferencias, aunque se pudo observar una menor cantidad de co-extractivos en
músculo. Los análisis con GC-MS mostraron una mayor cantidad de co-extractivos en
músculo. A su vez en esta matriz se pudo observar una importante disminución de coextractivos producida por el freeze-out. En hígado, el freeze-out no presenta mejoras en
cuanto a la remoción de interferentes .
Finalmente L3 en hígado y M3 en músculo, son las dos metodologías que mostraron
mejores resultados.
Los autores quisieran agradecer a la ANII, CSIC y PEDECIBA.
[1] MacLachlan D.J. (2011). Anim Prod Sci 51: 1067-1078. [2] LeDoux M. (2011). J. Chromatogr.
A 1218: 1021-1036. [3] European Commission DG-SANCO (2013). Document N°
SANCO/12751/2013.
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Emisiones de gases de efectoinvernadero y dinámica microbiana de suelos en labúsqueda de la intensificación sostenible
de sistemasarroceros
Daniela Oreggioni1, Andrea Martínez, Lucía Ferrando, Ana Fernández, María Eugenia
Torres, Gabriela Illarze2, Pilar Irrisarri, Lucía Salvo3, José Terra4, Silvana Tarlera1
1- Laboratorio de Ecología Microbiana Medioambiental, Departamento Biociencias, Facultad de
Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay; 2- Departamento de Biología Vegetal, Facultad de
Agronomía, UdelaR, Montevideo, Uruguay; 3- Departamento de Suelos y Aguas, Facultad de
Agronomía, UdelaR, Montevideo, Uruguay; 4- INIA Treinta y Tres, Treinta y Tres, Uruguay
[email protected]
El arroz es uno de los rubros más importantes de exportación agrícola nacional. En
particular el cultivo de arroz irrigado, por sus características redox es considerado un
emisor de CH4 y N2O, dos de los principales gases de efecto invernadero (GEI). Estos
dos gases son productos de procesos microbianos del ciclo del carbono y del nitrógeno.
La intensificación de los cultivos arroceros (rotación del cultivo de arroz con otros cultivos), puede llevar a un aumento en la producción de estos gases y al deterioro de las
características del suelo.
El objetivo de nuestra investigación es caracterizar distintas alternativas de intensificación de sistemas arroceros en relación a emisión de CH4 y N2O y la dinámica microbiana
del suelo.
Para llevar a cabo la investigación se seleccionaron tres sistemas de cultivo de arroz
contrastantes en cuanto a su intensidad de uso del suelo:
 R1: Arroz continuo (arroz en primavera-verano y pasturas en otoño-invierno)
 R4: Agricultura continua (similar a R1, pero variando el cultivo de primaveraverano entre arroz y soja)
 R6: Dos años de arroz en primavera-verano y tres de pradera todo el año.
Para evaluar este parámetro se han instalado en el campo cámaras, donde mensualmente se mide el flujo de estas emisiones. Éstas se encuentran en el ensayo de rotaciones del INIA Treinta y Tres, Unidad Experimental Paso de la Laguna, que comenzó
el año 2012. Con el fin de correlacionar estos resultados con las condiciones del suelo
se han medido los siguientes parámetros fisicoquímicos de los mismos: pH, potencial
de reducción-oxidación, humedad, concentración de nitrato, amonio y carbono orgánico.
Así mismo, con el fin de conocer la dinámica poblacional de los grupos microbianos en
el suelo involucrados en el reciclado de carbono y nitrógeno, relevantes para la emisión
de CH4 y N2O, se están realizando mediciones del número de copias de genes funcionales involucradas en estos procesos, mediante el uso de técnicas moleculares; acompañado de la medición de la actividad microbiana potencial de los procesos de oxidación
y producción de metano, oxidación de amonio (autótrofa y heterótrofa), y desnitrificación.
Las medidas se comenzaron a realizar en mayo de 2015, y seguirán realizándose mensualmente a lo largo de 2 años, logrando finalmente generar un modelo que permita
interpretar y comprender el ciclo anual de estos cultivos intensivos y su funcionamiento,
y así lograr elaborar estrategias que permitan mitigar el impacto ambiental que generan.
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Obtención y caracterización de fibras de carbón activado de
origen animal
Ana Claudia Pina, Laura García, Nestor Tancredi, Alejandro Amaya
Cátedra de Fisicoquímica, DETEMA, Facultad de Química, Universidad de la República,
Montevideo, Uruguay
[email protected]
Las Fibras de Carbón Activado (FCA´s) presentan varias aplicaciones en procesos basados en adsorción, y también han sido utilizadas en la obtención de materiales livianos.
Estos productos se obtienen mediante estabilización, carbonización y activación de fibras naturales o artificiales en diferentes atmósferas de trabajo [1]. Las presentaciones
en las que se las encuentra con mayor frecuencia son telas, fieltros, o fibras como tales.
El mercado de esta clase de FCA´s se encuentra dominado actualmente por las fibras
artificiales PAN (poliacrilonitrilo), cuyo principal productor es China [2].
En este trabajo se utilizó fibra de origen animal (lana de oveja raza Ideal) para obtener
una FCA. La ventaja de este precursor es que se trata de una fuente renovable, autosustentable, y cuyo consumo de energía de producción es sensiblemente menor al de
una fibra sintética [3]. La lana fue sometida a diferentes tratamientos de estabilización
en atmósfera de aire, variando la relación temperatura – tiempo de permanencia [4]. Las
fibras estabilizadas se evaluaron a través de caracterizaciones fisicoquímicas y micrografías SEM. A partir de las micrografías se encontró que la muestra estabilizada (300
°C durante 2 horas) mantuvo una estructura tubular por lo que se eligieron para continuar con el proceso de carbonizado en atmósfera de nitrógeno a 800°C y posterior activación en atmósfera de CO2 a 950 °C. Por otra parte, la disposición de la lana en la
cápsula de trabajo también resultó determinante para el mantenimiento de la estructura
fibrosa del material; en aquellas experiencias en las que esto no se tomó en cuenta lo
que se obtuvo fue un material amorfo.
Tanto el precursor, como los productos intermedios y el producto final, se caracterizaron
mediante análisis elemental, análisis termogravimétrico, SEM e IR. Se encontró asociaciones entre los resultados de SEM y el contenido de carbono de las fibras estabilizadas.
Los productos intermedios y el producto final también se caracterizaron mediante la determinación de isotermas de adsorción-desorción de nitrógenos a 77 K. Las FCA obtenidas presentaron características texturales similares a las de los carbones activados
de mejor performance disponibles en el mercado. A continuación se muestra la micrografía de la FCA.
Los autores agradecen a CSIC el cual en el marco del Programa PAIE financió el comienzo de este estudio.
[1] Marcuzzo, J, et al. “Use of carbon fiber produced from textile PAN for cleaning water pollution”;
[2] Llano, C. Revista MetalActual, 2009, Nro. 11, págs. 10-15; [3] Pina, A.C., et al. ¨Fibras de
carbón de origen animal¨, TLMC 2014; [4] Amaya, A. et al. ¨Production and Characterization of
Carbon Felt from Wool¨, Carbon 2015.
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Sintesis y caracterización de nanopartículas de quitosano y
tripolifosfato de sodio
Analía Castro1, Luciana Pereira1, Natalia Oddone3, Juan Benech3, Pablo Miranda1, Patricia Zimet1, Iris Miraballes4, Álvaro W. Mombrú1,2, Helena Pardo1,2
1- Centro NanoMat, DETEMA, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo,
Uruguay; 2- Centro Interdisciplinario de Nanotecnología, Química y Física de Materiales, Espacio Interdisciplinario, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay; 3- Laboratorio de Señalización Celular y Nanobiología, Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable,
MEC, Montevideo, Uruguay; 4- Laboratorio de Biotecnología, Polo Tecnológico de Pando, Facultad de Química, Universidad de la República, Canelones, Uruguay.
[email protected]
Los sistemas nanométricos son biomateriales con organización a escala nanométrica,
los cuales son utilizados como reservorios para el transporte, la liberación controlada y
la protección de los principios activos que contienen [1].En este trabajo se propone como
objetivo formular y evaluar las propiedades fisicoquímicas y morfológicas de nanopartículas de quitosano (CS) que serán empleadas en un trabajo mayor en el que se desarrollan matrices de reposición tisular para el tratamiento de lesiones dérmicas. Las nanopartículas de quitosano fueron preparadas mediante el método de gelificación iónica,
a través del extenso entrecruzamiento intermolecular entre los grupos amino con carga
positiva del quitosano con las cargas negativas del tripolifosfato de sodio (TPP), véase
Fig. A [2, 3, 4]. Además se llevó a cabo la encapsulación de ácido ascórbico (AA), véase
Fig. B, el cual muestra una actividad multifactorial sobre una gran variedad de sistemas
biológicos [5]. Sin embargo presenta la desventaja de ser inestable en presencia de
oxígeno y luz natural, por lo que la encapsulación constituye una estrategia adecuada
para prolongar la vida útil del mismo. Los resultados de este trabajo demuestran que
mediante el método de gelificación iónica es posible obtener nanopartículas de quitosano de forma esférica, monodispersas y no tóxicas. Así como también pone en evidencia que el tamaño de las nanopartículas depende de la relación de la mezcla [CS/TPP]
de modo tal que cuanto mayor sea dicha relación mayor será el tamaño de las nanopartículas obtenidas, mientras que el potencial zeta disminuye a medida que la concentración de TPP se incrementa para una misma concentración de quitosano. Por otra parte,
se demostró que tanto el pH de la solución como la concentración de AA tienen una
fuerte influencia sobre el tamaño y la carga superficial de las nanopartículas.
[1]. Mejias Y., Cabrera N., Toledo A. M. et al. Rev. Cubana Salud Pública 2009, Vol. 35(3). [2].
Jang K. & Lee H. J. Agric. Food Chem. 2008, Vol. 56 (6). [3]. Wu Y., Yang W., Wang C, et al.
Int.J. Pharm. 2005. Vol295 (235–245). [4]. Calvo, P., Remunan-López C., Vila-Jato J. L., et al. J.
Appl. Polym. 1997. Vol 63 (125–132). [5]. Alishahi A., Mirvaghefi A., Tehrani M.R., et al. Food
Chem. 2011. Vol 126 (935–940).
181
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Extractos antioxidantes de salvado de arroz con usos
potenciales en alimentación y salud.
Sonia Cozzano1, Adriana Fernández1, Patrick Moyna1, María Dolores Del Castillo2,
Alejandra Medrano1
1-Laboratorio de Propiedades Funcionales, Departameno de Ciencia y Tecnologia de Alimentos, Faculdad de Química, Universidad de la República (UdelaR), Montevideo, Uruguay; 2-Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación, UAM-CSIC, Madrid, España.
[email protected]
El Salvado de Arroz (SA) es un subproducto abundante del procesado del arroz cuyo
reciclado es de gran interés industrial. El objetivo del trabajo fue optimizar las condiciones de extracción de antioxidantes del SA. La materia prima utilizada para la obtención
de los extractos consistió en SA crudo siendo su composición 16,0±0,6% lípidos,
10,3±0,1% proteínas, 10,1±0,2% humedad y 9,5±0,2% cenizas. Las condiciones de extracción se seleccionaron por aplicación de un diseño experimental central compuesto
(CCD) evaluándose tres variables independientes a tres niveles: % de etanol de la solución extractora (X1,70, 35, 0 %), temperatura de extracción (X2, 20, 35 y 50°C) y tiempo
de extracción (X3, 30, 105 y 180 minutos). La variable respuesta fue la capacidad antioxidante. Conjuntamente se evaluó la utilidad de la extracción asistida con enzimas
(EAE) utilizando carbohidrasas comerciales (Celluclast® DSC). El SA fue digerido
usando 20 µl Celluclast® DSC/g de muestra a 50°C durante1h. Muestras pre-digeridas
y sin digerir (control de proceso) se sometieron a las condiciones de extracción descriptas anteriormente. Los extractos se liofilizaron y se determinó contenido de proteínas
(Lowry-Bio-Rad DC Protein Assay), polifenoles totales (Folin Ciocalteu, Slinkard & Singleton, 1977) y la capacidad antioxidante total de los extractos en polvo por el método
de ABTS y ORAC. Tras el análisis estadístico de los resultados, se seleccionó la muestra con mayor capacidad antioxidante para ampliar su caracterización en composición
de ácidos fenólicos y orizanoles mediante RP-HPLC-DAD y tocoles mediante RP-HPLCFL. Además se realizó la digestión in vitro según el método de Hollebeeck et al., 2013
evaluando nuevamente la actividad antioxidante por ABTS y ORAC.
Los resultados indican que todos los extractos obtenidos presentan capacidad antioxidante encontrándose diferencias significativas (α≤0,05) entre ellos. El extracto con mayor capacidad antioxidante frente al radical ABTS (0,460 ±0,02 µmol de TE/mg muestra)
y ORAC (0,901±0,02 µmol de TE/mg muestra) se obtuvo con: etanol 35%, T°C=20 y t
(min)=105. Se identificó ácido ferúlico, ácido clorogénico y ácido cafeico, un bajo contenido de orizanol (0,04 ± 0,01%) siendo el pico de ferulato de cicloartenilo el más relevante y ausencia de tocoles. La alta capacidad antioxidante de este extracto podría explicarse tanto por el contenido de compuestos fenólicos (0,500±0,02 mg/ml de gálico)
como por su alto contenido de proteínas (24,01±0,63%). El proceso de digestión del
extracto no modifica su potencial como compuesto bioactivo.
En conclusión, en las condiciones ensayadas pueden obtenerse extractos ricos en antioxidantes con distinta composición y con potencial para ser utilizados como ingredientes
para desarrollo de alimentos funcionales y/o nutracéuticos como una estrategia innovadora y ecosostenible para revalorizar el SA.
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Producción recombinante de un péptido antimicrobiano de
origen vegetal
Alejandra Borba1, Gianna Cecchetto1, Susana Rodríguez-Decuadro1,2
1- Laboratorio de Microbiología, Facultad de Ciencias - Facultad de Química, UdelaR,
Montevideo, Uruguay; 2- Laboratorio de Biotecnología, Facultad de Agronomía,
UdelaR, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Los péptidos antimicrobianos (AMPs-antimicrobial peptides) son armas de defensas
evolutivamente antiguas que han cumplido un rol fundamental en la exitosa prevalencia
de organismos multicelulares complejos [1]. Las plantas son importantes fuentes de
productos naturales biológicamente activos como los AMPs de las clases defensinas,
esnaquinas, tioninas y ciclótidos [2]. El uso de AMPs vegetales puede resultar útil para
el control de plagas en la agricultura, lo que permitiría asegurar la cosecha, mejorar
rendimientos y aumentar la vida útil poscosecha. Además, por presentar actividad contra
patógenos humanos están siendo considerados entre las moléculas más prometedoras
para el desarrollo de nuevos fármacos con acciones antibióticas y anti-inflamatorias [3].
El método más utilizado para la producción de AMPs a mediana y gran escala es la
expresión heteróloga por su alto rendimiento y bajo costo. Varios sistemas (organismo
productor/vector) se han desarrollado para alcanzar una producción costo-efectiva de
varias proteínas, en diversos hospederos como bacterias, levaduras, hongos y plantas.
Entre los sistemas microbianos, Escherichia coli, es uno de los más populares, debido
a su alta tasa de crecimiento, requerimientos de bajo costo y vasto conocimiento sobre
su genética y fisiología. Además, se han generado varios sistemas cepa/vector con
funciones alteradas que favorecen la producción [4]. Con el objetivo identificar nuevos
antimicrobianos de uso industrial, este trabajo muestra los avances en la caracterización
de EcgDf, AMP vegetal de tipo defensina.
El gen EcgDf, fue aislado de una planta nativa de nuestro país (Erythrina crista-galli), la
secuencia de ADNc correspondiente al péptido maduro fue subclonada en el vector de
expresión pET102 utilizando RF-cloning. Previamente a la transformación en las cepas
de expresión E. coli BL21DE3 y Rosetta-gami, se confirmó el marco de lectura mediante
secuenciación. Se evaluaron distintas condiciones de crecimiento (temperaturas y
tiempos post-inducción) en ambas cepas. Actualmente se están llevando a cabo la
purificación de la defensina producida mediante cromatografía de afinidad y los ensayos
de actividad antimicrobiana.
La detección de ARNm de EcgDf en brotes de ceibo permitió confirmar la expresión de
dicho gen y tener la secuencia codificante completa para su producción recombinante.
La secuencia peptídica deducida, analizada in silico, presenta las características
correspondientes a las reportadas para defensinas vegetales. Se obtuvo el péptido
recombinante en forma soluble. Se establecieron las condiciones más efectivas para la
recuperación del mismo en la fracción soluble, a partir de las cuales se purifica y se
realizan los ensayos de actividad que están en curso.
Agradecimientos a PEDECIBA
[1] Zasloff, M., Nature, 2002, 415, 389-395. [2] Benko-Iseppon, A. M.; Galdino. S. L.; Calsa, T.
Jr., et al., Current Protein and Peptide Science, 2010, 11, 181-188. [3] Peters B.M, Shirtliff M.E,
Jabra-Rizk M.A, PLoS Pathogens, 2010, 6, e1001067. [4] Silva, O.N.; Mulder, K.C.L; Barbosa,
E.A.D., et al., Frontiers in microbiology, 2011, 2, 232.
183
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4-6/11/2015
Profundización en el estudio del modelo conformacional de la
enzima epóxido hidrolasa microsomal
Aline Katz1, Oscar N. Ventura1, Patricia Saenz-Méndez1
1-Computational Chemistry and Biology Group, DETEMA, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Los epóxidos son especies tóxicas bien conocidas, formadas en el organismo por la
oxidación de compuestos insaturados (tanto endógenos comoxenobióticos) a través de
procesos químicos y enzimáticos, incluyendo varias reacciones catalizadas por el citocromo P450 [1]. La detoxificaciónde estos compuestos generalmente es llevada a cabo
por las enzimas epóxido hidrolasas (EH), quienes catalizan la hidrólisis del anillo heterocíclico de tres miembros para dar su correspondiente diol vecinal, mucho más soluble
y de más fácil eliminación [2]. Las EHs también se encuentran involucradas en pasos
clave de las vías metabólicas de ciertas drogas, como ser la fenitoína, la carbamazepina
y otros agentes anticonvulsivantes. Estas drogas son metabolizadas por el sistema del
citocromo P450 (CYP2C9), produciendo epóxidos reactivos que son hidrolizados luego
por la EH en el diol respectivo [3]. Lamentablemente, en los tratamientos clínicos que
emplean estos fármacos suelen observarse reacciones adversas, en particular reacciones cutáneas. Si bien no se conoce exactamente la patogénesis de estas reacciones,
existe evidencia que indicaría que podría deberse a una acumulación de metabolitos
tóxicos, relacionada a una actividad reducida de la EH [4,5]. La EH microsomal (mEH)
es la que está implicada en la mayoría de los mecanismos de detoxificación de xenobióticos de mamíferos [2,6], y presenta polimorfismos genéticos que ejercen un impacto
en la actividad de la enzima, haciéndola responsable del desarrollo de efectos adversos
contrarios en el tratamiento clínico con ciertas drogas [7-9]. Resulta evidente entonces
la importancia de disponer de modelos estructurales confiables para mEH, que permitan
estudiar el mecanismo de la enzima y explicar la actividad de la enzima con los diferentes anticonvulsivantes.
En este trabajo se logró obtener un modelo estructural mejorado para la epóxido hidrolasa microsomal humana. Nos enfocamos en investigar el rol que juegan ciertos residuos en el curso regio- y estereoquímico de la reacción, dado que la actividad biológica
de los epóxidos depende de su estereoquímica. En particular, se analizó cuáles eran los
aminoácidos críticos en la reacción de apertura de anillo del óxido de estireno. Los resultados encontrados demuestran que esta reacción se da con regio- y estereoselectividad, y es asistida por una red de enlaces de hidrógeno. Identificamos también un ácido
glutámicocomo amino ácido de transferencia de carga, el cual pertenece a la tríada catalítica de la enzima. Finalmente, se llevó a cabo un estudio de docking entre el nuevo
modelo y la valpromida(un inhibidor conocido de la mEH) y se encontró que presenta
una afinidad comparable con la obtenida para el óxido de estireno. Toda la información
descrita en este trabajo está en total acuerdo con la información experimental disponible.
Los autores quieren agradecer a PEDECIBA, CSIC y a la Facultad de Química (UdelaR)
por el apoyo financiero para el desarrollo de este trabajo.
[1] Greene, J.F.;et al.;Chem. Res. Toxicol.2000, 13, 217-226.[2] Fretland, A.J.; Omiecinski, C.J.;
Chem.-Biol. Interact. 2000,129, 41-59. [3] Bernus, I.; et al.;Epilepsy Res. 1995, 21, 65-75.
[4]Green, V.J.; et al.;Biochem. Pharmacol. 1995, 50, 1353-1359. [5] Davis, C.D.; et al.; Biochem.
Pharmacol. 1995, 50, 1361-1366. [6] Schiot, B.; Bruice, T. C.; J. Am. Chem. Soc. 2002, 124,
14558-14570. [7] Gaedik, A.; Spielberg, S.P.; Grant, D.M.; Pharmacogenetics, 1994, 4, 142-153.
[8]Hasssett, C.; et al.; Hum. Mol. Genet. 1994, 3, 421-428. [9] Pirmohamed M.; The AAPS J.
2006, 8, E20-E26.
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Libro de Resúmenes
Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Desarrollo y validación de un método multirresiduo para el análisis de pesticidas en Marihuana (Cannabis sativa L.) por LCMS/MS
Beatriz Alonso1, Cintia Rodríguez1, María Laura Diana1, Anna Paula Burgueño1, Paula
Bazzurro1, Natalia Gérez1, Alejandra Bojorge1, Natalia Besil2, Verónica Cesio1, Horacio
Heinzen1,2, Andrés Pérez1
1- Grupo de Análisis de Contaminantes Traza (GACT), Departamento de Química Orgánica,
Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay 2- Polo Agroalimentario de Paysandú, Universidad de la República, Paysandú, Uruguay
[email protected]
La Marihuana (Cannabis sativa L.) es una droga vegetal reconocida por sus efectos
psicotrópicos. La Oficina para las Drogas y el Crimen de las Naciones Unidas (UNODC)
establece que es la sustancia ilícita más consumida en volumen en el mundo [1]. A
través de la ley N° 19.172, Uruguay ha sido el primer país en legalizar la plantación,
venta y consumo de marihuana, con fines recreacionales, siendo el gobierno el responsable de la regulación del cultivo, distribución y el consumo. Este hecho marca la necesidad por primera vez para las autoridades regulatorias, de contar con herramientas
para el control de la producción y el establecimiento de estándares de calidad de marihuana. El análisis de contaminantes, entre ellos los residuos de pesticidas corresponde
a una determinación muy pertinente para evaluar las prácticas de producción y la seguridad de los consumidores. El objetivo del trabajo fue estudiar la aplicabilidad de los
modernos métodos de análisis multirresiduo de pesticidas del tipo QuEChERS (Quick,
Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe) en marihuana seguido de la determinación
por cromatografía liquida espectrometría de masas tándem (LC-MS/MS), ya que no existen reportes publicados en la materia. En este trabajo se ensayaron 4 variantes de preparación de muestra dispersivos y se validó un método de extracción basado en QuEChERS citrato para análisis multirresiduo de 59 pesticidas en marihuana empleando
PSA (amina primaria secundaria) y GCB (carbón negro grafitado) en la etapa de cleanup determinando los residuos de pesticidas por LC-MS/MS en modo MRM scheduled.
Siguiendo los criterios de la Guía SANCO 12571/2013 [2], la exactitud y la precisión del
método fueron evaluados realizando recuperaciones de los analitos a tres niveles: 0,01,
0,05 y 0,20 mg/kg, Se determinaron los límites de cuantificación (LOQ), los límites de
detección (LOD) y el efecto matriz para cada pesticida. La mayoría de las recuperaciones se encontraron entre 70-120%, los LOQs entre 0.010 mg/kg y 0.050 mg/kg. El
desempeño del método fue satisfactoriamente evaluado en 4 muestras reales; 3 de ellas
pertenecientes a incautaciones de marihuana y una muestra de infloresencias de “cannabis natural” proporcionada por un cultivador local. El efecto matriz se analizó para
cada pesticida en las distintas muestras ya que éstas tenían distintos orígenes y un
aspecto completamente diferente. Se encontró que el efecto matriz es comparable para
todos ellas. En todas las muestras se detectaron residuos de fungicidas e insecticidas
entre ellos diazinon, pirimifos metil, teflubenzuron y tebuconazole.
Agradecimietos: PEDECIBA Química y al Dr.Carlos García y al Bach. Santiago Fernández por faciltar el acceso a las muestras y la información sumnistrada. Al personal del
Polo Agroaliementario de Paysandu (DQL. CUP, CENUR Noroeste) por su apoyo en el
análisis instrumental.
[1] UNODC (2015) World Drug Report. United Nations Office on Drugs and Crime, Vienna}
[2]SANCO 12571/2013 Guidance document on analytical quality control and validation procedures for pesticide residues analysis in food and feed.
Aprovechamiento de lacha por acción de tripsina de pescado
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
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Andrea Pavlisko, Zulema Coppes
Biotecnología Marina, Departamento de Biociencias, Facultad de Química, Universidad de la
República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
En el ambiente marino existen grandes stocks de especies acuáticas no convencionales,
por lo que ha habido un interés considerable en estudiarlas como fuentes potenciales
de proteína [1,2]. La lacha (Brevoortia sp.), es una especie costera pelágica que migra
continuamente entre las aguas estuarinas y las marinas, y que no se comercializa en
Uruguay, debido a su alto contenido en grasa, por lo que se descarta. Por otro lado, la
industria de especies como la corvina, pescadilla de calada o de red, genera una gran
cantidad de tracto digestivo que se arroja como desperdicio, sin ningún beneficio
económico [3]. El presente trabajo se propone optimizar el uso de lacha, para la
obtención de concentrados proteicos, por acción de la tripsina de la pescadilla de red
(Macrodon ancylodon) sobre las fracciones miofibrilar y sarcoplasmática del músculo de
lacha. El presente trabajo se propone optimizar el uso de lacha, para la obtención de
concentrados proteicos por acción de la tripsina de la pescadilla de redestudiando su
acción sobre las fracciones miofibrilar y sarcoplasmática del músculo de lacha.
Los resultados obtenidos muestran que los péptidos solubilizados de la fracción
sarcoplasmática fueron tres veces más que los obtenidos de la fracción miofibrillar luego
de los 20 minutos de incubación, siendo en ambos casos, la solubilización máxima a pH
8-9. La cantidad de péptidos solubles aumentó aproximadamente un 50% comparada
con la solubilización después de 20 minutos de incubación. El efecto de la temperatura
de incubación y del pH sobre la degradación de las proteínas musculares muestra a 38
C un aumento marcado en la velocidad de digestión en comparación a la incubación a
25 C.
Se concluye que la tripsina del tracto digestivo de la pescadilla de red digiere mejor la
fracción sarcosplasmática que la miofibrilar del músculo de lacha; otros estudios han
demostrado efectos opuestos. Estos resultados podrían indicar que la susceptibilidad
para que una fracción muscular sea digerida podría depender del origen, y no de las
enzimas usadas para la digestión.Además, la hidrólisis con tripsina podría tener un
efecto antioxidante, como sucede con la leche. La temperatura es relevante en la
digestión, por lo que podría ser utilizada como un parámetro importante para el proceso
hidrolítico; de esa manera, la hidrólisis parcial evitaría la producción de compuestos con
aromas desagradables en la tecnología del proceso de la carne de pescado.
Se agradece a la Facultad de Química (Udelar) por el apoyo, y a la empresa Pesquera
Dartessa, por suministrar los pescados.
[1] De Vecchi, S.; Coppes, Z. J. Food Biochem. 1996, 2, 193-214; [2] Coppes, Z.; Haard,
N.Alim.Latin. 2004,252, 47-52; [3] Pavlisko, A,; De Vecchi, S.; Coppes, Z.J. Food Biochem.1999
4,451-467.
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4-6/11/2015
Chalconas como potentes inhibidores de las dos únicas fosfatasas en tirosina de Mycobacterium tuberculosis: síntesis, diseño racional y caracterización de nuevos compuestos.
Matías Maidana1, Lucía Rodríguez1, Florencia Ravel2, Gustavo Seoane2, Daniel Rodrígues3, Fernando Herrera3, Gabriel Sagrera2, Andrea Villarino1
1-Sección Bioquímica y Biología Molecular, Facultad de Ciencias, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay; 2- Laboratorio de Síntesis Orgánica, Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay; 3-Laboratorio de Modelado Molecular, Universidad Nacional del Litoral, Santa Fe, Argentina.
[email protected]
Mycobacterium tuberculosis escapa a la respuesta inmune del hospedero logrando sobrevivir y multiplicarse y dentro de los macrófagos humanos. Las dos únicas fosfatasas
en tirosina de dicha bacteria, PtpA y PtpB, juegan un rol clave en la evasión del sistema
inmune del hospedero y persistencia dentro de las células humanas. Ambas son introducidas dentro de las células infectadas, actuando como factores de virulencia, defosforilando o interaccionando con proteínas eucariotas del macrófago, frenando así los
procesos de destrucción de la bacteria. Es así que ambas fosfatasas son consideradas
blancos atractivos para el diseño de nuevas drogas antituberculosas, habiéndose publicado unos cuarenta artículos científicos reportando moléculas que inhiben su actividad,
tres de ellos reportando como inhibidores a moléculas de la familia de las chalconas. En
este contexto nuestro grupo sintetizó cuarenta chalconas, algunas de ellas no reportadas aún y evaluamos en un grupo de sesenta el poder inhibitorio de la actividad fosfatasa de PtpB y PtpAde M. tuberculosis. Las fosfatasas fueron producidas como proteínas recombinantes y el ensayo de actividad optimizado para la evaluación los compuestos. El mismo incluye un control negativo y positivo de inhibición que funcionaron correctamente. De la evaluación de las sesenta moléculas detectamos dos que inhiben
exclusivamente a PtpB (1 y 2), una que inhibe a PtpA (3), y una capaz de inhibir a ambas
(4). El poder de inhibitorio de estas moléculas es aún leve si se compara con los mejores
inhibidores reportados.1 La información in sílico obtenida del acoplamiento molecular
fosfatasa-chalcona la utilizamos para definir la posición más favorable para el agregado
de nuevos sustituyentes durante el proceso de síntesis orgánica, para analizar las energías de interacción y detalles moleculares, y para definir mejoras en algunas de las chalconas estudiadas. Como perspectiva pensamos evaluar moléculas de otra naturaleza o
compuesto híbridos aprovechando que disponemos no sólo de ensayo de actividad fosfatasa optimizado sino también de fosfatasas de otros patógenos intracelulares.
1
2
3
4
Este trabajo fue financiado por CSIC proyecto I+D.
[1] Grundner, C.; Perrin, D.; van Huijsduijnen, R. H.; Swinnen, D., Gonzalez, J.; Gee, C. L.; Wells,
T. N.; Alber, T. Structural Basis for Selective Inhibition of Mycobacterium tuberculosis Protein
Tyrosine Phosphatase PtpB. Structure 2007, 15, 4, 499–509
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Optimización del método de transesterificación directa de
ácidos grasos a partir de Rhodotorulagraminis S12R para su
potencial desarrollo como Biodiesel.
Mathías Sánchez1,2, Cecilia Pérez, Adalgisa Martínez1, Caterina Rufo2, Silvana Vero1
1- Cátedra de Microbiología, Departamento de Biociencias, Facultad de Química, UdelaR;
2-Polo Tecnológico de Pando
[email protected]
La levadura oleaginosa Rhodotorulagraminis S12R fue seleccionada por su capacidad
de acumular lípidos intracelulares en niveles mayores al 40% de su biomasa seca1. El
uso de los ácidos grasos derivados de dichos lípidos se considera actualmente como
una potencial materia prima para el biodiesel2. Para la obtención del biocombustible es
necesario producir los ésteres metílicos a partir de los triglicéridos microbiano. A nivel
industrial es inviable realizar la extracción de los ácidos y posteriormente la metilación
en procesos separados debido a los costos, tiempos y equipos que serían necesarios3.
En la búsqueda de un proceso más competitivo se realizaron estudios de transesterificación directa sobre la biomasa microbiana obtenida, mediante dos métodos, utilizando
ácido o base como catalizador4. Los ésteres obtenidos se analizaron por GC FID, obteniéndose mayores rendimientos con la catálisis ácida, con una recuperación de metilestéres muy cercana con respecto al proceso en dos etapas. Además se estudió la importancia del proceso de secado del pellet de la biomasa previo a la reacción. Para la catálisis ácida, se optimizaron las condiciones de reacción mediante un diseño factorial
completo, considerándose temperatura, tiempo, cantidad de metanol con respecto a la
biomasa,
y
la
concentración
del
catalizador
como
variables.
Las condiciones óptimas determinadas luego del análisis fueron: concentración de catalizador ([H2SO4]) 0,32M en metanol, a una temperatura de 40°C, tiempo de reacción 6
hs y una relación de 30 partes de metanol por parte de biomasa.
El modelo obtenido se validó experimentalmente para el punto óptimo obteniéndose una
concordancia del 97%.
Agredecimientos: ALUR (Alcoholes del Uruguay), PEDECIBA y ANII.
[1] Pereyra, V.; Martínez, A.; Rufo, C.; Vero, S. 2014. Oleaginous Yeasts form Uruguay and Antarctica as Renewable Raw Material for Biodiesel Production. American Journal of BioScience.
2(6): 251 – 257. [2]Azam, M.M., Waris, A., Nahar, N.M. 2005. Prospects and potential of fatty acid
methyl esters of some non-traditional seed oils for use as biodiesel in India.Biomass and Bioenergy. 29, 293–302.[3] Li, Q., Du, W., Liu, D. 2008. Perspectives of microbial oils for biodiesel
production.Applied Microbiology and Biotechnology. 80: 749-756. [4] Liu, B.; Zhao, Z.K. 2007.
Biodiesel production by direct methanolysis of oleaginous microbial biomass. J. Chem. Technol.
Biotechnol. 82: 775–780.
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4-6/11/2015
Hacia la preparación de análogos de nucleósidos con potencial
actividad antiviral: aproximaciones quimioenzimáticas a la
síntesis de 2-C-metilribosa
Matías Donadío, Maximiliano Friss de Kereki, Estefanía Dibello, Gustavo Seoane, Daniela Gamenara
Laboratorio de Síntesis Orgánica, Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química,
Universidad de la República, Montevideo, Uruguay
[email protected], [email protected]
Los avances recientes en terapias antivirales incluyen el uso de nucleósidos modificados y sus correspondientes prodrogas para el tratamiento de HIV, hepatitis B y C, etc.
[1,2]. Las metodologías quimioenzimáticas para su preparación se presentan como una
alternativa eficiente [3], sumado a un menor impacto ambiental respecto a los métodos
químicos tradicionales. En este contexto nuestro grupo trabaja en la síntesis de azúcares ramificados como precursores de potenciales fármacos antivirales. En particular, en
este trabajo se presentan los avances en la preparación de 2-C-metilribosa mediante
dos rutas que involucran como paso inicial la biotransformación de arenos sustituidos
con una cepa recombinante, E. coli JM109 (pDTG601), para producir los correspondientes cis-ciclohexadienodioles homoquirales, que luego son funcionalizados por métodos
químicos (ver Esquema).
En la ruta 1, la preparación de 2-C-metilribosa a partir del cis-ciclohexadienodiol incluye
como pasos claves una oxidación del grupo hidroxilo libre, y posterior reacción de
Grignard estereoselectiva. La naturaleza del grupo alquilo podrá variar según el reactivo
organometálico utilizado, imprimiendo a la ruta una versatilidad adecuada para la preparación de otros alquilribósidos con potencial actividad farmacológica. En el caso de la
ruta 2, el grupo metilo presente en el producto final proviene del material de partida, y el
diseño sintético aborda su objetivo con una aproximación concisa y eficiente.
[1] Boucher, C. A. B.; Galasso, G. J. Practical Guidelines in Antiviral Therapy; Elsevier Science:
Holand, 2002. [2] Garg, R.; Gupta, S.; Gao, H. et. al. Chem. Rev. 1999, 99, 3525-3602. [3] Pierra,
C.; Amador, A.; Benzaria, S. et. al. J. Med. Chem. 2006, 49, 6614-6620.
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4-6/11/2015
Activación de nanopartículas de óxido de grafeno y su
aplicación a la captura de tioles
Agustina Iruleguy, Helena Pardo, Carmen Manta, Karen Ovsejevi
Cátedra de Bioquímica, Departamento de Biociencias, Facultad de Química, Udelar Montevideo, Uruguay
[email protected]
La nanobiotecnología es una herramienta emergente para la Biotecnología, en particular
en el área alimentaria podría emplearse para el control de la seguridad de los alimentos,
principalmente para la extracción y detección de toxinas. Son quince las especies de
bacterias gram-positivas, de los géneros Streptococcus, Bacillus, Clostridiium y Listeria,
que producen toxinas llamadas “tiol-activadas“ ó “sensibles al oxígeno”. Estas toxinas
se unen al colesterol de las membranas, allí se polimerizan, provocando la ruptura de la
membrana y finalmente la muerte celular (1). Para ser activas, estas toxinas requieren
de la presencia de grupos tiol, por ello nanopartículas activadas con grupos tiol-reactivos
(tiolsulfinatos, TSI) resultan una excelente opción para extraerlas y/o detectarlas. El grafeno es un nanomaterial derivado del grafito, donde los átomos de carbono se disponen
en láminas de un átomo de C de espesor, posee una gran área superficial que lo hace
de elección para desarrollar biosensores, catalizadores en fase sólida, etc. La primera
etapa en su síntesis genera óxido de grafeno (OG), el cual posee grupos funcionales
oxigenados (hidroxilo, epóxido, dioles, cetonas y carboxilos) y es por ello una excelente
matriz para ser funcionalizada. En particular la presencia de grupos OH y epóxido posibilita generar en el OG estructuras tiol-reactivas capaces de reaccionar con tioles por
formación de puentes disulfuro. En el presente trabajo se reporta la funcionalización de
nanopartículas de OG sintetizadas por nuestro grupo de trabajo y su reactividad frente
a tioles de distinto PM (glutatión y beta-galactosidasa reducida). Inicialmente al OG se
le introdujeron “de novo” grupos epóxido, obteniéndose OGactivado, posteriormente se
realizó la tiol-activación y las nanopartículas resultantes (TSI-OG y TSI-OGactivado) mostraron diferente comportamiento frente a los tioles. El TSI-OGactivado presentó una mayor
capacidad para capturar glutatión (ocho veces superior) y para inmovilizar la enzima (
se duplicó el rendimiento de inmovilización) que el TSI-OG. Los controles con OG mostraron que en las condiciones ensayadas para la inmovilización en TSI-nanopartículas,
se adsorbe la misma cantidad de proteína pero se expresa más actividad. Este resultado
evidenció que la enzima inmovilizada adquiere una diferente orientación según el soporte utilizado, exponiendo en mayor o menor grado su sitio activo. Por ello, la protección del centro catalítico de la beta-galactosidasa con lactosa al 5% permitió incrementar
la actividad ligada al soporte; en un 25% para el OG y en más del 70% para las TSInanopartículas. El biocatalizador insoluble obtenido por inmovilización en TSI-nanopartículas presentó mayor estabilidad de almacenamiento que el obtenido en OG. Estos
resultados preliminares sugieren que las nanopárticulas de grafeno activadas con grupos tiolsulfinato poseen gran potencial para ser utilizadas en la remoción y/o purificación
de tioles.
Los autores agradecen a PEDECIBA-Química por la financiación recibida.
[1] Pinkney, M.; Beachey, E.; Kehoe, M. Infect Immun.1989, 57(8)2553-2558.
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4-6/11/2015
Estudio de la deshalogenación de haloepóxidos alílicos para
ser usados en síntesis de alcaloides bioactivos.
Guillermo Sánchez, Victoria de la Sovera, David González
Laboratorio de Síntesis Orgánica, Montevideo, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay;
[email protected]
Los ciclohexadieno dioles quirales del tipo de 2 pueden ser transformados estereoselectivamente en el epóxido alílico 5. Este compuesto requiere la remoción del átomo de
bromo, la que puede realizarse mediante diversas estrategias. La más utilizada es la
deshalogenación radicalaria donde el hidruro de tributilestaño funciona como dador de
hidrogeno. En la deshalogenación radicalaria de 5, se puede observar la presencia de
reacciones secundarias que dan a lugar a productos no deseados disminuyendo el rendimiento. Nuestro trabajo busca disminuir la formación del subproducto 7 y maximizar el
rendimiento de 6.
En primer lugar se preparó el compuesto 5 siguiendo las pautas de la literatura y se
obtuvo el bromoepóxido en un rendimiento global de 20%. El proceso comienza con la
dihidroxilación enzimática de 1 mediante una cepa bacteriana recombinante que sobreexpresa la tolueno dioxigenasa dando lugar al ciclohexadienol 2 con alta regio- y estereoselectividad [1]. Una vez obtenido el diol, se protege como el correspondiente acetónido, sobre el que se genera la iodohidrina 4 utilizando NIS en una mezcla DME/H2O
(3:1) [2]. Ésta se coloca en condiciones básicas para ciclar y obtener el bromoepóxido
5. A partir del mismo se procede a la deshalogenación para obtener el epóxido 6 [1].
Como ya fue mencionado anteriormente, esta reacción da a lugar reacciones secundarias, donde identificamos un subproducto no deseado 7.
Este trabajo busca optimizar el rendimiento global del epóxido clave 6. Para ello estudiamos la reacción modificando las condiciones de temperatura, catalizador disolvente
y concentración de los reactivos para optimizar la formación del epóxido deshalogenado y reciclar el bromuro 7 para reintroducirlo en la secuencia.
Agradecemos a Horacio Pezzaroglo y a Verónica Martínez por los experimentos de
RMN, a la Facultad de Química, y a PEDECIBA.
[1] Duchek, J.; Adams, D. R.;Hudlicky, T. Chem. Rev (2011), 111, 4223-4258. [2] Carrera, I.;
Brovetto, M.; Seoane, G.; Tetrahedron 2007, 63, 4095-4107.
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4-6/11/2015
La inundación del cultivo de arroz causa cambios radicales en
la comunidad de bacterias fijadoras de nitrógeno que habita el
interior de sus raíces.
Lucía Ferrando, Ana Fernández Scavino.
Laboratorio de Ecología Microbiana Medioambiental, DEPBIO, Facultad de Química,
UdelaR, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
El cultivo de arroz permanece inundado durante gran parte de su ciclo de cultivo. Es
bien conocido el gran impacto que tiene esta etapa sobre las comunidades microbianas
de suelo, ya que disminuye rápidamente la disponibilidad de oxígeno ocasionando un
recambio de las poblaciones microbianas. También se conocen los cambios que sufre
la planta de arroz para adaptarse a esas condiciones, desarrollando tejido especializado
que permite transportar oxígeno desde la atmósfera a las raíces inundadas. Sin embargo, no se ha estudiado hasta la fecha el efecto de la inundación sobre las comunidades bacterianas que habitan los tejidos internos (bacterias endófitas) de la planta de
arroz, que tienen relevancia por contribuir, muchas de ellas, a la promoción del crecimiento vegetal y protección contra patógenos. En este trabajo se estudió el efecto de la
inundación sobre la dinámica de las comunidades de bacterias fijadoras de nitrógeno
(diazótrofas) que habitan las raíces de arroz. Para ello se utilizó un ensayo en invernáculo, evaluando la abundancia y diversidad de las comunidades diazótrofas endófitas
en dos etapas del ciclo de cultivo de arroz: antes y después de inundar. Se utilizó el gen
nifH como marcador funcional. De acuerdo a los resultados obtenidos mediante PCR
cuantitativa, las poblaciones bacterianas establecidas como diazótrofas endófitas de raíces de arroz resultaron significativamente más abundantes luego de la inundación que
las presentes en la etapa previa no inundada. Sin embargo, la abundancia de las comunidades diazótrofas endófitas de hoja no se vió afectada. El análisis de los perfiles de TRFLP (Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism) obtenidos para las réplicas
biológicas realizadas en el ensayo mostró que las comunidades de endófitas diazótrofas
establecidas en las raíces fueron más similares entre sí y más diversas después de
inundar. Asimismo, las genotecas obtenidas mediante pirosecuenciación 454 y clonado
del gen nifH arrojaron resultados consistentes y rotundos: la inundación ocasiona un
cambio radical en la composición y diversidad de las comunidades diazótrofas establecidas en los tejidos internos de las raíces. Mientras la clase Gamaproteobacteria (6698%) predomina antes de inundar, siendo Stenotrophomonas el género dominante,
luego de la inundación la clase Betaproteobacteria es la que prevalece (26-34%). En
esta etapa una amplia diversidad de bacterias diazótrofas aerotolerantes y anaerobias
(por ej. Dechloromonas, Rhodopseudomonas, Desulfovibrio, Geobacter, Chlorobium,
Spirochaeta, Selenomonas, y Dehalobacter), con diferentes capacidades metabólicas
fueron detectadas en las raíces de arroz. Estos hallazgos sugieren que las comunidades
endófitas son fuertemente afectadas por cambios en las condiciones del suelo y las
plantas ocasionados por la inundación.
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Purificación de Tiol-Ciclodextrinas: Una etapa esencial en la
producción de potenciales aditivos alimentarios
Santiago Coniglio, Karen Ovsejevi, Carmen Manta
Bioquimica, Departamento de Biociencias, Facultad de Química, Universidad de la República,
Montevideo, URUGUAY
[email protected]
Con el fin de aumentar el rango de vida útil de frutas y verduras se ha trabajado en el
desarrollo de una tiol-ciclodextrina como potencial aditivo alimentario. El mecanismo de
acción del mismo se basa en la inhibición de la enzima responsable del pardeamiento
enzimático en frutas y vegetales, la Polifenol Oxidasa (PPO).
Las ciclodextrinas (CDs) han sido reportadas como agentes antipardeamiento por su
capacidad para encapsular en su cavidad hidrofóbica a los sustratos naturales de dicha
enzima [1]. Además estos azúcares poseen un exterior hidrofílico químicamente modificable, lo que posibilita su derivatización. En nuestro laboratorio se ha sintetizado una
ciclodextrinaderivatizada con grupos tiol, con el fin de potenciar la acción inhibitoria de
ciclodextrinas mediante la creación de un ambiente reductor. Se verificó un eficiente
control del pardeamiento enzimático en manzana Red Delicious trozada y en extracto
de PPO de manzana [2]. Dicha síntesis consta de 3 pasos: 1) epoxi activación, 2) Reacción con tiosulfato generando un derivado alquiltiosulfato (Bunte CD), 3) reducción del
disulfuro a tiol mediante el uso de un reductor en fase sólida. En los dos últimos pasos
se hacen necesarios procesos de separación de moléculas pequeñas, sales en su mayoría, que se forman en la reacción o son reactivos excedentes.
La purificación de oligosacáridos o sus derivados, a diferencia de lo que ocurre con
proteínas, presenta ciertas dificultades cuando se lleva a cabo mediante diálisis y cromatografía de gel filtración, debido al peso molecular relativamente pequeño de los azúcares [3]. En las condiciones ensayadas sólo una pequeña fracción del total de la BunteCD logró ser separada de la sal por gel filtración en Sephadex G-10 ó en Gel P2 Esto
hace inviables dichas estrategias en vista al escalado de la producción de éstas ciclodextrinasderivatizadas.
Es por ello que se han ensayado otras técnicas de separación, entre ellas la cromatografía de intercambio iónico y la adsorción en carbón activado.
Mediante cromatografía de intercambio iónico en DEAE-Separose CL,se logró un buen
desalado con una alta recuperación de CDs. Sin embargo dada la alta concentración
salina que acompaña a la Bunte-CD, sería necesario el uso de mucha cantidad de adsorbente para retener toda la sal. Mediante el uso de Carbón activado, se combinan una
alta estabilidad química y las buenas propiedades mecánicas de dicho adsorbente, con
la ventaja de su bajo costo [3]. Además dado que las sales se obtienen en el percolado
y la ciclodextrinaderivatizada queda retenida en el soporte no es necesario el uso de
mucha cantidad del adsorbente. La dificultad mayor en este caso es lograr la elución de
la ciclodextrina, dado que interacciona muy fuertemente con el soporte y es necesario
emplear mezclas de solventes orgánicos-agua como eluyentes. Los estudios realizados
nos permiten proponer estas dos últimas estrategias a la hora de producir Tiol-CD.
Se agradece a PEDECIBA Química por el apoyo brindado para la realización de este
trabajo.
[1] López-Nicolás, J.M., Pérez-López, A.J., Carbonell-Barrachina, A., García-Carmona, F., J.
Agric. FoodChem., 2007, 55, 5312-5319. [2] C.Manta, G.Peralta-Altier, L.Gioia, M.F.Méndez,G.
Seoane and K.Ovsejevi, J. Agric. Food Chem.2013, 61, 11603−11609. [3] N.Packer, M.Lawson,
D.Jardine and J.Redmond. Glycoconjugate Journal, 1998, 15, 737-47.
193
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Preparación y caracterización de nanomateriales basados en
LiFePO4 como cátodos para baterías de ión-litio.
Dominique Mombrú1, Fernando Pignanelli1, Mariano Romero1, Santiago Vázquez,
Ricardo Faccio1, Helena Pardo1, Álvaro W. Mombrú1
1- Centro NanoMat, Cátedra de Física, DETEMA, Facultad de Química, Universidad de la
República, Montevideo, Uruguay
[email protected], [email protected]
Existe la clara necesidad de avanzar hacia la generación de energías limpias y renovables. La energía solar y la eólica, por ser intermitentes, requieren del uso de dispositivos
de almacenamiento, de forma de brindar un suministro energético adecuado y constante. Ahora el trabajo sigue avanzando hacia una tecnología nacional de baterías ionlitio, enfocado en este caso en la preparación, caracterización y desempeño electroquímico de cátodos nanoestructurados de la línea LiFePO4, que posee fase cristalina
“olivina” o “heterosita” con grupo espacial Pnma (a=6.00 Å, b=10.33 Å y c=4.69 Å) [1].
Esta serie de materiales se presenta como alternativa estratégica, tanto por su bajo
costo, como por la seguridad que ofrece [2]. La nanoestructuración del material es clave
para lograr el mejor desempeño, particularmente enfocado en la conducción eléctrica y
del ion litio. Este trabajo mostrará los avances en la preparación y caracterización de
nanomateriales de la serie LiFePO4 recubiertos con polianilina (PANI), obtenidos por
método del gel/polímero precursor [3].
La caracterización se realiza mediante difracción de rayos X de polvo, realizando refinamientos Rietveld [4] para la caracterización de la fracción cristalina del material. Microsocopía eléctrónica de transmisión mostrará el carácter nanométrico de las nanopartículas de olivina recubiertas con PANI. Microscopia Raman Confocal confirma la presencia de las fases cristalinas ante la presencia del polímero conductor.
Los autores agradecen a ANII, proyecto FSE_1_2014_1_102008 (R. Faccio).
[1] Padhi, A. K.; et al. Journal of the Electrochemical Society 1997, 144(4), 1188-1194. [2] Padhi,
A. K., et al. Electrochemical Society Meeting Abstracts 1996, 96-1, 73-74. [3] Romero, M., Faccio,
R; Martínez, J.et al. Journal of Solid State Chemistry 2015, 221, 325-333, 2015. [4] Rietveld,
H.M., Journal of Applied Crystallography 1969, 2, 65-71.
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4-6/11/2015
Evaluación ecotoxicológica del tratamiento enzimático de
Acid Black 172.
Larissa Gioia1,2, Carmen Manta1, Karen Ovsejevi1, Pilar Menéndez2, Diana Míguez3
1- Cátedra de Bioquímica, DEPBIO, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay;
2- Laboratorio de Biocatálisis y Biotransformaciones, DQO/DEPBIO, Facultad de Química,
UdelaR, Montevideo, Uruguay; 3- Gerencia I+D+I, Laboratorio Tecnológico del Uruguay,
Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Durante los procesos de teñido en la industria textil y del cuero, se vierten colorantes
sintéticos en las aguas residuales. La presencia de estos compuestos en el agua representa un problema ambiental ya que no sólo disminuyen la entrada de luz al agua retardando la fotosíntesis, sino que además modifican la solubilidad de gases inhibiendo el
crecimiento de organismos acuáticos. Asimismo, muchos colorantes son tóxicos, carcinógenos o mutagénicos, por lo que es prioritario el tratamiento de estas aguas residuales previo a su descarte en el ambiente. Debido a que los tratamientos fisicoquímicos
en muchos casos no solucionan completamente el problema, además de presentar un
costo elevado, una muy promisoria alternativa es el empleo de métodos enzimáticos.
Una enzima de elección para este tratamiento es la lacasa, una oxidorreductasa de baja
especificidad que puede actuar sobre distintos compuestos xenobióticos, requiriendo en
algunos casos de la presencia de un mediador redox como co-sustrato. Los colorantes
de tipo azoico constituyen el grupo más importante de los empleados en la industria, por
lo que resulta de gran relevancia el estudio de la toxicidad de los mismos y de los compuestos generados por su tratamiento. Los bioensayos in vitro son muy utilizados como
estrategia de biomonitorización, fundamentalmente porque suministran resultados confiables, son económicos y de fácil aplicación.
En este trabajo se utilizaron dos bioensayos para evaluar la toxicidad aguda del colorante azoico Acid Black 172 (100 mg/L) y de los productos obtenidos a partir de su tratamiento con lacasade Trametes villosa inmovilizada (100 U/L) empleando ácido violúrico (1 mM) como mediador: a) prueba estática con semillas de lechuga (Lactuca sativa) [1]; b) ensayo con Daphnia magna, conocida como “pulga de agua” [2].
Los resultados obtenidos en el ensayo con Daphnia magna mostraron un aumento de
la toxicidad luego del tratamiento enzimático del colorante (disminución de LC50). Por
el contrario, para las semillas de lechuga no se detectó inhibición de la germinación ni
del crecimiento de las plántulas por el colorante ni por los productos de decoloración.
Simultáneamente, en éste bioensayo el ácido violúrico causó un efecto de hormesis
(efecto estimulatorio causado por concentraciones bajas de agentes potencialmente tóxicos) [3].
De este modo, se pudo comprobar que la toxicidad es variable dependiendo del organismo utilizado en el bioensayo, siendo el crustáceo Daphnia magna más sensible que
las plántulas de lechuga al colorante y los productos de decoloración en las concentraciones analizadas. Por otro lado, el tratamiento enzimático del colorante permite gracias
a la disminución de la intensidad del color eliminar el efecto nocivo sobre el proceso de
fotosíntesis en la flora acuática.
Por lo anteriormente expuesto, para el tratamiento de aguas residuales resulta esencial
el previo desarrollo de estudios toxicológicos, ya que dependiendo de los resultados de
los mismos se puede especular con el destino del agua tratada. Por ejemplo en este
caso, el agua resultante del tratamiento podría ser potencialmente apta para riego.
[1] Ramírez P.; Mendoza A. ISBN 978-968-817-882-9. 2008, 55-67.[2] OECD Guideline 202,
2002. [3] Belz, R.; Piepho, H. Weed Res, 2013, 53, 418-428.
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Avances hacia la Síntesis Quimioenzimática de Amfidinolidas
de la serie-T
Valentina Valdez, Gustavo Seoane, Margarita Brovetto
Laboratorio de Síntesis Orgánica, Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química,
Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
En la continua búsqueda de nuevos compuestos bioactivos, los productos naturales aislados de organismos marinos han mostrado diversidad, farmacológica y estructural. Las
Amfidinolidas-T, macrólidos marinos, presentan importante actividad citotóxica contra
diversas líneas celulares tumorales. Estos productos naturales son macrocíclos de 19
miembros, presentan siete u ocho centros esterogénicos, un anillo tetrahidrofuránico
sustituído, un grupo hidroxicetona, un metileno exocíclico y un grupo éster homoalílico.
[1,2] La alta oxigenación de estos compuestos y especialmente sus estructuras, atrajeron el interés de nuestro grupo sobre su preparación, mediante el uso de biotransformaciones. [3]
En el presente trabajo se mostrarán los avances obtenidos en la síntesis quimioenzimática de los fragmentos C6-C13 y C14-C21, a partir de los compuestos 2 y 4, los cuales han
sido obtenidos mediante síntesis esteroselectiva sobre los cis-ciclohexadienodioles 1a
y 1b, respectivamente. Estos materiales de partida homoquirales, con alta oxigenación
son obtenidos por oxidación microbiana de los arenos correspondientes. [4] Con el propósito de obtener el compuesto 3, precursor del fragmento C6-C13, a partir de 2, se estudiará la apertura del epóxido, su posterior ruptura oxidativa y la homologación de la
cadena carbonada. Y como aproximación al fragmento C14-C21, sobre el compuesto 4
se ensayará la desoxigenación del alcohol alílico, la ozonólisis reductiva del doble enlace y la posterior reducción esteroselectiva del grupo cetona obtenido.
A través de la siguiente propuesta se pretende aplicar la metodología de oxidación microbiana a compuestos naturales de estructura compleja y alto valor agregado.
[1] Chakraborty, T.K.; Das, S. Curr. Med. Chem. Anti Cancer Agents 2001, 1, 131. [2] Kobayashi,
J.; Tsuda, M.; Nat. Prod. Rep. 2004, 21, 77. [3] Hudlicky, T.; González, D.; Gibson, D.; Aldrichim.
Acta 1999, 32, 35. [4] Vila, M. A.; Brovetto, M.; Gamenara, D.; et.al. J. Mol. Catal B: Enzymatic
2013, 96, 14.
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Estudio del sistema NaK usando Monte Carlo Cuántico
Marc Segovia, Oscar N. Ventura
CCBG, DETEMA, Facultad de Química, Universidad de la Republica, Montevideo, Uruguay;
[email protected]
El uso de fotoasociación o magnetoasociación permite la formación de dímeros alcalinos
a muy bajas temperaturas.En este trabajo se propone modelar los sistemas NaK, Na2 y
K2 [1-3], en su estado basal, usando funciones de onda de muchas partículas, disponibles con simulación Monte Carlo Cuántico. En particular se estudian las curvas de energía potencial, energía de disociación y momento dipolar.Estos sistemas se revisan
usando Diffusion Quantum Monte Carlo [4], partiendo funciones de onda gaussianas
tipo VQZ/ANO que son mejoradas usando Monte Carlo Cuántico Variacional, incluyendo funciones de onda tipo interacción de configuraciones, la optimización del factor
de correlación de Jastrow y posteriores correcciones usando transformaciones Backflow, para minimizar el error de la aproximación de nodos fijos. Para representar los
átomos se usan pseudopotenciales tipo BFD (Burkatzki, Fillipi, Dolg). [5]
Los resultados obtenidos para cada uno de los sistemas tienen una buena concordacia
con los datos experimentales o teóricos disponibles. Por ejemplo para la molécula NaK,
la energía de disociación se estima en 0.023(1) usando CISD y Jastrow, 0.026(2) solo
con Jastrow y 0.0245 (2) usando Jastrow y Backflow vs 0.0240 experimental.
Los autores agradecen el apoyo de Pedeciba, CSIC y ANII.
[1] Crozet P.; Martin F.; et al J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 2000,2753-2762. [2] Gerdes A.;
Hobein M.; et al , Eur. Phys. J. D, 2008, 49, 67-73. [3] Zemke W.T.; Byrd J.N.; et al, J. Chem.
Phys, 2010, 132, 244305(1-5). [4] Needs R.J., Towler M.D., Drummond N.D., López Ríos P., J.
Phys:Cond. Matt. 2010, 22, 023201-02321. [5] Burkatzi, M.; Filippi, C.;Dolg, M., J. Chem. Phys.
,2007,126,234105(1-8).
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Estudio de la microestructura y transporte magnético en
nanocompósitos del tipo manganita-polímero.
Mariano Romero1,2, Ricardo Faccio1,2, Helena Pardo1,2, Milton Tumelero3, Cristiani
Campos Plá Cid4, André Pasa3,4, Álvaro W. Mombrú1,2
1- Centro NanoMat-CryssMat, DETEMA, Facultad de Química, Universidad de la República,
Montevideo, Uruguay; 2- CINQuiFiMa, Espacio Interdisciplinario, Universidad de la República,
Montevideo, Uruguay; 3- Laboratorio de filmes finos e superficies, Departamento de Física, Universidad Federal de Santa Catarina, Florianópolis, Brasil; 4- Laboratorio Central de Microscopía
electrónica, Universidad Federal de Santa Catarina, Florianópolis, Brasil.
[email protected]
Recientemente, el efecto de tunelamiento de espín polarizado en interfaces orgánicas
ha generado gran interés debido a su potencial aplicación en el área de espintrónica.
Existen muchos reportes sobre el estudio de nanocompósitos de fases magnéticas en
una matríz polimérica que evidencian un aumento en la magnetoresistencia negativa,
respecto a las fases magnéticas sin agregado de polímero [1-6]. De cualquier manera,
existen escasos estudios que relacionen la microestructura de estos nanocompósitos
con el transporte magnético. En este trabajo, se estudia la microestructura de los nanocompósitos mediante la técnica de dispersión de rayos X a bajo ángulo, determinando
el tamaño, morfología y distancia de correlación de las partículas. De esta manera se
obtiene una descripción cuantitativa de la barrera túnel involucrada en el transporte magnético en este tipo de sistemas. Adicionalmente, mediante la misma técnica, se obtiene
una descripción de las interacciones dipolo-dipolo entre partículas y su influencia en el
fenómeno de transporte. La composición química de la interfase de estos sistemas estudiada mediante calorimetría diferencial de barrido, análisis termogravimétrico y espectroscopía Raman evidencia un cierto grado de descomposición del polímero a nivel de
la interfase, que lleva a la formación de carbonato a nivel de borde grana. Este hecho,
favorece el desorden magnético en la interfase, lo que conlleva al aumento de la resistividad eléctrica en ausencia de campo magnético externo. Cuando se aplica el campo
magnético externo, la resistividad disminuye lo que determina un aumento en la magnetorresistencia negativa del sistema [7,8].
Agradecimientos: ANII-POSNAC-2013-1-11169, ANII-FCE-3-2013-1-100623, CAPESUdelaR.
[1] Kumar J.; Singh R.K.; Siwach P.K. et al. J. Magn. Magn. Mater. 299 (2006) 155–160. [2] Kumar
J.; Singh R.K.; Singh H.K. et al. J. Alloy. Compd. 455 (2008) 289–294. [3] Huang Y.H.; Chen X.;
Wang Z.M. et al. J. Appl. Phys. 91 (2002) 7773. [4] Luo F.; Song W.; Wang Z.M. et al. Appl. Phys.
Lett. 84 (2004) 1719. [5] Artale C.; Fermepin S.; Forti M. et al. Physica B 404 (2009) 2760–2762.
[6] Romero M.; Faccio R.; Pardo H. et al. J. Magn. Magn. Mater. 377 (2015) 490–495. [7] Romero
M.; Faccio R.; Pardo H. et al. J. Magn. Magn. Mater. 382 (2015) 342–348.
198
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Posibles inhibidores de metalo-β-lactamasas, derivados de
bistiazolidinas.
Valerie Castillo1, Mario Macías2, Leopoldo Suescun2, Graciela Mahler1
1- Laboratorio de Química Farmacéutica , Departamento de Química Orgánica, Facultad de
Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay; 2- Laboratorio de Cristalografía, Química del Estado
Sólido y Materiales/Cátedra de Física/ DETEMA, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo,
Uruguay.
[email protected]
Nuestro grupo de trabajo se ha especializado en la síntesis de heterociclos fusionados
del tipo Bistiazolidinas (BTZ) [1]. Estos biciclos han mostrado interesantes actividades
inhibitorias frente a metalo-β-lactamasa (MBLs)[2], enzimas que hidrolizan los antibióticos betalactámicos, incluyendo los carbapenemos. .Actualmente nuestro grupo ha evaluado cuatro BTZ, contra la MBL NDM-1 (ver figura), y los valores de Ki muestran que
el compuesto syn-L-CS319 presenta el mejor valor de inhibición [2]. Con el fin de aumentar la actividad inhibitoria de dicho compuesto se intento preparar el compuesto 1,
diseñado como inhibidor irreversible según bibliografía,[3] en donde proponen una unión
covalente entre el inhibidor y un residuo de Lys, a través del ataque nucleofílico del –
NH2 al grupo saliente del inhibidor. Basados en esta referencia se intentó derivatizar el
ác carboxílico de syn-L-CS319 a un aril éster-1, como se visualiza en la figura 1. Para
nuestra sorpresa se aisló el derivado triciclico-2 en lugar del aril éster-1. Recientemente
se evaluó la estabilidad del compuesto syn-L-CS319 en las condiciones del ensayo de
inhibición; observando la aparición del dímero en 71% al cabo de 24hs. Por esta razón
creemos que el compuesto 2 podría actuar como prodroga evitando la oxidación del
grupo –SH, por lo que sería interesante evaluar su activiad inhibitoria. La estructura del
triciclo 2 fue confirmada por rayos-x.
[1] Saiz C., Castillo V., Mahler G. Synlett 2012, 7, 1090-1094. [2] Castillo V., Mahler G. , Vila A.
et al. ACS Infect. Dis. DOI 10.1021/acsinfecdis.5b00046. [3] Kurosaki H. et al. Angew. Chem.
Int. Ed. 2005, 44, 3861–3864
199
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Influencia de arabinoxilanos en la calidad panadera de harinas
de trigo
Lucía Garófalo1, Daniel Vázquez2, Silvia Soule1
1- Laboratorio de Carbohidratos y Glicoconjugados, Departamento de Química Orgánica,
Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay; 2- Laboratorio de
Calidad de Granos, INIA - La Estanzuela, Ruta 50 Km 11, Colonia, Uruguay.
[email protected]
La harina de trigo es la única que al mezclarse con agua permite obtener masas con
propiedades viscoelásticas óptimas que permiten que ocurran los procesos necesarios
para la elaboración del pan. Estas propiedades están influenciadas por la calidad y cantidad de los distintos componentes, principalmente las proteínas ya que en función de
éstas es posible definir la calidad del trigo para la producción de la harina. Durante el
amasado ocurren complejas transformaciones implicando principalmente la formación
del gluten a partir de las proteínas presentes y de complejos supramoleculares por la
formación de mallas mediante la formación de nuevos enlaces químicos entre las proteínas y carbohidratos no amiláceos a través de puentes mediados por ácido ferúlico.
Se ha demostrado que su distribución espacial y el patrón de ramificación afectan la
naturaleza de estas interacciones modificando las propiedades funcionales y reológicas
de la masa [1]. Estos carbohidratos denominados arabinoxilanos (AX) son polisacáridos
ramificados y, aunque sólo representan el 3% de los carbohidratos en la harina, su cantidad, estructura y propiedades fisicoquímicas difieren ampliamente entre las variedades
de trigo [2]. El objetivo de este estudio, profundizando sobre trabajos anteriores realizados por el grupo, fue investigar estructuralmente los AX presentes en 13 variedades de
harina de trigo cultivadas hasta en tres regiones de Uruguay completando en total 30
muestras y estudiar su relación con parámetros predictores de calidad panadera. Se
cuantificaron las distintas fracciones, soluble e insoluble, de AX, se estimaron para las
harinas y masas los parámetros predictores de calidad y por último, luego de aisladas y
purificadas las fracciones insolubles, se estudió el patrón de distribución de peso molecular. Fue posible encontrar correlaciones positivas y negativas entre parámetros que
reflejan la calidad panadera de la harina de trigo con los AX solubles e insolubles respectivamente. Se obtuvo para las distintas muestras valores de AX comprendidos entre
0,5 y 0,8% mientras que para las proteínas fue entre 12,5 y 15,9%. Del análisis de la
distribución de peso molecular se descubren dentro de la fracción de AX insolubles dos
grupos claramente diferenciados denominados de bajo y de alto peso molecular comprendidos entre 1,3-6 kDa y 3-21,1 kDa respectivamente. Fue posible confirmar la correlación positiva encontrada entre la fuerza panadera y parámetros relacionados con el
contenido de proteínas formadoras de gluten (SDS). El SDS a su vez muestra una correlación negativa con el contenido de AX y éstos últimos negativa con los valores alveográficos como ser la fuerza panadera y la elasticidad de la masa. Fue posible encontrar correlaciones positivas y negativas entre parámetros que reflejan la calidad panadera de la harina de trigo con los AX solubles e insolubles respectivamente. Por todo lo
anterior, es que resulta de gran importancia considerar a los AX como factores influyentes sobre los factores predictores de la calidad y sobre la calidad panadera de las harinas de trigo cultivadas en Uruguay.
Nos gustaría agradecer a ANII y a PEDECIBA Química por el apoyo y la financiación.
[1] Escarnot, E. et al. J. of Cereal Sci. 2011, 53, 45-52. [2] Garófalo, L. et al. Ind. Crop. Prod.
2011, 34, 1327-1331.
200
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4-6/11/2015
Molecular dynamics characterization of liposomes containing
glycosurfactant and lectin
Marinalva Cardoso dos Santos1, Alexandre Dal-Bó2, Yasmine Micheletto2, Vânia Rodrigues de Lima1
1- Laboratório de Química Orgânica, Federal University of Rio Grande, Rio Grande, Brazil;
2- University of the South of Santa Catarina, Criciúma, Brazil.
[email protected].
Liposomes are carrier systems which can reduce drugs side effects in the organism.
Liposomes are formed by amphiphilic molecules such as lipids and polymers. The latter
may be protein-binding agents.
The lectin protein has anti-viral and anti-inflammatory properties. Since it recognizes
carbohydrates [1], the incorporation of lectin in liposomal systems may assists drug vectorization to specific tissues [2]. Thus, the insertion of glycosylated polymers may be
used to enhance the stability of these kind of systems. This study aims to characterize
molecular interactions and physicochemical properties of liposomes containing soybean
asolectin, N-Acetyl-Glucosamine PEG900C22 (C22) and a lectin extracted from Bauhinia
variegata. The instrumental techniques used to achieve these goals were Infrared Fourier Transform Spectroscopy (FTIR) spectroscopy, differential scanning calorimetry
(DSC) and ultraviolet-visible spectroscopy (UV) [3, 4].
Results obtained from FTIR (table 1), indicated that lectin seems to reduce considerably the mobility stretch interface system of the ether group in 18.85 cm-1 and the carbonyl group has the width of a band reduced by 4.37 cm-1. The polar region where there
is choline group νas N+(CH3)3, is also affected by the inclusion of lectin, making this more
rigid region. Peak variation width, is calculated at 75% of the base line, respective group
[5]. DSC analysis indicated that the protein increases the phase transition temperature
of the system, ordering its hydrophobic region. The turbidity values showed a lectin-induced molecular in the system. Thus, the lectin incorporation in the liposomal systems,
provided an ordering effect on the studied membrane. This may be an advantage to
increase system stability.
Table 1: Variation width of liposomes bands of pure soybean asolecitina containing C 22PEG900GIcNAc (C22 + Aso), and
liposome pure soybean asolecitina containing polymer and lectin (C22 + Aso + lectin) in (cm-1).
Grupo funcional
νas N+(CH3)3
ν C-O-C
ν C=O
Aso + C22 (cm-1)
11,00
40,0
8,37
Aso + C22 + lectina (cm-1)
7,40
23,70
4,00
Δ largura (cm-1)
3,60
18,85
4,37
The authors would like to thank Casadinho/CAPES, FAPERGS e CNPq.
[1] Rodrigues J. S. et al., Journal of Controlled Release 2003, 92, 103 – 112. [2] Dal Bó, A. G., et
al. Soft Matter 2011, 7, 3453 – 3461. [3] Castelli, F., et al., J. Pharmacol. Toxicol 1997, 37, 135 141. [4] Sousa, R. S. et al., Bioorganic Chemistry 2013, 51, 8 – 15. [5] Moreno et al., Biochim.
Biophys. Acta 2009, 1788, 1296–1303.
201
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4-6/11/2015
Desarrollo y evaluación de antifúngicos radiomarcados como
potenciales agentes de detección de infecciones en Medicina
Nuclear.
Ana Laura Reyes, Leticia Fernández, Ana Rey, Mariella Terán
Cátedra de Radioqímica, Departamento Estrella Campos, Facultad de Química, Universidad
de la República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
La Medicina Nuclear es una especialidad médica que utiliza compuestos radiactivos conocidos como radiofármacos, para fines diagnósticos o terapéuticos. Los radiofármacos
de diagnóstico emplean radionucleidos emisores ɣ, cuya radiación de alto poder de penetración es detectada externamente y permiten la obtención de imágenes. Entre las
opciones más utilizadas para el diagnóstico de infecciones mediante imágenes encontramos radiografías, ultra sonido, CT, MRI complementados con marcado-leucocitos u
otros radiofármacos que proporcionan información anatómica y funcional para localizar
los focos. Sin embargo no siempre conducen a una interpretación clínica sencilla y fiable
debido a una baja especificidad y sensibilidad.
El objetivo de este trabajo fue el desarrollo, síntesis y evaluación de un potencial radiofármaco que permita un diagnóstico rápido y preciso mediante imágenes gammagráficas de infección fúngicas; para ello se han desarrollado cinco compuestos,
[99mTc][(CO)3-voriconazol],
[99mTc][(CO)3-fluconazol],
[99mTc][(CO)3-caspofungina],
[99mTc][(CO)3-AcAc-voriconazol] y [99mTc][(CO)3-AcAc-fluconazol]. La estrategia utilizada
para unir el tecnecio al ligando conteniendo el farmacóforo es a través de la formación
a baja presión del acuocomplejo tricarbonílico de Tc (I) fac-[99mTc(CO)3(H2O)3]+ [1], el
que puede ser utilizado como precursor. En este caso, el metal se encuentra coordinado
por tres grupos carbonilo que estabilizan el estado de oxidación +1, quedando tres posiciones libres para completar con el ligando seleccionado la esfera de coordinación.
Los complejos se evaluaron respecto a su estabilidad in vitro determinando su estabilidad frente al medio de reacción, lipofilia, porcentaje de unión a proteínas plasmáticas,
estabilidad del plasma, ensayos de competencia frente a histidina y cisteína y unión a
levaduras. La evaluación biológica se llevó a cabo en cuatro grupos de ratones hembra
CD1; animales sanos G1, inducción de inflamación estéril con aceite de trementina G2,
infectados con Candida albicans G3 y Aspergillus niger G4, a los cuales se les realizó
imagen centellográfica y posterior biodistribución.
Los complejos se obtuvieron con una pureza radioquímica superior al 95%, siendo estables los marcados en los tiempos estudiados. El desafío con agentes competitivos no
mostró ningún intercambio de los ligandos y los producto fueron bien tolerados por los
ratones. Se observó en todos los casos una alta excreción renal y hepatobiliar principalmente en el complejo con caspofungina. La evaluación biológica por biodistribución
mostró una clara diferenciación entre tejido afectado (A) y sano (S), presentando una
relación A/S=(1.12-1.73) en el grupo G2, A/S=(1.07-5.35) en el grupo G3 y A/S=(1.003.68) en el grupo G4, siendo en todos los casos el complejo de caspofungina el que
muestra mejores resultados. Las imágenes gammagráficas son concordantes en todos
los casos con los resultados obtenidos por biodistribución.
Como conclusión, se ha trabajado en todas las etapas del diseño de un radiofármaco, y
los resultados obtenidos son promisorios, principalmente para el complejo [99mTc][(CO)3caspofungina] el cual presenta óptimos resultados tanto in vitro como en el modelo animal.
[1] Alberto R, Schibili R, Egli A, et al. J Am Chem Soc 1998;120:7987-8.
202
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Uso de reacción bio-ortogonal in vivo con aplicación en
imagenología por SPECT
María Fernanda García1, Pablo Cabral1, Thomas Quinn2, Hugo Cerecetto1
1- Área de Radiofamacia, CIN, Facultad de Ciencias, UdelaR, Montevideo, Uruguay;
2- Biochemistry Department, University of Missouri, Missouri, Estados Unidos
[email protected]
Un área de gran crecimiento de la química biológica y de la imagenología molecular
consiste en detectar biomoléculas en sistemas vivos mediante el uso de reacciones químicas bio-ortogonales. La química bio-ortogonal comprende un grupo de reacciones que
permiten la formación, altamente selectiva, de enlaces covalentes en el interior de un
sistema vivo [1]. Hasta la fecha sólo se han descripto algunas reacciones que cumplen
con los requisitos de bio-ortogonalidad. Una de ellas es la cicloadición de derivados de
1,2,4,5-tetrazina y de trans-cicloocteno descripta por Fox y colaboradores [2]. Dicha
reacción está siendo estudiada en radioinmunoterapia debido a que es posible utilizarla
en una estrategia predirigida. El abordaje de dicha estrategia de marcación, busca superar los inconvenientes farmacocinéticos de biomoléculas grandes como los anticuerpos en aplicaciones de imagenología y radioterapia. La misma consiste típicamente en
dos pasos, en un primer paso la molécula reconocedora porta un grupo bio-ortogonal
(GB1), ésta es administrada al sistema biológico en estudio, distribuyéndose, metabolizándose y acumulándose en el tejido a detectar. Luego, en un segundo paso, se administra un componente portador de un radionucleido y un segundo grupo bio-ortogonal
(GB2) que reaccionará in vivo con GB1. Hasta la fecha se han descripto distintas 1,2,4,5tetrazinas para su marcación con 111In, 177Lu y 64Cu [3,4]. El 99mTc (t1/2=6.01 h) es uno de
los radionucleidos con mayor utilidad en medicina nuclear sin embargo aún no ha sido
ampliamente utilizado en reacciones de este tipo.
R1
N
N
R1
N
N
R2
R3
N
N
N
N
R2
R1
N2
R3
N
N
R3
R2
En este trabajo se describe el diseño, síntesis y marcación con 99mTc de un derivado del
sistema 1,2,4,5-tetrazina, y su evaluación utilizando un enfoque pre-dirigido con aplicación en imagenología molecular en un modelo tumoral inducido con células LS147T.
Los autores agradecen a PEDECIBA, CSIC, ANII.
[1] Sletten, E.M.; Bertozzi, C.R. Acc Chem Res, 2011, 44, 666–676. [2] Blackman, M.L.; Royzen,
M.; Fox, J. M. J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 13518–13519. [3] Rossin, R., et al. Angew. Chem.
Int. Ed., 2010, 49, 3375-3378. [4] Zeglis, BM; Sevak, KK; et al. J. Nuc. Med., 2013, 54, 1389–
1396.
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Caracterizacion de las infusiones de yerba mate como alimento
funcional mediante estrategias metabolomicas
Victoria Panzl1, Caterina Rufo2, Rick A. Yost3, Alejandra Rodríguez-Haralambides1
1- Quimica Bioanaltica, Instituto Polo Tecnologico de Pando, Facultad de Quimica, UdelaR, Canelones,Uruguay; 2- Alimentos y Nutricion, Instituto Polo Tecnologico de Pando, Facultad de
Quimica, UdelaR,Canelones, Uruguay 3- Southeast Center for Integrated Metabolomics, University of Florida, Gainesville, Florida, USA
[email protected]
Las fuentes dietéticas de compuestos polifenólicos han adquirido una creciente importancia debido a que la ingesta de estos compuestos tiene potencial de modular el metabolismo humano de manera favorable para prevenir o reducir el riesgo de enfermedades. Los datos de la Primera Encuesta Nacional de Enfermedades Crónicas No Transmisibles muestran que la dieta promedio Uruguaya es pobre en frutas y verduras. Por
otro lado, el consumo de yerba mate es muy alto y de acuerdo a la encuesta mencionada, el 85% de la población uruguaya al menos una vez por semana ingiere infusiones
a base de yerba mate. Los efectos de la ingesta de infusiones de yerba mate no son del
todo conocidos, y a pesar de que existen estudios sobre diversos aspectos de la yerba
mate, sigue habiendo controversia en cuanto a sus potenciales beneficios y riesgos para
la salud. Es de gran relevancia entonces caracterizar desde el punto de vista funcional
este alimento, y avanzar en los estudios para determinar sus efectos sobre la salud
humana.
El perfil quimico de las yerbas mate presenta variabilidad, ya que el cultivo y la cosecha
de la yerba no es un procedimiento uniforme y se lleva a cabo mediante diversos métodos, dependiendo de la región. En particular, el proceso de secado de la yerba mate
tiene gran influencia en el sabor, las caracteristicas quimicas y los potenciales contaminantes presentes en el producto.
La estrategia de esta investigación implica el uso de herramientas metabólomicas tanto
para determinar los perfiles químicos de las infusiones de yerba mate como para estudiar algunos de sus posibles efectos biológicos. En esta presentacion, se detallara la
primera parte de los estudios realizados. Se determinaron los perfiles quimicos de las
yerbas de mayor consumo en Uruguay, mediante analisis de extractos acuosos por cromatografia acoplada a espectrometria de masa de alta resolucion (UHPLC-MS) en un
instrumento QqTOF (micro TOFQ, Bruker Daltonics). Se realizo un analisis semicuantitativo de los compuestos más relevantes (cafeina, teobromina y acidos cafeoilquinicos),
y se utilizo tratamiento de datos mediante analisis de componentes principales (PCA), y
métodos de clasificación de datos no supervisados (clustering). El objetivo de esta parte
del estudio fue realizar un aporte para generar bases de datos nacionales de perfiles
químicos de alimentos de la dieta uruguaya, con énfasis en sus componentes polifenólicos.
Los autores agradecen a PEDECIBA, Proyecto Enlaces-UE-URY-2003-5906, y Proyecto Innova-UE-URY II.
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Sesión de Pósteres 4:
Jueves 5 de noviembre,
16:30 – 18:00 hs.
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Evaluación de la actividad antifúngica de aceites esenciales de
Aloysia gratissima para el control de patógenos en cítricos
Noelia Umpiérrez1, Elena Pérez2, Manuel Minteguiaga1, Eduardo Dellacassa1
1- Laboratorio de Biotecnología de Aromas, Departamento de Química Orgánica, Facultad de
Química, Universidad de la Republica, Montevideo, Uruguay; 2- Laboratorio de Fitopatologia,
Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria, Salto, Uruguay
[email protected]
Las plantas son capaces de sintetizar una diversidad enorme de compuestos orgánicos
volátiles que facilitan su interacción con el medio, ya sea atrayendo polinizadores y dispersores de semillas o protegiéndolas de patógenos, parásitos y hervíboros. En este
sentido, los aceites esenciales resultan interesantes por sus actividades antimicrobianas
controlando daños inducidos por pestes en frutas (bacterias, hongos e insectos) [1]. Los
problemas causados por el uso de los fungicidas sintéticos y la demanda de los mercados exteriores por productos sin residuos químicos, han aumentado la necesidad de la
búsqueda de nuevos productos inocuos que no perjudiquen el equilibrio ambiental [2].
En Uruguay la citricultura es uno de los rubros agrícolas que ha logrado desarrollar una
cadena productiva con características competitivas para la exportación. Para mantener
su estatus en el mercado es necesario preocuparse por la sanidad del producto [3]. En
este trabajo se determinó la composición química, y se evaluó la actividad antimicrobiana del aceite esencial de Aloysia gratissima proveniente de plantas colectadas en
distintos estados fenológicos así como en distintas regiones del Uruguay (Norte y Sur).
Los microorganismos evaluados se seleccionaron por su importancia en la producción
de enfermedades en los cítricos: Alternaria alternata, Geotrichum candidum y Xanthomonas citri. Para evaluar el efecto de la fracción volátil sobre el crecimiento de los hongos se colocó en una de las tapas de las placas de Petri un disco de 4mm del hongo en
el medio de cultivo Papa Dextrosa Agar (PDA). En la otra tapa de la placa de Petri se
colocaron 85 µL del aceite. Todos los ensayos se realizaron por triplicado. Se midió el
crecimiento radial del hongo y por comparación al testigo se determinó el porcentaje de
inhibición del crecimiento miceliar (%ICM). Para el caso de Alternaria alternata, se encontró una gran inhibición del crecimiento, siendo el %ICM mayor al 94.0 % en todas las
muestras. En cuanto a la evaluación de Geotrichum candidum también se encontró una
buena inhibición en todas muestras (alrededor del 90 %). Para evaluar la actividad antibacteriana sobre Xanthomonas citri se utilizó la técnica de bioautografía [4], obteniendo
halos de inhibición de 0.8 cm para todas las muestras. Los resultados obtenidos hasta
el momento indican que el uso del aceite de A. gratísima tiene potencial en las etapas
de poscosecha de cítricos, siendo esto una alternativa atractiva dado sus ventajas en
cuanto a la seguridad de los trabajadores y la protección del medio ambiente. El análisis
de la composición química se realizó mediante GC-MS. Se encontraron diferencias
cuantitativas en estado de floración y en estado vegetativo. También se observaron diferencias cualitativas al comparar las plantas recolectadas en el norte y en el sur. Estos
resultados sugieren que existen componentes cuya presencia, concentración y combinación con otros componentes, son necesarios para expresar la actividad del aceite en
su conjunto.
Los autores agradecen a ANII y PEDCIBA por la financiación.
[1] Kanchiswamy, C.N.; Malnoy, M.; Maffei, M. Front. Plant Sci., 2015, 6, 1-23. [2] Kanetis, L.;
Forster, H.; Adaskaveg, J., Plant Dis, 2007, 91, 1502–1511. [3] Timmer, L.; Garnsey, S.; Graham, J., Compendium of citrus diseases 2000, 922. [4] Chroma, I., Grzelak, E., J Chromatogr,
2011, 1218, 2684-2691.
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Síntesis enantioselectiva de inosaminas y derivados
Natalia Rodríguez1, Mario Macías2, Leopoldo Suescun2, Enrique Pandolfi1, David González1
1-Laboratorio de Síntesis Orgánica, DQO, Facultad de Química, Universidad de la Republica,
Montevideo, Uruguay; 2- Cryssmat-Lab, DETEMA, Facultad de Química, Universidad de la Republica, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Las rhizopinas son aminociclitoles biosintetizados por bacterias diazotrofas del género
Rhizobium. Se establece de esta manera una relación simbiótica con plantas Leguminosas, y así encontrando un ventaja competitiva en la ocupación de nódulos frente a las
cepas que no biosintetizan estos compuestos. En vida libre estas bacterias pueden utilizar rhizopinas como única fuente de carbono y nitrógeno. Se cree también que estos
aminociclitoles son importantes mediadores nutricionales de la interacción planta-bacteria [1]. Por lo tanto, la síntesis enantioselectiva de rhizopinas y sus análogos puede
ser relevante en la búsqueda de fertilizantes selectivos para la fijación de nitrógeno. En
este trabajo se presenta una ruta quimioenzimática para la obtención de aminoinositoles
ópticamente puros.
Nuestra ruta sintética, comenzó con una reacción de hetero Diels-Alder para obtener la
oxazina 2 [2]. La misma fue oxidada, obteniéndose la enona 3. Para la reducción de la
cetona se probaron varias condiciones buscando selectividad, obteniéndose en la mejor
de ellas una mezcla de los alcoholes epiméricos 4a y 4b en una relación 2:1. Intentando
obtener una mayor selectividad se optó por la reducción del enlace N-O en la oxazina 2
con amalgama de aluminio obteniéndose únicamente el isómero 4b. Este compuesto
fue susceptible a la dihidroxilación con Os(VIII) dando el cis-diol 6 como único isómero.
La epoxidación de 4b generó 5 donde el anillo de oxirano se formó exclusivamente en
la cara α como fue demostrado por análisis de difracción de rayos X. La apertura del
mismo bajo condiciones ácidas con remoción simultánea del acetonido y del grupo BOC
resultó en un único aminoinositol. El compuesto fue asignado tentativamente a la estructura 7, basándonos en información de acoplamiento en RMN obtenidas de su derivado hexaacetilado. Utilizando una variación en las condiciones, se logró también la
obtención del clorhidrato de aminoinositol 8, cuya estructura fue confirmada por análisis
de difracción de rayos X.
Nuestro agradecimiento a ANII, CSIC y PEDECIBA. NR agradece a la ANII por una beca
de Iniciación a la Investigación.
[1] Gordon, D. M.; Ryder, M. H. et al. J. Appl. Environ. Microbiol. 1996, 62, 3991-3996.[2] Duchek,
J.; Adams, D. R. et. al. Chem. Rev. 2011, 1111, 4223-4258.
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Síntesis y evaluación biológica de jasmonoides
Florencia Parpal1,2, Enrique Pandolfi2, Viviana Heguaburu1
1- Laboratorio de Química Agrícola, Departamento de Química del Litoral, Centro Universitario
Regional Litoral Norte, UdelaR, Paysandú, Uruguay; 2- Laboratorio de Química Orgánica,
Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay
[email protected]
El uso de fitohormonas y semioquímicos es una alternativa ecológica para el desarrollo
de tecnologías basadas en el Manejo Integrado de Plagas. El ácido jasmónico y sus
derivados tienen el potencial de inducir resistencia a plagas [1]. Estos compuestos han
sido encontrados en plantas dañadas por herviboría, disparando respuestas de tipo
directa e indirecta [2]. Nuestro trabajo implica el diseño, síntesis y evaluación de
jasmonoides como potenciales herramientas de control biológico en soja. Se ha
propuesto una metodología sintética versátil, basada en trabajos previos de nuestro
grupo de investigación, para sintetizar ácido jasmónico y análogos [3]. La estrategia
optimizada implica el uso de complejos -alil paladio [4] como paso clave para introducir
la cadena lateral alquenílica en el núcleo principal ciclopentenona. Hasta el momento
hemos logrado sintetizar diferentes precursores de jasmonoides mediante el acople CC entre 2-(tributilestannil)-2-ciclopentenona y diferentes halogenuros y acetatos de
alquenilo. La cadena carboxílica en posición  para obtener estructuras de tipo
jasmonoide se introduce mediante una adición tipo 1-4 de Michael. Este último paso ya
se ha ensayado en la síntesis del primer análogo del ácido jasmónico, presentando una
simplificación molecular a nivel de la cadena alquenílica. En cuanto a la evaluación
biológica de jasmonoides se han realizado ensayos preliminares de laboratorio en
colaboración con el Laboratorio de Control Integrado de Insectos (LCII) de la
Universidad Federal de Paraná, Brasil. Se han realizado estudios sobre plagas de alta
incidencia en cultivos de soja y trigo, tanto en Brasil como en Uruguay. Se realizaron
experimentos sobre los efectos de las defensas inducidas por jasmonato de metilo en el
desarrollo de Pseudaletia Sequax, plaga de trigo. Por otro lado se realizaron estudios
del efecto en el desarrollo de Chrysodeixis includens y Anticarsia gemmatalis (plagas de
soja) tras la aplicación directa de jasmonato de metilo en la dieta artificial. También se
realizaron tests de preferencia en Pseudaletia Sequax y Anticarsia gemmatalis con hojas
de plantas tratadas con jasmonato de metilo y con una análogo simplificado del ácido
jasmónico sintetizado en nuestro laboratorio. Ambos estudios arrojaron resultados
promisorios sobre los efectos en el desarrollo de los insectos cuando se aplican
jasmonoides a las plantas con las que se los alimenta.
Los autores agradecen a la Agencia Nacional de Investigación e Innovación por la beca
de posgrado, a AUGM por la beca de pasantía, al Laboratorio de Control Integrado de
Insectos de la UFPR por la colaboración en los ensayos biológicos, a PEDECIBA
Química y UdelaR.
[1] Wasternack, C. Hause, B. Ann. Bot. 2013, 111(6), 1021-1058. [2] Borges, M. et al. SoybeanBiochemistry, chemistry and physiology (Intech) 2011, 4, 31-67. [3] Heguaburu, V., Schapiro, V.,
Pandolfi, E. Tetrahedron Lett. 2010, 51, 6921-6923. [4] Del Valle, L. et al. J.Org.Chem. 1989, 55,
3019-3023.
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Desarrollo de metodologías de análisis multiresiduo de
pesticidas para el monitoreo de productos de la colmena y su
aplicación a muestras reales
Natalia Gérez2, Florencia Jesús1, Silvina Niell1, Rosana Díaz3, Estela Santos4, Verónica Cesio1,2, Horacio Heinzen1,2
1- Polo Agroalimentario y Agroindustrial, Departamento de Química del Litoral, CENUR Litoral
Norte Sede Paysandú, Universidad de la República, Paysandú, Uruguay; 2- Cátedra de
Farmacognosia y Productos Naturales, Departamento de Química Orgánica, Facultad de
Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay; 3- DIGEGRA, MGAP. Garzón
esq. Islas Canarias, Montevideo; 4-Facultad de Ciencias, Sección Entomología, Iguá esq.
Mataojo, Montevideo
[email protected]
La declinación de la población de abejas (Apis mellifera) y de la productividad de las
colmenas en los diversos productos apícolas es un problema a nivel mundial. En nuestro
país se ha producido un aumento en la producción agrícola extensiva y forestal incrementando el uso de agroquímicos provocando la disminución de campo y monte natural.
Esto tiene como consecuencia, un cambio en la disponibilidad y fuente de alimento para
las abejas mermando su productividad y amenazando su sobrevivencia. Las abejas en
busca de alimento pueden visitar diferentes cultivos en floración, exponiéndose a los
agroquímicos empleados en agricultura, los que al ser transportados a la colmena pueden contaminarla así como a los productos apícolas. Se plantea la hipótesis de que los
pesticidas empleados en cada agroecosistema llegan a la colmena y por lo tanto, su
presencia sus distintos productos podría indicar el origen de estos productos. Para ello
se estudiaron 4 matrices representativas de la colmena: miel, cera, polen y abejas. Para
las cuatro matrices se evaluaron y desarrollaron métodos de análisis multiresiduo (MRM)
cubriendo el mayor número de analitos de interés en una sola determinación luego de
realizar un relevamiento de los pesticidas más empleados entre los registrados en Uruguay. Se utilizaron como sistemas instrumentales cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas en tándem (LC-MS/MS) y cromatografía gaseosa acoplada a
espectrometría de masas (GC-MS). Para cada uno de los métodos se evaluaron los
parámetros establecidos en el documento SANCO para validación de métodos de análisis de residuos de pesticidas en alimentos y piensos: precisión, exactitud, efecto matriz,
límite de cuantificación, linealidad. Con los métodos desarrollados se realizó un screening estacional de residuos de pesticidas de diferentes zonas agrícolas del país. El
muestreo se diseñó en apiarios seleccionados según las zonas (18 apiarios en total, 9
zonas replicadas). En los resultados de los muestreos realizados en 2014 y 2015 se
encontraron residuos de distintos agroquímicos. A partir de estos hallazgos, se discute
la viabilidad de la hipótesis de trabajo
Los autores agradecen a DIGEGRA-MGAP, FPTA 320, CSIC I+D, PEDECIBA, Universidad de la República.
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Síntesis orgánica de precursores dirigidos a la obtención del
radiofármaco [11C]L-deuterodeprenil
Kevin Zirbesegger1, Pablo Buccino1, Williams Porcal1,2, Eduardo Savio1,3, Henry Engler1
1-Centro Uruguayo de Imagenología Molecular (CUDIM), Montevideo, Uruguay;
2- Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay;
3-Cátedra de Radioquímica, DEC, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
El PET es una técnica no invasiva de imagenología molecular, la cual permite visualizar
diferentes procesos bioquímicos a nivel celular y molecular a partir de moléculas marcadas con radionucleidos emisores de positrones. [1] Dichos radionucleidos deben ser
incorporados en precursores orgánicos durante los pasos finales de síntesis, debido a
su corto período de semidesintegración. Por tanto, el desarrollo de precursores adecuados para la obtención de radiotrazadores es de vital importancia para llevar a cabo ésta
técnica. [2]
El objetivo del presente trabajo era la síntesis de L-nordeuterodeprenil, precursor del
radiofármaco [11C]L-deuterodeprenil, utilizado en la evaluación in vivo de patologías neurológicas que implican una sobreexpresión de la enzima Monoamino oxidasa B (MAO+B) en casos de astrocitosis. [3] Inicialmente la síntesis se basó en una metodología
para obtener alfa-metilaminas entantioméricamente puras. [4] A partir del aminoácido Lfenilalanina, se siguieron los pasos que se muestran en el siguiente esquema:
Así, se pudo obtener exitosamente el precursor L-nordeuterodeprenil mediante cinco
pasos de reacción. Si bien el precursor puede ser adquirido de forma comercial, éste
presenta un elevado costo, lo que implica una desventaja importante para la accesibilidad en el CUDIM. Por lo tanto, el desarrollo de una metodología eficiente y rápida para
su obtención, no solo permitió generar el precursor de interés en los laboratorios de
nuestro centro, sino también la formación de recursos humanos para tales fines.
El primer autor agradece a la ANII por el apoyo económico en el marco de una beca de
iniciación a la investigación 2014-2015.
[1] Kim, E.; Lee, M.; Inoue, T.; et al. Clinical PET and PET/CT Principles and Applications 2ª Ed.
Springer 2013, 1, 3. [2] Serdons, K; Verbruggen, A; Bormans, G. Methods 2009, 48, 104-111. [3]
Gulyás, B.; et al. Neurochem Int 2011, 58, 60-68. [4] Quagliato, D; Andrae, P; Matelan, E J Org
Chem 2000, 65, 5037-5042.
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Identificación de interactores in vivo de la proteína FhaA en
micobacterias
Bernardina Rivera1, Magdalena Gil1, Carlos Batthyány1,3, Rosario Durán1,2
1- Unidad de Bioquímica y Proteómica Analíticas, Institut Pasteur de Montevideo, Montevideo,
Uruguay; 2-Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable, Montevideo, Uruguay;
3- Departamento de Bioquímica, Facultad de Medicina, Universidad de la República,
Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Mycobacterium tuberculosis (Mtb), agente etiológico de la tuberculosis, es un importante
problema para la salud pública mundial, siendo la segunda causa de muerte por un
agente infeccioso y presentando una alta incidencia en nuestro país (OMS,
http://www.who.int/es). La capacidad de este micro organismo de inhibir la maduración
fagolisosomal y adaptarse al ambiente intracelular del hospedero, representa un elemento crucial en su patogenicidad. En este sentido las quinasas y fosfatasas de proteínas, que participan en vías de señalización y regulan procesos esenciales, poseen un
rol preponderante. En particular PknG, una de las once Ser/Thr quinasas de proteínas
de tipo eucariota codificadas por el genoma de Mtb [1], participa directa o indirectamente
en la inhibición de la fusión fagolisosomal en los macrófagos infectados [2]. Con el fin
de elucidar el mecanismo molecular por el cual PknG ejerce su rol como factor de virulencia, estudiamos el interactoma de PknG en la micobacteria. Nuestros resultados nos
permitieron identificar un nuevo sustrato de PknG, la proteína FhaA. Esta proteína, al
igual que el único sustrato de PknG reportado hasta el momento, contiene un dominio
FHA que participa en el reconocimiento específico de proteínas fosforiladas en residuos
de Thr [3,4]. Además de ser un sustrato de una Ser/Thr quinasa esencial para la sobrevida de la bacteria, FhaA forma parte de un operón altamente conservado, el cual se ha
postulado cumple funciones esenciales en micobacterias relacionadas al crecimiento
celular, síntesis de la pared celular y latencia.
La caracterización a nivel molecular de los complejos de señalización formados in vivo
por FhaA, podría permitirnos elucidar las redes de señalización en las que participa, así
como sus cambios dinámicos frente a diferentes estímulos que simulen el ambiente hostil del hospedero. Con el fin de identificar las proteínas que forman parte de los complejos de señalización antes nombrados y diagramar un posible interactoma de FhaA nos
planteamos, a partir del uso de cepas de Mycobacterium smegmatis que sobrexpresan
FhaA, utilizar una estrategia que combina las ventajas de una purificación específica de
proteínas conteniendo etiquetas (“Strep-tags”) con el entrecruzado reversible para obtener una “instantánea” de las interacciones proteína-proteína in vivo [5]. La identificación de las proteínas que forman parte de los complejos realizada por espectrometría
de masa utilizando una estrategia de tipo “shotgun” nos permitió identificar nuevos mediadores en la vía de señalización de PknG y FhaA.
[1]Cole, S.T.; Brosch, R. et al. Nature 1998, 393:537-544. [2] Walburger, A.; Koul, A. et al. Science
2004, 304:1800-1804. [3]Cole, S.T.; Brosch, R. et al. Nature 1998, 393:537-544. Deciphering.
[4]Roumestand, C.; Leiba, J. et al. Structure 2011, Structure 19:1525-1534. [5]Lougheed, K.E.;
Bennett, M.H. et al. J Microbiol,Methods 2014, 105: p. 67-71.
211
Libro de Resúmenes
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4-6/11/2015
Clonado, expresión y evaluación de enzimas con potencial en
la síntesis de aminas quirales
Diego Umpiérrez, Giuliana Mazzariello, César Iglesias, Sonia Rodríguez
Laboratorio de Microbiología Molecular, Cátedra de Microbiología, Departamento de Biociencias, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay
[email protected], [email protected]
La síntesis de aminas quirales es de gran importancia en industrias como la farmacéutica, ya que muchas veces estas son intermediarios sintéticos en la producción de fármacos.[1] La producción de las mismas mediante metodologías enzimáticas es de gran
interés, no solo desde el punto de vista económico sino también desde un punto de vista
ambiental, por la sustancial reducción de residuos frente a la síntesis clásica. En este
trabajo se estudiaron dos enzimas con potencial actividad iminoreductasa, Gnd1 y Gnd2
de Saccharomyces cerevisiae, levadura que presenta dicha actividad.[2] Estas enzimas
fueron seleccionadas por su homología estructural con iminoreductasas ya cristalizadas.
Paralelamente se trabajó con EasG, enzima involucrada en la síntesis de agroclavina
en Claviceps purpurea[3] e Irp3, participante en la síntesis de sideróforos en Yersinia
enterocolitica[4].
Los genes que codifican para las cuatro enzimas mencionadas se clonaron en el vector
de expresión pKK223-3 mediante Restriction Free Cloning [5] y se transformaron en células de Escherichia coli JM109, obteniendo los biocatalizadores recombinantes que expresan las diferentes enzimas.
Se estudió la expresión de las enzimas optimizando las condiciones de expresión para
la producción de éstas en forma soluble. Finalmente, para evaluar la actividad iminoreductasa se utilizaron dos sustratos diferentes, β-dihidrocarbolina y 2-metil-1-pirrolina,
por ensayos con células en reposo. Los productos obtenidos se analizaron por TLC, GC
y HPLC. Se presentará el desarrollo de los diferentes biocatalizadores y los resultados
obtenidos con los sustratos modelo.
[1] Ronald L. Hanson, Brian L. Davis, et al. Adv. Synth. Catal. 2008, 350, 1367 – 1375; [2].Marlene EspinozaMoraga, Tania Petta, et al. Tetrahedron: Asymm. 21 (2010) 1988–1992; [3] Matuschek, Marco; Wailwey,
Christiane; et al. Org. Biomol. Chem. 2011, 9, 4328-4335; [4] Meneely, Kathleen; Lamb, Audrey. Biochemistry 2012, 51, 9002-9013; [5] Van den Ent, Löwe,J. Biochem. Biophys. Methods 2006, 67, 67–74.
212
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4-6/11/2015
Licuefacción Hidrotérmica de madera de pino utilizando como
catalizador K2CO3
Carmina Reyes Plascencia1, Nestor Tancredi1
1-Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay
[email protected]
Las necesidades energéticas de la humanidad han aumentado de manera acelerada
debido al desarrollo tecnológico. La mayor parte de esta energía proviene de energías
fósiles como el carbón, el petróleo o el gas natural. Se estima que solamente el 17% de
la energía utilizada proviene de fuentes energéticas no fósiles [1]. Una alternativa al uso
de las energías de origen fósil es el uso de biocombustibles, los cuales son producidos
utilizando biomasa. A diferencia de los combustibles fósiles, los biocombustibles se consideran libres de emisiones de CO2, ya que la biomasa utilizada para la producción de
éstos toma el carbono de la atmósfera para crecer y este carbono es regresado a la
misma por la combustión, lo cual cierra el ciclo de dicho elemento manteniendo estable
su concentración en la atmósfera.
Uno de los procesos que permite la producción de biocombustible es la licuefacción
hidrotérmica de materia orgánica. La licuefacción hidrotérmica es una reacción donde la
biomasa es sometida a temperaturas moderadas (alrededor de 500 K) y presiones de
moderadas a altas (5–20 MPa), en un medio acuoso típicamente alcalino [2]. Los productos de esta reacción son: un gas rico en CO2, un líquido viscoso denominado biocrudo, compuestos orgánicos solubles en agua y un sólido carbonoso.
Esta investigación se centra en la reacción de licuefacción hidrotérmica de Pinus Taeda
utilizando cono catalizador alcalino una solución acuosa 1M de K2CO3. La licuefacción
se llevó a cabo en un reactor tipo batch de acero inoxidable marca Parr con volumen de
0.5L que cuenta con agitación, sistema de calentamiento y de enfriamiento. Previo a la
realización de los experimentos de licuefacción hidrotérmica la madera fue molida en un
molino de cuchillas y martillos para obtener aserrín, seleccionando las partículas menores a 0.85 mm para realizar la experimentación. Se realizó un análisis inmediato (humedad, volátiles, carbón fijo y cenizas) de la madera, al igual que un análisis elemental (C,
H, O, S y N) y se determinó su poder calorífico. Una vez caracterizada la madera fue
secada a 105ºC antes de cada experimento de licuefacción hidrotérmica.
Para este trabajo se realizó un estudio paramétrico de la influencia de la temperatura,
tiempo de reacción y concentración de catalizador en la distribución de los productos de
reacción, remarcando diferencias en la distribución de productos al variar las condiciones de reacción.
[1] Centi, G.; Lanzafame, P.; Siglinda, P. Catal. Altern. Energy Gener. 2012, Springer, New York,
1–28. [2] Akhtar, J.; Amin, N. A. Renew. Sustain. Energy Rev., 2015, 15, 1615–1624.
213
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Desarrollo de mutantes de la TDO: ampliando regio- y estereoselectividad de la dihidroxilación de arenos.
Ma. Agustina Vila, Gustavo Seoane, Ignacio Carrera, Sonia Rodríguez.
Laboratorio de Biocatálisis y Biotransformaciones, Departamento de Biociencias-Departamento
de Química Orgánica, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay
[email protected]
La dioxigenación enzimática de arenos, mediada por el complejo Tolueno Dioxigenasa
(TDO), es la metodología preferida para la producción a escala preparativa de cis-ciclohexadienodioles ya que no existe una metodología no biocatalítica que permita acceder a estos sintones en forma eficiente. [1] Dichos dioles han sido utilizados de forma
exhaustiva como materiales de partida para la síntesis enantioselectiva de productos
naturales como ciclitoles, azúcares, alcaloides y terpenos. [2-4]
La TDO muestra actividad frente una amplia gama de arenos sustituidos y muy alta
regio- y estéreo-selectividad para dar dioles tipo 1. Esto último genera cierta limitación
del uso de estos compuestos como precursores de síntesis, al no poder obtener productos oxidados en otras posiciones o el entantiómero de los mismos. En el presente trabajo
se presenta el desarrollo de mutantes de la TDO (TDOM) mediante mutación sitio dirigida
en residuos aminoacídicos clave que orientan la ubicación del sustrato en el sitio activo.
Los mismos fueron elegidos en base a antecedentes existentes en literatura para el
desarrollo de clones utilizando enzimas homólogas [5, 6] de forma de obtener regioisómeros de los dioles tipo 1. Para esto se realizaron por quickchange las mutaciones
I324F, T365N, F366I y F366V. Se presentará el diseño de los diferentes mutantes, su
construcción, y los resultados obtenidos en la biotransformación de sustratos modelo:
tolueno, bromobenceno y propilbenceno.
[1] Feng, Y. et al. ChemComm. 2009, 50-2. [2] Hudlicky, T.; Reed, J. W. Synlett 2009, 685-703.
[3] Banwell, M. G.; Lehmann, A. L.; Rajeev, S. M.; Willis, A. C. Pure App. Chem. 2011, 83, 411423. [4] Banwell, M. G.; et al. Pure Appl. Chem. 2012, 84, 1329-1339. [5] Parales, R. E. et al. J.
Bacteriol. 2000, 182, 1641-1649. [6] Suenaga, H.; et al.. J. Bacteriol 2002, 184, 3682-3688.
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Avances en la síntesis enantioselectiva de especiosinas
Alejandro Peixoto de Abreu Lima, Enrique Pandolfi, Valeria Schapiro
Laboratorio de Síntesis Orgánica, Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química,
Universidad de la República, Montevideo, Uruguay
[email protected]
Las especiosinas son un grupo de epoxiquinoides bioactivos aislados de Hexagonia
speciosa.[1] Estas moléculas sólo se han sintetizado de forma racémica hasta el momento.[2] En este trabajo presentamos los primeros pasos para la síntesis enantioselectiva de este grupo de moléculas.
Los halo-cis-ciclohexadienodioles enantioméricamente puros obtenidos a partir de E.coli
recombinante son interesantes materiales de partida para la síntesis de productos naturales. Su acople con una cadena alquinílica mediante una reacción de Sonogashira[3]
es el paso clave para las etapas posteriores de la síntesis de especiosinas como se
muestra en el diagrama. Para esta reacción se ensayaron distintos halógenos (bromo o
iodo), dioles libres y protegidos así como diferentes temperaturas. Los mejores resultados se obtuvieron usando el material de partida bromado con los alcoholes libres y a
temperatura ambiente. Posteriormente se ensayaron distintas condiciones para la dihidroxilación del doble enlace proximal. Se ensayó OsO4 en cantidades catalíticas con Nóxido de N-metilmorfolina como co-oxidante, y también RuCl3 con NaIO4 como oxidante.
Para ambos casos se testearon diferentes temperaturas de reacción. Hasta el momento
los resultados obtenidos para ambas metodologías fueron similares aunque no se obtuvo buena regioselectividad entre la adición sobre el doble enlace proximal y sobre el
distal. Se presentan en este trabajo las condiciones ensayadas para mejorar la regioselectividad en la dihidroxilación y se prosigue con la ruta sintética para la obtención de
especiosina A.
Como conclusión, se logró realizar el acople del alquino de la cadena lateral al núcleo
de ciclohexadienodiol con buenos rendimientos y se obtuvo el producto dihidroxilado de
interés.
Este trabajo fue financiado por ANII (Beca de Maestría) y por PEDECIBA.
[1] Jiang, M. Y.; Zhang, L. J. Nat. Prod. 2009, 72, 1405-1409. [2] Pandolfi, E; Schapiro, V.; Heguaburu, V. et al. Curr. Org. Synth. 2013, 10, 2-42.[3]Chinchilla, R.; Nájera, C. Chem. Rev. 2007,
107, 874-922.
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La eficacia de los nanobodies neutralizantes puede aumentarse
generando anticuerpos biespecíficos
Martín A. Rossotti1, Andrés González-Techera1, Julio Guarnaschelli2,3, Lucía Yim2,
Ximena Camacho5, Marcelo Fernández5, Pablo Cabral5, Carmen Leizagoyen4, José A.
Chabalgoity2, Gualberto González-Sapienza1
1- Cátedra de Inmunología, DEPBIO, Facultad de Química, Instituto de Higiene, Universidad de
la República, Montevideo, Uruguay; 2 -Departamento de Biotecnología, Facultad de Medicina,
Instituto de Higiene, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay; 3- Prondil S.A.,
Montevideo, Uruguay; 4- Parque Lecoq, IMM, Montevideo Uruguay; 5- Departamento de
Radiofarmacia, Centro de Investigaciones Nucleares, Facultad de Ciencias, Universidad de la
República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Los nanobodies, derivados del dominio variable de los anticuerpos de cadena pesada
de camélidos, por su pequeño tamaño (~15 kDa) tienen un gran potencial para la rápida
neutralización de toxinas o drogas en casos de emergencia, pero son rápidamente
eliminados por vía renal perdiendo efectividad. En este trabajo se desarrolló una
estrategia innovadora para mejorar la capacidad de neutralización de los nanobodies.
La misma consiste en generar anticuerpos biespecíficos, en los cuales se combina un
nanobody neutralizante con otro que reconoce un receptor celular que impide su
eliminación renal. A tales efectos se desarrolló la metodología para producir en forma
eficiente nanobodies bi-específicos, y utilizando como modelo la toxina tetánica (TT) y
el receptor CR3 del complemento (CD11b/CD18), se seleccionaron nanobodies para
cada uno de los antígenos mencionados [1,2] y se estudió el efecto protector de estas
quimeras bifuncionales anti-TT/antiCD11b en un modelo murino de muerte por Téanos.
Respecto al nanobody neutralizante monomérico, la combinación de ambas
especificidades produjo una significativa mejora en su poder neutralizante,
observándose diferencias de acuerdo al nanobody anti-CD11b utilizado en la
formulación de la quimera. Una de estas combinaciones, dio lugar a un nanobody
biespecífico capaz de asegurar en un 100% la sobrevida de ratones expuestos a una
concentración de toxina igual a cinco veces superior a la dosis letal 50 (DL50). Dado que
CR3 está presente en distintas células fagocíticas, el efecto protector estaría asociado
a una eficiente captación de la toxina por estas células y al aumento de la permanencia
del anticuerpo en circulación.
[1] Rossotti, M.; Tabares, S.; Alfaya, L. et al. BBA, 2015, 1850, 1397-1404. [2] Rossotti, M.;
González-Techera, A.; Guarnaschelli, J. et al. mAb, 2015, 7, 820-828.
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Desarrollo de un método analítico económico y sustentable
para la determinación de mercurio en el proceso productivo del
arroz
Marcelo Belluzzi; Isabel Dol; Mariela Pistón
Química Analítica, Departamento Estrella Campos, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo,
Uruguay
[email protected]
Uruguay es uno de los primeros exportadores mundiales de arroz, ubicándose entre el
6° y 7° lugar; exporta aproximadamente el 90% de su producción por lo que este producto debe ser sometido a rigurosos controles. El mercurio es un contaminante ambiental tóxico que está entre los que más se acumulan en la cadena alimentaria, el uso en
el pasado de agroquímicos que contenían este elemento justifica evaluar la situación en
relación a una posible contaminación. El objetivo fue desarrollar y validar una metodología que permita la determinación de mercurio total en diversas matrices asociadas al
proceso productivo del arroz mediante espectrometría atómica con vapor frío (CV-AAS).
Se trata de una metodología económica y útil como herramienta para detectar posibles
eventos de contaminación por mercurio tanto en cereal como en suelos y agua de riego.
La preparación de las muestras implicó desafíos debido a las propiedades fisicoquímicas del mercurio, que impedía la realización de tratamientos drásticos, entre otros aspectos. Esto llevó a estudiar y vencer interferencias poco conocidas, que no estaban
reportadas en la literatura para el análisis de arroz mediante CV-AAS, probablemente
porque hoy en día se usan instrumentos sofisticados que no las ponen en evidencia,
pero que solo están disponibles en unos pocos laboratorios. Se diseñaron y probaron
para la reacción de generación de Hg0 diferentes dispositivos de vidrio de bajo costo
diseñados en el laboratorio.
En la siguiente tabla se presentan las cifras de mérito de la validación de la metodología
para aguas, suelos y granos de arroz comercial:
Parámetro
Límite de detección
Límite de cuantificación
Precisión (sR %)
Veracidad (%R)
Agua
0,03 µg L-1
0,10 µg L-1
9,6 (n = 10)
101,0
Suelo
0,012 mg kg-1
0,039 mg kg-1
24,0 (n = 8)
101,6
Grano de arroz
15,8 µg kg-1
52,5 µg kg-1
29,2 (n = 14)
111,8
Estos resultados son adecuados para fines de control según las reglamentaciones
vigentes. Las muestras comerciales de arroz también fueron analizadas en la
Universidad Federal de San Carlos (San Pablo, Brasil) donde cuentan con un equipo
capaz de alcanzar límites de detección varios órdenes más bajos que los disponibles en
nuestro laboratorio. Estos equipos no están disponibles aún en Uruguay. En todas las
muestras analizadas, los niveles de mercurio obtenidos por ambos métodos no
resultaron preocupantes, encontrándose todos los valores por debajo de los límites
establecidos por las reglamentaciones nacionales o normas de referencia.
El trabajo aporta nuevo conocimiento científico sobre la preparación de muestras
complejas dejando disponible en el país una herramienta analítica económica para la
determinación de mercurio total en las matrices asociadas al proceso productivo del
arroz que tiene aplicación real para el sector arrocero.
Agradecimientos: CSIC, PEDECIBA Química; Dr. Joaquím de Araújo Nóbrega
(UFSCar).
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Síntesis de compositos cer-met basados en óxido de cerio dopado con óxido de gadolinio por gelificación – combustión, con
nanopartículas de níquel y procesamiento de materiales para
ánodos de celdas de combustible de óxido sólido.
Gonzalo Cejas, María Fernanda Rodríguez, Leopoldo Suescun
Laboratorio de Cristalografía, Química del Estado Sólido y Materiales (Cryssmat-Lab)/Cátedra
de Física/DETEMA, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
En el presente trabajo se reportan resultados de síntesis de potenciales materiales procesables como ánodos para celdas SOFCs basados en el cer-met Ce0.9Gd0.1O1.95 (CGO)
y Níquel metálico. Se emplea la relación de Ceria y Gadolinia 9:1, la cual se ha demostrado que es la más adecuada para celdas de combustible. Se utilizan y comparan
distintos métodos de síntesis como son impregnación de CGO con una solución de
NiNO3, mezcla en estado sólido de CGO y NiO y combustión conjunta de los precursores
para formar CGO-NiO y posterior hidrogenación para formar Ni metálico a partir de
NiNO3 o NiO. Se procesan los materiales en forma de discos y tubos.
Las síntesis del electrolito de Ce0.9Gd0.1O1.95 se realizaron mediante el método de gelificación-combustión, utilizando NH4NO3 y ácido cítrico, en una relación molar 3:1 respectivamente. Éstos fueron calcinados a 600°C y a 1000°C.
A partir de dichos electrolitos, se sintetizaron ánodos al estado sólido y mediante impregnación. El ánodo de estado sólido fue sintetizado mediante una mezcla mecánica
de electrolito y nanopartículas de NiO. Mientras que el ánodo por impregnación fue obtenido mediante disolución de electrolito en una solución de NiNO3 y posterior evaporación del agua. El NiNO3 es impregnado en el electrolito.
Entre los distintos tipos de métodos para sintetizar materiales para ánodos de celdas
SOFCs, el método de combustión conjunta es el que resultaría más adecuado, ya que
es el método más robusto y más fácil de reproducir.
Los materiales fueron caracterizados por difracción de rayos X de polvo concluyéndose
que los tres métodos de síntesis producen materiales aptos para actuar como ánodos
para celdas SOFCs. El método de combustión conjunta es el más eficiente para sintetizar ánodos. El procedimiento empleado en la preparación de discos y tubos es adecuado para procesar materiales para celdas SOFCs.
Los autores agradecen a CSIC por el proyecto PAIE que financió parte este trabajo y a
ANII Proyecto FSE_2009_51.
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Development And Characterization of Magnetoliposomes
Aline Loise Santana Faria1, Sandra Cruz dos Santos1, Alexandre Luís Parize2, Tatiane
Maranhão2, Vânia Rodrigues de Lima1
1-Grupo de Investigação de Interações Moleculares em Membranas, Escola de Química e
Alimentos, FURG, Rio Grande, Brazil; 2- Departamento de Química, Centro de Ciências Físicas
e Matemáticas, UFSC, Florianópolis, Brazil
[email protected]
Magnetic nanoparticles (MNP) has been applied in immunoassays, cell labeling, diagnosis and treatment of various diseases [1].The MNP are promising nanomaterials to targeted therapy, and can be manipulated using magnetic field gradients [2]. In other side,
the controlled drug delivery from liposomes improves the efficacy and minimizes adverse
effects of the therapy [3]. This study aims to produce liposomes containing NPM (the
called “magnetoliposomes” - MLS), analyze the NPM percentage of encapsulation as
well as its effects on the molecular dynamic of the liposomes. The MLS, containing soybean asolectin (ASO) liposomes and hematite MNP were prepared by the reverse-phase
evaporation method [4,5]. In this method, NPM were added in the hydration step. Two
samples of MNP were produced, one suffering a washing procedure (N2) with water,
other not (N1). Control experiments were performed using pure ASO liposomes. The
encapsulation percentage of MNP in MLS was detected by Atomic Absorption Spectrometry. The MNP-liposome interactions were studied by FTIR, at the horizontal attenuated
total reflectance (HATR) mode, as well as by UV-visible spectroscopy, which provides
turbidity data at 400 nm. The encapsulation percentual of MNP in the MLS was detected
as: 5.1%, for non-washed samples (N1) and 4.6% for washed samples (N2). FTIR results did not indicate changes in the frequency and width of the lipid stretching peaks.
Turbidity measurements showed that NPM did not affect the state of phases of the MLS.
This suggests that NPM, at the loaded concentration did not affect the system hydration
degree, or state of phases. Then, changes in the preparation method of MLS were performed to compare the responses obtained by the instrumental techniques.
[1] A. Akbarzadeh, et al. Nanoscale Res. Lett. 2012, 7, 144-156. [2] P. B. Santhosh, et al. Cancer
Lett, 2013, 336, 8-17. [3] Kulshrestha, et al. Colloid Surface B, 2012, 96, 1-7. [4] F. Szoka, D.
Papahadjopoulos, Proc. Natl. Acad. Sci., 1978, 75, 4194-4198. [5] O. Mertins, et al. Chem. Phys.
Lipids, 2005, 138, 29-37.
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4-6/11/2015
Caracterización de los extractos lipofílicos de nudos y cortezas
de E.grandis y E.dunnii
María Alejandra Galetta1, Carlos Mantero2, Pilar Menéndez1
1-Laboratorio de Biocatálisis y Biotransformaciones, Departamento de Biociencias, Departamento de Química Orgánica; 2-Dpto. Forestal, Fac. de Agronomía, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo,Uruguay.
[email protected]
En las últimas dos décadas, la superficie forestal de Uruguay se ha incrementado de
manera significativa, favorecida por políticas públicas de promoción de la silvicultura de
plantaciones. De las actuales 990.000 ha de plantaciones con destino industrial, el 70%
son plantaciones de Eucalyptus, con presencia mayoritaria de las especies, E.globulus
y E.grandis. La especie E.dunnii ha tomado relevancia puesto que ha aumentado su
plantación recientemente. Cualquiera sea el destino final de las plantaciones (obtención
de celulosa o madera para elaboración mecánica) se generan una gran cantidad de
residuos entre los que se encuentran hojas, corteza, nudos y aserrín. Los nudos son
considerados defectos en todas las aplicaciones estructurales de la madera y generan
problemas durante la producción de pulpas celulósicas. En tanto que la corteza de Eucalyptus que representa entre un 10% y un 15% del peso seco del tronco es abandonado
en la zona de forestación luego del proceso de descortezado [1]. Las posibilidades de
usos de estos recursos como materia prima para la obtención de productos de alto valor
agregado justifican su estudio. La presencia de fitosteroles y compuestos triterpénicos
en cortezas de Eucalyptus ha sido reportada anteriormente [2], sin embargo poca ha
sido la investigación llevada a cabo sobre la composición en nudos de dicho género.
En este trabajo se presentará el estudio de la composición química de los extractos
lipofílicos de corteza y nudos de Eucalyptus grandis y dunnii obtenidos por Soxhlet y
ASE (accelerated sequetial extraction).
Los perfiles de cromatografía gaseosa de los distintos extractos obtenidos (tanto para la
corteza como para los nudos) fueron similares. La mayor diferencia encontrada en la
composición química de dichos extractos fue en la cantidad de compuestos triterpénicos
y de ácidos resínicos encontrada.
Acido betulínico
Acido dihidroabietico
Los autores desean agradecer al PEDECIBA, ANII. Proyecto FMV_1_2011_1_6866
[1] Domingues,R.M.A.et al. Industrial Crops and Products 2010, 31, 65–70. [2] Domingues,R.M
et.al. Industrial Crops and Products 2011, 33, 158–164.
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4-6/11/2015
Comparación de nanoestructuras de HgS sintetizadas en solución y el método hidrotérmico
Isabel Galain1, María Eugenia Pérez 2, Ivana Aguiar1, Maia Mombrú1, Laura Fornaro2
1- Grupo de Desarrollo de Materiales y Estudios Ambientales, Cátedra de Radioquímica, Departamento Estrella Campos, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo,
Uruguay; 2- Grupo de Desarrollo de Materiales y Estudios Ambientales, Departamento de
Desarrollo Tecnológico, Centro Universitario de la Región Este, Universidad de la República,
Rocha, Uruguay
[email protected]
El uso de nanoestructuras de semiconductores inorgánicos en celdas solares como
aceptores de electrones es un tema en auge, debido a que estas nanoestructuras prometen aumentar las eficiencias de dichas celdas, por tener mejor transferencia electrónica y menores costos de producción que los análogos orgánicos. En este marco hemos
estudiado la síntesis de nanoestructuras de HgS por los métodos hidrotérmico y en solución, utilizando diferentes agentes estabilizantes para controlar su tamaño.
Para la síntesis en solución se han utilizado HgO y Hg(CH3COO)2 como fuentes de mercurio, S y Na2S2O3 como fuentes de azufre, polivinilpirrolidona (PVP) como agente estabilizante y una mezcla de agua destilada y n-octadeceno como solvente. La reacción
se llevó a cabo a 85ºC durante 6h, y algunas muestras fueron sometidas a un tratamiento térmico en un reactor hidrotérmico a 120ºC durante 24 h. Por otro lado, para la
síntesis hidrotérmica se utilizaron HgO y Hg(CH3COO)2 como fuentes de mercurio, tiourea como fuente de azufre y PVP y hexadecanotiol (HDT) como agentes estabilizantes.
El reactor se mantuvo a 180ºC durante 6h. En ambos casos, las nanoestructuras obtenidas se aislaron mediante centrifugación y lavado con etanol y en un caso se realizó
extracción por solvente; todas las muestras se caracterizaron por difracción de rayos X
de
polvo,
espectroscopía
infrarroja
y
microscopía
electrónica
de
transmisión.
En el caso de síntesis en solución se obtuvieron nanoestructuras de β-HgS con
morfología disco y cuadrada con dimensiones entre 10 y 150 nm, dependiendo de la
fuente de mercurio y azufre utilizada. Luego del tratamiento térmico, el tamaño de las
nanoestructuras disminuyó a 5-20 nm y se observó una mayor uniformidad en la
morfología. En el caso de síntesis hidrotérmica, el PVP y el HDT tienen influencia en
el tamaño de las nanoestructuras pero no en su morfología. Para el caso del PVP en
todos los casos se obtubo β-HgS con morfología de disco, mientras que en el caso del
HDT, según la relación Hg:HDT se obtuvo una mezcla de α- y β-HgS. Las partículas
más pequeñas obtenidas utilizando este método de síntesis fueron las sintetizadas
utilizando HDT como agente estabilizante, en una relación molar 1:1 HDT:Hg, y tuvieron
un tamaño promedio de 20 nm.
Mientras que el método en solución es simple y fácilmente escalable, la síntesis
mediante el método hidrotérmico permite obtener una mezcla de ambas fases de HgS,
lo cual implica una ventaja para la aplicación en celdas solares, ya que las distintas fases
absorben en diferentes regiones espectrales.
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Nuevos derivados de pregnenolona con actividad antibiofilm in
vitro
Alejandra Espíndola1, Paola Scavone2, Victoria Iribarnegaray2, Carlos Termignoni2,
Guzmán Álvarez1
1- Laboratorio de Moléculas Bioactivas, Departamento de Biología, CENUR Litoral Norte, Universidad de la República, Paysandú, Uruguay; 2- Departamento de Microbiología, Instituto de
investigaciones biológicas Clemente Estable, Montevideo, Uruguay; 3- Centro de Biotecnologia,
Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brasil.
[email protected]
Pseudomonas aeruginosa y Staphylococcus aureus son conocidas por ser patógenos
oportunistas que causan algunas de las infecciones más frecuentes en pulmones, ojos,
oídos y heridas [1]. Estos patógenos están dotados de una amplia gama de propiedades
de resistencia a fármacos y son capaces de formar una matriz biológica (biofilm) que
actúa como una barrera para a antibióticos, células del sistema inmune y factores del
complemento [2]. Recientemente se identificó una molécula esteroidea aislada de la
cáscara del huevo de la garrapata del ganado (R. microplus). Esta molécula (figura A)
es responsable de defender al huevo del ataque microbiano cuando éste está en el suelo
[3]. Además muchas moléculas esteroideas se reportaron con actividad citotóxica en
diversos modelos biológicos infecciosos [4]. Estos compuestos resultan ser no tóxicos,
menos vulnerables a la resistencia a múltiples fármacos y altamente biodisponibles por
ser capaces de penetrar la pared celular [5]. En este trabajo se plantea el diseño, síntesis y caracterización biológica y química de derivados de pregnenolona análogos de
boophiline. Se sintetizaron una decena de nuevos derivados con síntesis más sencilla
en relación al análogo natural. Se enayó la actividad antibiofilm en el modelo de P. aeruginosa de cinco de los mismos, dos de los cuales demostraron actividad relevante.
Los autores agradecen a PEDECIBA Química por el apoyo.
[1] Park, S.C.; Park, Y.; Hahm, K.S. Int. J. Mol. Sci. 2011, 12, 5971-5992. [2] Gopal, R.; Lee, J.H.;
Kim Y.G.; et al. Mar Drugs. 2013, 11, 1836-1852. [3] Zimmer, K.R.; Macedo, A.J.; Giordani, R.B.
et al. Environ Microbiol. 2013, 15, 2008-2018. [4] Lone, I.H.; Khan, K.Z.; Fozdar, B.I.; et al. Steroids 2013, 78, 945-950. [5] Mohareb, R.M.; Wardakhan, W.W.; Elmegeed, G. et al. Steroids 2012,
77, 1560-1569.
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4-6/11/2015
Síntesis y evaluación biológica de derivados de ibogaína con
potencial acción anti-adictiva
Mariana Pazos, Paola Rodríguez, Bruno González, Gustavo Seoane, Ignacio Carrera
Laboratorio de Síntesis Orgánica, Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química,
Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
La ibogaína es un alcaloide de origen natural que ha atraído gran atención en los últimos
años por su capacidad reportada de reducir las conductas de búsqueda de drogas como
cocaína, alcohol y heroína en modelos animales. Sin embargo, diversos efectos adversos han sido asociados a su consumo como ser alucinaciones y toxicidad a nivel del
cerebelo, motivando la búsqueda de análogos sintéticos que mantengan la actividad
anti-adictiva del producto natural sin los efectos secundarios no deseados. Los factores
neurotróficos son proteínas secretadas en ciertas zonas del cerebro que promueven el
mantenimiento, protección y supervivencia de neuronas. Particularmente el factor neurotrófico derivado de células gliales (GDNF) promueve la supervivencia de neuronas
dopaminérgicas, principales afectadas en la exposición a sustancias de abuso. En este
contexto, Sames y colaboradores sintetizaron isoquinuclidinas N-indoliletil sustituídas
que demostraron tener mayor capacidad de promover la liberación de GDNF en ensayos
in vitro que el producto natural ibogaína.[1]
Se presentarán los resultados obtenidos hasta el momento en la síntesis de una biblioteca de isoquinuclidinas N-indoliletil sustituídas utilizando distintas estrategias sintéticas
como reacciones de nitroso Diels-Alder, imino Diels-Alder y de ciclación intramolecular,
utilizando como materiales de partida cis-ciclohexadienodioles obtenidos por biotransformación de arenos monosustituidos.
Agradecimientos: PEDECIBA, ANII, CSIC.
[1] (a) Alper, K. R., Ibogaine: A Review. In The Alkaloids, 2001; Vol. 56; (b) Sames, D., Li, X., Li,
S., et al, Small molecule inducers of GDNF as potential new therapeutic for neuropsychiatric disorders. 2013, WO/2013/028999 (PCT/US2012/052327).
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Síntesis de nanopartículas de alginato y quitosano
con actividad antibacteriana
Patricia Zimet1, Analía Castro1, Pablo Miranda1, Luciana Pereira1, Iris Miraballes2,
Caterina Rufo3, Álvaro W. Mombrú1, Helena Pardo1
1- Centro NanoMat, Instituto Polo Tecnológico de Pando, Facultad de Química-DETEMA,
UdelaR, Montevideo, Uruguay; 2- Laboratorio de Biotecnología, Polo Tecnológico de Pando,
Facultad de Química. UdelaR, Montevideo, Uruguay; 3- Área Alimentos y Nutrición, Instituto
Polo Tecnológico de Pando, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Las bacteriocinas producidas por las bacterias acido lácticas han sido investigados
intensamente y su potencial para biopreservación de alimentos está bien documentado.
La nisina (NIS) es una bacteriocina producida por Lactococcus lactis que presenta
actividad antibacteriana contra un amplio espectro de bacterias Gram-positivas y es la
única bacteriocina Generalmente Reconocida Como Segura (GRAS) [1]. Sin embargo,
su actividad en alimentos está limitada por varios factores tales como las condiciones
de procesamiento, temperatura de almacenamiento, pH, inactivación por enzimas
alimentarias, entre otros [2,3]. Para preservar la actividad y controlar la liberación de
dicho compuesto sensible, es posible utilizar técnicas de nanoencapsulación. La
aplicación de nanotecnologías puede ofrecer una alternativa para facilitar la
vehiculización, conservación y liberación controlada de compuestos sensibles [4].
Biopolímeros como el quitosano (CS) y el alginato (ALG) han cobrado un gran interés
debido a su biocompatibilidad, biodegradabilidad y mucoadhesividad, con varias
aplicaciones incluyendo su utilización como materiales encapsulantes para la liberación
controlada de sustancias bioactivas [5]. El objetivo del presente trabajo fue el desarrollo
y optimización de una formulación de nanopartículas de quitosano y alginato cargadas
con nisina. Se realizaron ensayos para identificar las concentraciones de CS, ALG y NIS
necesarias para la formación de las nanopartículas. Se observaron tres fenómenos
dependiendo de las concentraciones utilizadas: soluciones casi transparentes,
suspensiones opalescentes y precipitación. La zona de interés para la formación de
nanopartículas fue la de suspensiones opalescentes. Los valores de eficiencia de
encapsulación (EE) variaron entre 3 y 35% dependiendo de las concentraciones
utilizadas, por lo que el sistema planteado resultó adecuado para la encapsulación del
principio activo NIS. Además, se realizaron ensayos de caracterización de los sistemas
tales como medidas de tamaño de partícula, PDI y potencial zeta. Dentro de las
muestras que no presentaron precipitación, se obtuvieron valores absolutos de potencial
zeta superiores a 30 mV, lo que refleja la alta estabilidad del sistema. Los tamaños de
partículas observados variaron entre 270 y 1300 nm. Asimismo, al examinar una
solución conteniendo nanopartículas de CS-ALG-NIS por TEM, se observaron
nanopartículas esféricas con una estructura sólida y densa.En conclusión, los resultados
obtenidos demostraron que el sistema biopolimérico CS-ALG es apropiado para la
encapsulación de NIS, presentando un potencial interesante como alternativa para la
mejora de la vida útil de alimentos listos para el consumo.
[1] Cleveland, J.; Montville, TJ. et al. Int J Food Microbiol. 2001 4;71(1):1–20. [2] Gálvez, A.;
Abriouel, H. et al. Food Micro 2007 30;120(1–2):51–70. [3] Prombutara, P.; Kulwatthanasal, Y.
et al. Food Control. 2012 ;24(1–2):184–90. [4] Weiss, J.; Takhistov, P. et al. J Food Sci. 2006
1;71(9):R107–16. [5] Sarmento, B.; Ribeiro, A. et al. Pharm Res. 2007 ;24(12):2198–206.
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Libro de Resúmenes
Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Docencia, Investigación y Extensión en un curso práctico de
HPLC
Danilo Davyt1, Guillermo Valdomir1, Virginia Vallelisboa2, Bebelle Vidal2, Silvina Kleist2,
Gimena Colombo3, Marcela Deus3, María Laura Diana3, Gabriela Jorcín3, Sofia Landa3,
Cecilia Mariatti3, Nadia Martin3, Gerardo Parra3, Cecilia Rampoldi3, Alfonso Ros3
1-Química Farmacéutica, Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química, UdelaR,
Montevideo, Uruguay; 2- Laboratorios Clausen, Montevideo, Uruguay; 3- Facultad de Química,
Montevideo, Uruguay.
[email protected]
A partir de la creación de la Unidad de Cromatografía Experimental “Simon Dittich “ en
la Facultad de Química en 2013, planteamos la realización de un curso práctico de
HPLC. Este curso debía desarrollar los conceptos y capacidades planteados en el curso
teórico de Métodos Separativos. La capacidad de enfrentar y resolver situaciones analíticas es un eje fundamental de este curso por lo que en el curso práctico también debía
serlo.
Contar con 10 estudiantes avanzados de carreras de Química trabajando con 4 HPLC
de última generación, se vio como una oportunidad y fortaleza para resolver problemas
de HPLC del ámbito profesional de nuestro medio. Planteado el desafío, algunos profesionales que aceptaron el reto nos acercaron problemas analíticos que les interesaba
resolver. Uno de estos problemas fue desarrollar una técnica por HPLC para aplicarla al
control de limpieza de los equipos utilizados en producción para la determinación simultánea de 3 principios activos (PA).
Resultados: El curso se organizó con clases prácticas y reuniones de elaboración. En
las clases prácticas se inició a los estudiantes en el manejo de equipos, software y de
buenas normas de trabajo con HPLC. En las reuniones se plantearon los problemas, se
presentaron y discutieron opciones según la literatura encontrada. A partir de esto se
planificaron las actividades para desarrollar con los HPLC, y luego se discutieron resultados. El tercer problema planteaba desarrollar una técnica de determinación simultánea
de Imatinib Mesilato, Capecitabina y Micofenolato de Mofetilo. Se compararon las técnicas utilizadas por el Laboratorio, las farmacopeas y literatura. Se utilizó Chemicalize
(http://www.chemicalize.org/) para calcular el log D de los productos según el pH. Finalmente se planificaron y desarrollaron 2 etapas de pruebas. La primera para establecer
condiciones del análisis. En la figura se muestra la separación de Capacitabine, Imatinib
Mesilato y Micofenolato de Mofetilo obtenida con las condiciones encontradas. En la
segunda etapa, estas condiciones se probaron para la determinación de trazas de los
PA.
La técnica se optimizó y se probó su adecuación a los límites buscados. Con la discusión
de los resultados, en forma conjunta con los profesionales del laboratorio farmacéutico,
se llegó a una técnica final, que validada, permite su utilización actualmente.
Conclusiones: La posibilidad de usar equipamiento actualizado de HPLC permitió una
propuesta docente donde los estudiantes desarrollaron una actividad educativa de iniciación a la investigación y de aplicación de conocimientos requeridos por el medio profesional, que resultó motivadora para todos los participantes.
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Nueva metodología en la preparación de
selenosemicarbazonas y su evaluación in vitro e in vivo sobre
T.cruzi
Chiara Pizzo1, Paula Faral-Tello2, Gloria Yaluff3, Elva Serna3, Susana Torres3, Ninfa
Vera3, Cecilia Saiz1, Carlos Robello2, Graciela Mahler1
1- Cátedra de Química Farmacéutica, Departamento de Química Orgánica, Facultad de
Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay; 2- Unidad de Biología Molecular, Institut Pasteur de
Montevideo, Uruguay; 3- Departamento de Medicina Tropical, Instituto de Ciencias de la Salud,
Universidad Nacional de Asunción, Paraguay.
[email protected]
La enfermedad de Chagas es una infección causada por el protozoario Trypanosoma
cruzi, siendo endémica en Sudamérica, y es una de las mayores causas de mortalidad
y morbilidad en la región [1]. Nuestro grupo ha descripto una serie de
selenosemicarbazonas, preparadas a partir de aldehídos o cetonas y
selenosemicarbazida, que resultaron potentes agentes anti T. cruzi, en el estadio no
infectivo (epimastigote) e infectivo (amastigote) del parásito [2]. Vista la discontinuidad
de la selenosemicarbazida en el mercado, se trabajó en el desarrollo de una nueva
metodología sintética para la preparación de nuevos análogos. Recientemente, hemos
descripto la preparación de selenazoles a partir de propargil amidas, utilizando el
reactivo de Ishihara (LiAlHSeH) [3].
En base a estos antecedentes y optimizando las condiciones de reacción, se logró
obtener una serie de selenosemicarbazonas 2a-l, a partir de sus análogos
semicarbazona 1a-l, con rendimientos de moderados a buenos (Figura). Algunos de los
derivados preparados fueron evaluados in vitro en epimastigotes de T. cruzi, cepa
Dm28c, y la selenosemicarbazona 2b fue seleccionada para ser evaluada in vivo, en
modelo agudo de la enfermedad, utilizando ratones BALB/c infectados con
tripomastigotes, cepa CL Brener de T. cruzi. El perfil de parasitemia de 2b resultó ser
mejor al del control (PBS) pero menos efectivo que el Benznidazol (fármaco de
referencia), a concentraciones superiores.
De esta manera, se desarrolló una nueva metodología sintética para la preparación de
selenosemicarbazonas 2a-l, por intercambio O-Se en semicarbazonas 1a-l, utilizando
LiAlHSeH. Los mismos resultan ser un buen punto de partida en el diseño de nuevos
agentes antichagásicos, activos en la fase aguda de la enfermedad.
[1] http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs340/en/index.html. [2] Pizzo, C.; Faral-Tello, P.;
Salinas, G.; et al. Med Chem Commun 2012, 3, 362−367. [3] Pizzo, C.; Mahler, S.G. J Org Chem
2014, 79, 1856–1860.
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4-6/11/2015
Aislamiento, elucidación estructural y actividad antibacteriana
de una sesquiterpenlactona de la raíz de Xanthium cavanillesii.
Cristina Olivaro1, Romina Delgado2, Nicole Paris2, Álvaro Vázquez2
1- PDU "Espacio de Ciencia y Tecnología Química", Centro Universitario de Tacuarembó,
Universidad de la República, Tacuarembó, Uruguay; 2- Cátedra de Farmacognosia y Productos
Naturales, Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química, Universidad de la
República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
El género Xanthium es representado por un número relativamente limitado de especies
de distribución cosmopolita [1]. Este género ha sido objeto de numerosos estudios
fitoquímicos siendo las sesquiterpenlactonas con esqueleto guaiano o seudo guaiano
los principales metabolitos secundarios. Muchas sesquiterpenlactonas han demostrado
actividad antimicrobiana, en particular contra bacterias Gram +.
El Xanthium cavanillesii se conoce comúnmente como "abrojo" y se encuentra
ampliamente distribuido en Uruguay. Es usado como antiséptico en etnomedicina [2] y
dicho uso tradicional ya ha sido validado [3]. Se han aislado e identificado compuestos
con actividad antibacteriana in vitro de diferentes extractos de las partes aéreas del
abrojo [4, 5, 6]. En este trabajo se presenta el aislamiento y la elucidación estructural
por medios espectroscópicos de una sesquiterpenlactona aislada de la raíz y su
actividad antibacteriana frente a cepas de Staphylococcus aureus meticilino resistente
y sensible.
Las raíces del abrojo fueron extraídas por maceración con diclorometano durante 72 hs.
en la oscuridad y a temperatura ambiente. El residuo obtenido fue sometido a diferentes
procesos cromatográficos (CC sobre sílica gel, TLC preparativa) para finalmente
obtener un compuesto puro. El fraccionamiento fue bioguiado mediante la realización
de bioautografías. La elucidación estructural del compuesto fue realizada mediante
diferentes métodos espectroscópicos (RMN, IR, MS). Las concentraciones inhibitorias
mínimas (CIMs) fueron determinadas por el método de microdilución usando cepas de
S.aureus meticilino sensible (ATCC 6538 p) y meticilino resistentes (ATCC 43300, ATCC
700699).
De acuerdo a los métodos espectroscópicos usados el compuesto puro resultó una
sesquiterpenlactona con esqueleto eremofilanólido. Generalmente estos esqueletos se
encuentran en las raíces de especies de la familia Asteraceae [7], pero no había sido
reportado en raíces del género Xanthium con anterioridad.
Para la cepa sensible (ATCC 6538 p) la CIM fue 15 µg/mL y para las cepas resistentes
(ATCC 43300 y ATCC 700699) las CIMs fueron 62.5 µg/mL. Solo para la cepa ATCC
700699 la actividad antibacteriana de la sesquiterpenlactona superó a los antibióticos
testeados, gentamicina y oxacilina con CIMs de 236 y 356 µg/mL respectivamente.
[1] Fabier, L.S. et al. J Ethnopharmacol 2007,100(3), 260-267. [2] Lombardo, A. Flora
Montevidensis 1993. [3] Cerdeiras, M.P. et al. Pharm Biol 2007,45(3), 251-254. [4] De Riscala,
E.C. et al. Phytochemistry 1994, 35(6), 1588-1589. [5] Olivaro, C.; Vazquez, A. Nat Prod Res
2009, 23(4), 388-392. [6] Olivaro, C. et al. Pharmacognosy J 2014, 6(6), 39-42. [7] Huo, Y. et al.
Planta Med 2010, 51(4), 942-946.
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Caracterización químico-estructural de la especiación química
del myo-inositol hexakisfosfato frente a iones de transición 3d
Nicolás Veiga1, Israel Macho2, Kerman Gómez2, Gabriel González2, Carlos Kremer1,
Julia Torres1
1- Cátedra de Química Inorgánica, Departamento Estrella Campos, Facultad de Química,
Universidad de la República, Montevideo, Uruguay; 2- Institut Català d’Investigació Química,
Tarragona, España
[email protected]
La fosforilación de los seis grupos hidroxilo del inositol da lugar al myo-inositol
hexakisfosfato, también llamado fitato. Aunque es esencial para la viabilidad celular, el
esclarecimiento de su función biológica se ha visto retrasado por la falta de información
químico-estructural de sus especies en medio fisiológico. Dada su alta carga (L12–),
nuestro grupo se ha abocado desde hace unos años a la elucidación de las bases que
rigen la interacción del fitato con cationes alcalinos y alcalinotérreos presentes en
medios biológicos [1]. Sin embargo, para poder obtener una visión completa de la
especiación química del fitato en el ambiente intracelular es necesario estudiar su
interacción con otros cationes metálicos, como los de transición 3d, también presentes
a nivel celular. El objetivo de este trabajo es recabar datos de los aspectos químicos y
estructurales que caracterizan la capacidad coordinante del fitato frente a Fe(II), Fe(III),
Mn(II), Co(II), Ni(II), Cu(II) y Zn(II), en un medio no interactuante y en condiciones
fisiológicas simuladas. Las constantes de formación de complejos fueron determinadas
por potenciometría de H+ a 37,0 °C en NMe4Cl 0,15 M. Se detectaron especies
mononucleares en diferente estado de protonación, abundantes en condiciones de
defecto de metal y especies polimetálicas de Fe(II), Fe(III), Zn(II) y Cu(II), formadas en
presencia de exceso de metal (ver figura). La carga del ion influye significativamente en
la fuerza de la interacción, de acuerdo con un modelo de unión predominantemente
electrostático. Mediante titulaciones por RMN de 31P fue posible validar el modelo
potenciométrico y monitorear la localización de cada protón e ion metálico en cada
especie, permitiendo conocer los detalles estructurales del patrón de protonación y
complejación del fitato (ver figura). La asociación de los iones con el confórmero
fisiológico del fitato (1a5e) se da preferencialmente con los fosfatos P2, P1/P3 y P4/P6,
mientras que P5 interviene en el intercambio de protones. El cambio conformacional del
fitato en presencia de los diversos cationes fue estudiado por RMN de 31P y
espectroscopía UV-vis. Aunque para Co(II) la transición conformacional del ligando
causa una alteración del entorno de coordinación del metal, esto no se observa para el
resto de los iones. Ambas técnicas espectroscópicas brindan evidencia adicional de la
formación de las distintas especies polinucleares.
Este trabajo fue financiado por la ANII y el PEDECIBA mediante una beca de Posgrado.
[1] Veiga, N. et al. Dalton Trans. 2014, 43, 16238-16251.
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Preparación de materiales grafénicos por métodos químicos y
físicos
Dominique Mombrú1, Ignacio Laborda1,2, Analía Castro2, Sebastián Píriz3, Mariano Romero1,2, Ricardo Faccio1,2, Helena Pardo1,2, Álvaro W. Mombrú1,2
1- Laboratorio de Cristalografía, Estado Sólido y Materiales, Cátedra de Física, DETEMA,
Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay; 2- Centro NanoMatCryssMat, DETEMA, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay;
3- Grupo de Matemática, DETEMA, Facultad de Química, Universidad de la República,
Montevideo,Uruguay.
[email protected]
Dado el creciente interés en materiales carbonosos y en particular los grafíticos y grafénicos [1], el desarrollo de rutas de obtención de materiales con cualidades estructurales
que conlleven a su utilización en dispositivos, es de gran importancia.Dentro de las diferentes rutas de preparación de grafeno, se destacan la reducción hidrotermal de óxido
de grafeno, como forma representativa de una metodología química y procedimientos
físicos como la exfoliación por batido con cizallamiento [2].
Se presentan las características de ambos métodos, así como una comparación entre
ambos, señalando las ventajas de una y otra metodología.
La calidad de los productos obtenidos se siguió a través de microscopía confocal Raman, por medio de un instrumento Witec Alpha300R.
A través del estudio de la señal 2D, ubicada en el entorno de 2700 cm-1, se ha podido
determinar la obtención de grafeno de muy buena calidad en cuanto al muy bajo número
de capas, para ambas rutas. En cuanto al nivel de defectos de estos materiales, se
observó la mejor calidad de la ruta física respecto de la química, de acuerdo con la
expresión del pico D, en 1345 cm-1 y su relación con la banda G (ID/IG).
Estos resultados revelan que las plataformas de síntesis de grafeno están funcionales y
que permiten dar salto a la preparación de nuevos materiales de interés, tanto fundamental como aplicado.
[1] Novoselov, K.S., Geim, A.K., Morozov, S.V. et al., Science 2004 306, 666-669. [2] Paton, K.R.,
Varrla, E., Backes, C. et al., Nature Mater. 2014 13, 624-630.
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Estudio de la reactividad de un azidodieno obtenido
quimioenzimáticamente. Aplicaciones a la síntesis de amino
ciclitoles
Ignacio Carrera, Victoria de la Sovera, Pablo Garay, Natalia Thevenet, Gustavo
Seoane, David González
Laboratorio de Síntesis Orgánica, Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química,
Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
[email protected],uy
Recientemente nuestro grupo describió la preparación del inusual azidodieno 1, obtenido durante la biotransformacion de bencilazida utilizando el complejo enzimático
Tolueno dioxigenasa (TDO).[1] Este compuesto ópticamente activo posee interesantes
características estructurales que determinan que sea un excelente material de partida
para la preparación de desoxiciclitoles, particularmente los aminociclitoles presentes en
varios inhibidores de glicosidasas, en alcaloides bioactivos de amarillidaceas y en los
diaminociclitoles antivirales como el oseltamivir. En este trabajo presentamos el estudio
de la reactividad de 1 bajo diferentes condiciones de oxidación. En condiciones optimizadas de ozonolisis pudimos oxidar selectivamente el alqueno exociclico para producir
la azidocetona 2 que posee el estado de oxidación de conduramina. Sin embargo, el
mejor rendimiento para este proceso no supero el 35%. También exploramos reacciones
de dihidroxilación y epoxidación, pero las mejores condiciones encontradas produjeron
mezclas de los desoxiciclitoles 3 y 4. A su vez observamos que el rearreglo sigmatrópico
parcial de la función azida alílica generaba una mezcla compleja de estereoisómeros en
algunos de los casos descritos. Por lo tanto se procedió a la reducción inicial de este
grupo para producir el aminodiol 5 en buen rendimiento. Luego de su triacetilación, la
epoxidación de 6 se llevó a cabo con ácido metacloroperbenzoico en presencia de sales
de fluor, para producir el compuesto 7 en 50% de rendimiento. La apertura nucleofílica
del epóxido y ozonolisis del compuesto 7 generarán nuevas rutas para la preparación
de diaminociclitoles bioactivos.
[1] Thevenet, N.; de la Sovera, V.; Vila, M. A. et al. Org. Lett., 2015, 17, 684-687. [2] Delgado, A.;
Eur. J. Org. Chem. 2008, 3893-3906.
230
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Hacia la obtención de celdas solares híbridas poliméricoinorgánicas en el CURE: instauración de infraestructura y
estudios preliminares
Loengrid Bethencourt1, Heinkel Bentos Pereira1, Isabel Galain2, Germán Azcune1,
Laura Fornaro1
1- Grupo de Desarrollo de Materiales y Estudios Ambientales, Departamento de Desarrollo
Tecnológico, CURE Sede Rocha, Universidad de la República, Rocha, Uruguay; 2- Grupo de
Desarrollo de Materiales y Estudios Ambientales, Departamento Estrella Campos, Facultad de
Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay
[email protected]
El desarrollo de la energía solar fotovoltaica depende sobremanera de los materiales
con que se fabrican las celdas solares, cuya eficiencia es dependiente a su vez de la
tecnología utilizada. Existen diversas tecnologías de celdas solares calificadas como
"fotovoltaicas emergentes", dentro de las que se incluyen las celdas solares híbridas
orgánico-inorgánicas, que combinan nanopartículas (NPs) inorgánicas con especies orgánicas, con lo que se tiene un mayor rango de propiedades eléctricas y morfológicas
que los que se obtendrían usando estos materiales por separado [1]. Recientemente,
ha cobrado auge la investigación de mezclas de polímeros conjugados y nanocristales
(NCs) inorgánicos, que ofrecen alta movilidad de portadores de carga o cobertura espectral mejorada para aplicaciones fotovoltaicas [2][3].
En este contexto, el GDMEA está llevando a cabo el trabajo “Desarrollo de celdas solares híbridas polímerico-inorgánicas”, en el que se busca desarrollar celdas solares polimérico-inorgánicas, sintetizando y caracterizando mezclas de polímeros donadores con
NPs de semiconductores compuestos como aceptores, construyendo con ellas las celdas solares híbridas y caracterizándolas en sus parámetros.
El trabajo que se presenta en este evento es el primero que se hace en dicha área, por
lo que implicó realizar previamente las labores relativas a la instalación de la infraestructura necesaria. En este aspecto destacan la puesta en marcha del nuevo equipamiento
adquirido para el depósito de capas activas y la caracterización de celdas solares, así
como el diseño y construcción de una “glove box” para trabajo en atmósfera controlada
de aire limpio y seco o nitrógeno. Además, se incluyen los estudios preliminares realizados, en los que se comenzó con celdas solares híbridas de heterounión en volumen
procesadas en solución, utilizando como capa activa una mezcla de P3HT regiorregular
como donador de electrones y NPs de β-HgS como especie aceptora, con polivinilpirrolidona (PVP) o hexadecanotiol (HDT) como agentes estabilizantes. Los dispositivos se
prepararon sobre sustratos de vidrio recubiertos con ITO en la siguiente configuración:
ITO / PEDOT:PSS / capa activa / cátodo de Pd.
Se logró así hacer una optimización preliminar para el proceso de construcción de celdas solares híbridas de β-HgS-PVP:P3HT y β-HgS-HDT:P3HT y se obtuvieron además
algunos resultados preliminares de las etapas de caracterización óptica y morfológica
de las capas activas, través de espectrofotometría, microscopía electrónica y de fuerzas
atómicas. Adicionalmente, se pudieron caracterizar celdas convencionales de silicio obtenidas comercialmente, mediante curvas J-V, y los parámetros de celda Voc, Jsc, FF,
PCE; EQE y EQI, comprobándose que el nuevo equipamiento adquirido para la caracterización eléctrica y medidas de EQ funciona correctamente. Sin embargo, no se han
obtenido resultados satisfactorios para los prototipos construidos, que muestran un comportamiento óhmico con R ≈ 42 Ω.
Este trabajo fue financiado por
ANII (Proyecto FSE-1-2011-6771 y Beca
POS_NAC_2012_1_9262) y PEDECIBA.
[1] Wang, Y.; Liu, K. et. al. Phys. Chem. 2014, 16, 5066-5070. [2] Rath, T.; Knall, A. et al. Adv.
Funct. Mat. 2014, 25, 409-420. [3] Sun, Y.; Ma, W. et. al. J. Mat. Chem. A 2015, 3, 2572-2579.
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Nuevas paulonas inhibidoras de tripanotión sintetasa para el
tratamiento de leishmanaisis cutanea.
Andrea Medeiros1,2, Diego Benítez2, Ricarda Korn3, Oliver Orban3, Vinicius C. Ferreira4, Camila I. de Oliveira4, Conrad Kunick4, Marcelo A. Comini2
1-Departamento de Bioquímica, Facultad de Medicina, UdelaR, Montevideo, Uruguay, 2-Lab.
de Biología Redox de Tripanosomas, Institut Pasteur de Montevideo, Montevideo, Uruguay;
3-Technische Universität Braunschweig, Institut für Medizinische und Pharmazeutische
Chemie, Braunschweig, Germany, 4-CPqGM-FIOCRUZ, Salvador, BA, Brazil
[email protected]
La Leishmaniasis es una de las enfermedades desatendidas para la cual el tratamiento
actual basado en antimoniales pentavalentes, anfotericina B o pentamidina, provoca alta
toxicidad, es caro y genera resistencia. El desarrollo de nuevas entidades farmacológicas anti-leishmania que sean selectivas para los parásitos es la principal alternativa para
combatir esta enfermedad. En este sentido, un blanco adecuado para realizar un diseño
racional de drogas es la enzima tripanotión sintetasa (TryS), la cual es exclusiva de
kinetoplástidos y cataliza la reacción de producción de tripanotión (bis-glutationilespermidina). Este tiol de bajo peso molecular es indispensable para el mantenimiento de la
hemostasis redox en los tripanosomátidos. En este trabajo se sintetizaron y evaluaron
una serie de paulonas (benzo[2,3]azepino[4,5-b]indol-6-onas) N5-sustituidas sobre la actividad de la TryS de Leishmania infantum. Se seleccionaron las más activas (IC50 ≤ 1
µM) las cuales se evaluaron contra el crecimiento de Leishmania braziliensis, el mayor
agente causante de leishmaniasis cutánea en América central y Sudamérica. De forma
de determinar la selectividad de los compuestos contra los parásitos, se estudió además
la toxicidad de los compuestos sobre macrófagos murinos línea celular J774. Se identificaron dos compuestos: KuRK259 y KuRK278 como inhibidores potentes (EC50 µM
bajo o sub-µM) y selectivos (índice de selectividad > 50) del desarrollo de amastigotas
intracelulares. La evaluación de la actividad de los compuestos sobre la forma promastigota reveló selectividad de estadio. El trabajo actual está orientado a la evaluación de
la eficacia terapéutica de las paulonas con mayor actividad biológica.
Cl
R
N
O
NH
Br
Paulonas
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Libro de Resúmenes
Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Búsqueda de microorganismos capaces de biotransformar
colesterol en productos de alto valor agregado.
Victoria Giorgi, Carlos García, Pilar Menéndez
Laboratorio de Biocatálisis y Biotransformaciones, Departamento de Química Orgánica,
Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo.
[email protected]
Los estudios de modificaciones de esteroides catalizadas por células microbianas enteras representan un área de investigación bien establecida dentro de la biotecnología
industrial. Particularmente, las biotransformaciones son una herramienta muy poderosa
para la generación de nuevos fármacos esteroideos, así como para la producción eficaz
de ingredientes farmacéuticos activos e intermediarios claves [1].
Sin embargo, en la actualidad existen varias dificultades para la aplicación de las biotransformaciones de esteroides a nivel industrial debido a problemas referentes a la solubilidad de los esteroles en sistemas acuosos, y la relativa baja productividad e insuficiente selectividad de algunos biocatalizadores [2].
Por ello, resulta de gran importancia avanzar en la búsqueda de nuevos biocatalizadores
capaces de transformar esteroides fácilmente asequibles -particularmente colesterol- en
productos de mayor valor agregado.
En este trabajo nos concentramos particularmente en la búsqueda de biocatalizadores
capaces de transformar el colesterol en productos de oxidación con potencial aplicabilidad. Con este fin se realizó el aislamiento de microorganismos a partir de un hábitat rico
en esteroles, como son las piletas de efluentes de un lavadero de lana. Se logró aislar
un total de 26 microorganismos: 8 hongos filamentosos, 2 levaduras y 16 bacterias.
Las cepas aisladas fueron caracterizadas de acuerdo a su capacidad biocatalítica mediante un Screening de Alto Rendimiento (HTS), realizado en la Universidad Estadual
de Campinas, Brasil. En este se utilizan sustratos (sondas fluorogénicas) que en determinadas condiciones de reacción son capaces de liberar un fluoróforo resultante de la
reacción enzimática. El aumento de la fluorescencia debido a la formación de ese fluoróforo es monitoreado, detectándose así la actividad catalítica en estudio. De esta manera
se logró detectar actividad epoxihidrolasa en 9 microorganismos, esterasa en 13, lipasa
en 19 y monooxigenasa en 14.
Los autores agradecen a la Dra. Anita J. Marsaioli y su grupo de investigación de la
UNICAMP.
[1] Donova, M. V., Egorova, O. V., “Microbial steroid transformations: current state and prospects”, Appl Microbiol Biotechnol, 2012, 94, 1423–1447. [2] Swizdor A., Kolek T., Panek A.,
Milecka N., “Selective Modifications of Steroids Performed by Oxidative Enzymes”, Curr. Org.
Chem., 2012, 16, 2551-2582.
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Libro de Resúmenes
Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Interacciones atípicas fago-hospedero por mutaciones en la
secuencia leader del sistema CRISPR
Rodrigo Achigar1, Alfonso Hernández Magadán2, Denise Tremblay3, Sylvain Moineau3,
María Julia Pianzzola1
1- Laboratorio de Microbiología Molecular, Departamento de Biociencias, Facultad de Química,
Universidad de la Republica, Montevideo, Uruguay; 2- Department for Strains, Chr. Hansen
A/S, 2970 Hørsholm, Denmark; 3- Département de Biochimie et de Microbiologie, Faculté des
Sciences et de Génie, Groupe de Recherche en Écologie Buccale, Faculté de Médecine Dentaire, Félix d’Hérelle Reference Center for Bacterial Viruses, Université Laval, Québec, Canada
[email protected]
El sistema CRISPR (clustered regulary interespaced short palindromic repeats) es un
mecanismo de resistencia altamente adaptable y heredable, que incorpora secuencias
derivadas de elementos genéticos exógenos a un repertorio de pequeños ARNs. Estos
pequeños ARNs, programan un complejo enzimático para reconocer y destruir al invasor
[1]. Para que sea posible la integración del espaciador (ADN exógeno), es necesario un
previo contacto con el agente extraño a la célula, ya sea un fago o un plásmido, y que
dicho organismo supere esta primera infección. En los últimos años y debido a las importantes aplicaciones de este sistema, se han realizado esfuerzos para intentar entender el funcionamiento del mismo. Particularmente el mecanismo de adquisición de nuevos espaciadores es un tema de amplio estudio y sobre el cual los avances en su entendimiento son sumamente recientes. El paradigma actual establece que los nuevos
espaciadores son incorporados al sistema en la posición 5’ del locus adyacente a la
secuencia leader, la cual cumple un rol de guía para las proteínas Cas encargadas de
este proceso [2]. Recientemente, Wei y colaboradores han reportado la presencia de un
motivo conservado en el extremo 3´ la secuencia leader (5’-ATTTGAG-3’) el cual podría
desempeñar un rol en la incorporación de nuevos espaciadores [3]. En el transcurso de
nuestro trabajo de investigación encontramos una cepa de Streptococcus thermophilus
que presenta respuestas atípicas a la hora de enfrentarse con un bacteriófago y adquirir
resistencia. Estas interacciones atípicas incluyen incorporación de nuevos espaciadores
en posiciones al azar del locus, deleción de espaciadores antiguos, duplicación de espaciadores, reordenamientos y mutaciones. Estos fenómenos no solo son extraños, si
no que no tienen explicación según el modelo actual de funcionamiento del sistema [4].
El análisis de la secuencia del locus de la cepa madre y sus derivados resistentes mostró
una alteración en el motivo conservado de 7 pares de bases de la secuencia leader.
Esta mutación puntual (pérdida de una G en el extremo 3´) podría ser la causal de estos
fenómenos extraños, demostrando de esta forma que este motivo en la secuencia leader no solo es importante en la adquisición de espaciadores, sino que también juega un
rol importante en la posición en donde ocurrirá el ataque nucleofílico, en la reparación
de los gaps generados en el proceso de incorporación, en la recombinación de los repetidos palindrómicos y en la estabilidad general del sistema. Estos resultados no solo
ayudan a entender un poco más el rol de la secuencia leader en el funcionamiento del
sistema, también abre nuevas interrogantes acerca de cómo es el real funcionamiento
del mecanismo de incorporación y la estabilidad de los espaciadores en los loci CRISPR
[1] Karginov, F.et al. Molecular Cell, 2010, 37, 7-19; [2] Barrangou, R. et al. Science, 2007, 315,
1709-1712; [3] Wei, Y. et al. Nucleic acid research, 2015, 43, 1748-1758; [4] Horvath, P. et al.
Journal of bacteriology, 2008, 190, 1401-1412.
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Libro de Resúmenes
Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Determinación de metales en vino: avances en el estudio de su
perfil según el origen geográfico
Alexandra Sixto, Luciana Noya, Mariela Medina, Alicia Mollo
Química Analítica, Departamento Estrella Campos, Facultad de Química, Universidad de la
República, Montevideo, Uruguay
[email protected]
Algunos de los principales metales que se encuentran en vinos son: potasio, calcio,
magnesio, sodio, hierro, cinc y cobre. El perfil de metalesen vino se ha propuesto como
una posible "huella dactilar" que puede ser usada para caracterizar los vinos de una
región geográfica específica.
El contenido de estos metales está influenciado por factores como características edafológicas y climáticas, edad de la planta, variedad de la vid. Incide también la aplicación
de fungicidas y las condiciones y prácticas de fertilización que pueden variar su contenido en las uvas y por ende en los vinos. A su vez existen otros factores que afectan la
composición química que aparecen en la cadena de procesamientohasta obtener el vino
como producto y ser distribuido al consumidor, el pretratamiento de la uva y del
mosto,las técnicas enológicas, el tipo de levadura de fermentación, la temperatura del
proceso y el tiempo de fermentación.El objetivo del trabajo es determinar si el perfil del
contenido de K, Ca, Mg, Na, Fe, Zn y Cu en vinos jóvenes de diferentes regiones vitivinícolas del Uruguay, puede ser empleado como huella dactilar para asignar el origen
geográfico del cual provienen ya que no se conocen antecedentes de este estudio en el
Uruguay. Se seleccionaron para realizar el estudio, elaboraciones producidas a partir
de Vitis vinífera cv. Tannat ya que es la variedad tradicional por su perfecta adaptación
al clima y suelo del Uruguay y representa la variedad con mayor superficie cultivada, y
ha sido adoptada como la cepa insignia del Uruguay.
El contenido de metalesse determinó por espectrometría de Absorción Atómica de llama
según los métodos de la OIV [1] en 13 muestras de vino Tannat obtenido a partir de
uvas de origen geográfico conocido.
Los resultados obtenidos muestran que los parámetros con límites establecidos (Ca, Na,
Zn y Cu) cumplen con la reglamentación de la región [2] y la internacional [3].
Para clasificar las muestras de vinos en función del contenido de metales y el origen
geográfico de la uva con la que se produce se empleó el programa de quimiometría de
libre acceso LatentiX. Con los datos obtenidos hasta el momento, se observa discriminación según el origen geográfico en el análisis de componentes principales, incluso
para zonas geográficamente próximas.Resulta entonces necesario aumentar el número
de muestras para confirmar el modelo y así proceder a su validación.
Los autores agradecen a PEDECIBA QUÍMICA por el apoyo brindado y a Establecimiento Juanicó por las muestras proporcionadas.
[1] OIV Compendium of International Methods of Analysis. [2] OIVMaximum acceptable limits of
various substances contained in wine Apendix C [3] Reglamento Vitivinícola del Mercosur.
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Compuestos derivados de -amido nitrilos como potenciales
antiparasitarios
Verónica Martínez, Danilo Davyt
Laboratorio de Química Farmacéutica, Departamento de Química Orgánica, Facultad de
Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay
[email protected]
Se ha visto que compuestos con nitrilo resultan ser buenos inhibidores de cisteín
proteasas. Recientemente se han puesto en relevancia el rol que juegan estas proteasas
en cancer y enfermedades parasitarias, como la malaria, la enfermedad de chagas y
nematodos [1]. En este trabajo se plantea la preparación de compuestos conteniendo
-amido nitrilos, de estructura general 1 como posibles antiparasitarios. En primer lugar
se sintetizaron α-aminonitrilos a partir de distintos aminoácidos como fenilalanina,
prolina y valina, en dos pasos de reacción. Estos nitrilos, a su vez, son usados en la
preparación de los bloques tiazol. A partir de cisteína y el nitrilo en buffer de pH=7 se
forma la tiazolina. Se estudió la reactividad de los diferentes nitrilos con la cisteína, en
estas condiciones que resulta ser similar al medio biológico. Este estudio puede ser
indicativo de la reactividad de los nitrilos con las cisteín proteasas [2]. Los tiazoles se
prepararon con buenos rendimientos a partir de las tiazolinas obtenidas usando DBU y
BrCCl3. Para la formación del enlace amida entre los diferentes amino-nitrilos y los
heterociclos se está probando distintos agentes acoplantes como HBTU, EDCI y
cloroformiato de etilo. Los compuestos sintetizados serán evaluados como posibles
inhibidores de cisteín proteasas sobre la enzima cruzipaina presente en el parásito T.
Cruzi y en otros ensayos antiparasitarios.
NHBoc
O
R2HN
R *
N
S
CN
N
H
R1
N
R * CN
CO2Et
-amino-nitrilo
1
S
R
NHBoc
tiazol
Síntesis de -amino nitrilos
NHBoc
NHBoc
R * CO2H
R * CONH2
NHBoc
R * CN
Síntesis del bloque tiazol
NHBoc
NHBoc
NHBoc
R
CN
cisteína
etil ester
buffer fosfato pH=7
60°C
S
R
oxidación
S
R
N
N
CO2Et
CO2Et
[1]a-Rosenthal, P. J., Int. J. Parasitol.,2004, 34, 1489–1499; b-Ndao, M., Beaulieu, C., Black, W.
C., Isabel, E.,Vasquez-Camargo, F., Nath-howdhury, M., Massé, F., Mellon, C., Methot, N., NicollGriffith, D. A., Antimicrob. Agents hemother., 2014, 58, 1167-1178. [2] Oballa, R. M., Truchon, JF., Bayly, C., Chauret, N., Day, S., Crane, S., Berthelette, C.,Bioorg. Med. Chem, Lett., 2007, 17,
998-1002. Agradecimientos: a CSIC por su apoyo CSIC grupos 983.
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Caracterización de una biopelícula en base a proteína de suero
de leche con incorporación de transglutaminasa
Daniel Molinari1, Jorge Castiglioni1, Luis Pannizolo2, Adriana Mauri3
1-LaFideSu, DETEMA, Facultad de Química, UdelaR; Montevideo Uruguay 2- CYTAL,
DCYTAL, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay.3- CIDCA, Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos, UNLP, La Plata, Argentina
[email protected]
Es conocida la aplicación de biopelículas a diferentes tipos de alimentos a fin de prolongar su vida útil, debido a su capacidad de barrera a la difusión de distintos gases (vapor
de agua, O2, CO2, etc). Para la formación de estas biopelículas es necesaria una matriz
que forme estructuras con una gran fuerza de cohesión y adhesión.Con tal objetivo se
ha estudiado una infinidad de biopolímeros y este trabajo se ha centrado en el uso de
proteína de suero de leche para la formación de biopelículas. Para mejorar el desempeño de biopelículas se han utilizado enzimas capaces de inducir entrecruzamiento en
sistemas proteínicos, en particular la transglutaminasa. Ésta enzima ayudaría a mejorar
eficientemente la firmeza, elasticidad, capacidad de retención de agua y estabilidad térmica. En objetivo del presente trabajo fue estudiar el efecto de la incorporación de transglutaminasa en la elaboración de una película biodegradable en base a proteína de
suero de leche, determinando la cantidad de agua, la estabilidad térmica y la estructura
de la película. La actividad de la transglutaminasa se incrementa en 10 veces en forma
lineal entre los 50C y los 500C, con un rápido decrecimiento por encima de los 700C,
estando el pH óptimo en el rango de 5 a 8. Debido a la influencia de la temperatura en
la actividad de la enzima, se estudió la incorporación de la transglutaminasa a la suspensión de proteína de suero de leche a dos temperaturas 200C y 500C, en ambos casos
a pH 6,5 y se utilizó como control una biopelícula sin adición de enzima. A las biopelículas así elaboradas se les realizó análisis térmico diferencial (DTA), análisis termogravimétrico (TGA) y espectroscopía Raman (ver figura correspondiente a película elaborada a 500C), observándose diferencias significativas entre las distintas formulaciones.
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Actividad anti-inflamatoria de compuestos fenólicos extraídos
de propóleos y orujos de uva uruguayos: ensayos in vitro e
in silico
Elena Alvareda1,2, Victoria Espinosa F3, Pablo Miranda1,4 , Federico Iribarne1, Sara
Aguilera5, Helena Pardo3, Margot Paulino1
1-Centro de Bioinformática Estructural –DETEMA - Facultad de Química, UdelaR; 2-Centro Universitario Región Noroeste, sede Salto, Facultad de Química, UdelaR; 3-Escuela de Medicina,
Facultad de Ciencias Médicas, Universidad de Santiago de Chile; 4-Polo Tecnológico de
Pando, Centro Nano-Mat, Facultad de Química; 5-Departamento de Química y Farmacia, Universidad Católica del Norte
[email protected]
El propóleos y los orujos de uva poseen cantidades significativas de compuestos fenólicos que son capaces de intervenir en mecanismos anti-inflamatorios. Dado que las
enzimas ciclo-oxigenasas I y II (COX-1 y COX-2) están involucradas en estos mecanismos, se analizó, tanto in vitro como in silico, la capacidad de extractos fenólicos para
inhibir a dichas enzimas. En particular, interesan los compuestos con inhibición selectiva
de COX-2 [1], [2], [3]. Propóleos de diferentes partes del Uruguay y de diferentes estaciones, y orujos de uva de las especies Tannat, Cavernet, Arinarnoa y Merlot fueron
recogidos, extraídos en una mezcla hidroalcohólica y analizados entre 2008 y 2013.
Basándose en fenoles previamente identificados y tomando como referencia las estructuras cristalográficas de COX-1 y COX-2 en complejo con el ligando celecoxib, se diseñó
un procedimiento de docking molecular para reproducir la posición del celecoxib en el
cristal y a partir de allí, realizar el docking de los modelos moleculares fenólicos en las
enzimas antes citadas. Los rangos de las energías de unión (scores de docking) de las
muestras fueron -14.7/-58.8 KJ.mol-1 y -12.8/-61.7 KJ.mol-1 para COX-1 y COX-2, respectivamente. El mejor score en COX-1 correspondió al compuesto Malvidin-3-O-(6-(E)p-cumaroil)-glucósido-4-vinilcatecol. En COX-2, el mejor compuesto resultó ser la malvidina-3-O-(6-(E)-cafeoil)-glucósido. Ambos compuestos pertenecen al orujo de uva.
Los ensayos in vitro mostraron porcentajes de inhibición en rangos de 39,4 a 77,1 en
COX-1 y COX-2, respectivamente. Este comportamiento inhibitorio es equivalente está
en línea con la similitud observada en los scores de docking. Algunos compuestos de la
base de datos fenólica como ser la delfinidina 3,7-diglucósido y el ácido (E)-p-cumárico, resultaron poseer una selectividad hacia COX-2 mayor que el ligando de referencia
celecoxib sugiriendo que pueden ser mejores y más selectivos inhibidores de la inflamación.
Agradecimientos: a PEDECIBA QUÍMICA por el apoyo económico, a Urimpex y Castel
Pujol por las muestras de propóleos y de orujos de uva respectivamente.
Referencias: [1] Paulino Zunini, M. et al. J. Chilean Chem. Soc. 2010, 55, 141-146. [2] Wang, J.L
et al. Bioorg. Med. Chem. Letters 2010, 20, 7159-71. [3] Rimon, G. et al PNAS 2010, 107, 28-33.
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Estudio ab initio de formación de vacancias y barreras de
migración de oxígeno en los materiales Ba0.5Sr0.5Fe1-xCuxO3-δ
Santiago Vázquez1, Ricardo Faccio1, Leopoldo Suescun2
1-Cátedra de Física/Cryssmat-Lab, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay,
2- Laboratorio de Cristalogafía, Química del Estado Sólido y Materiales/Cátedra de
Física/DETEMA, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Las Celdas de Combustible de Oxido Sólido (SOFCs) son una de las tecnologías más
eficientes y medioambientalmente amigables para la producción de energía a partir de
hidrógeno, gas natural u otros combustibles renovables [1]. El tema más importante en
la investigación de SOFCs es el desarrollo de nuevos materiales para cátodos que logren menores sobrepotenciales de activación para la reacción de reducción del oxígeno
a menores temperaturas (500-700°C) [2]. Para este fin es importante crear nuevos materiales con nuevas composiciones, estructuras, morfologías y/o arquitecturas que promuevan el transporte iónico del oxígeno y electrónico de forma de activar la reacción de
reducción del oxígeno [3].
Este tema de investigación aparece como una oportunidad para la realización de cálculos teóricos por métodos ab initio basados en “density funtional theory” (DFT). En este
trabajo se estudió la perovskita Ba0.5Sr0.5Fe1-xCuxO3-δ con x=0, 0.25 y 0.50 para estudiar
el efecto de la inclusión de cobre en la energía de formación de vacancias, las barreras
de difusión y la estructura electrónica. Los resultados del trabajo muestran que el cobre
es más fácilmente reducible que el hierro y esto es un factor importante que favorece la
formación de vacancias de oxígeno. Sin embargo, a la hora de comparar la difusión de
vacancias de oxígeno los caminos preferenciales mostraron ser más estables a través
del eje del octaedro FeO6 que el CuO6. La composición con x=0.25 mostró tener las
mejores condiciones como cátodo lo que se condice con nuestra caracterización electroquímica [4].
Se agradece el apoyo
POS_NAC_2014_1_102615)
de
PEDECIBA
y
ANII
(beca
de
maestría
[1] Choudhury A., Chandra H. and Arora A., Ren. and Sustainable Energy Rev. 2013, vol. 20, pp.
430-442. [2] Shao Z. and Haile S. M., Nature 2004, vol. 431, pp. 170-173. [3] Liu M., et al., Materials Today 2011, vol. 14, pp. 534-546. [4] S. Vázquez, J. F. Basbus, A. L. Soldati, et al. Journal
of Power Sources 2015, vol. 274, pp. 318-323.
239
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Caracterización fisicoquímica de micelas mixtas filiformes con
actividad adyuvante
María Inés Bessio1,2, Fernando Ferreira1,2
1- Laboratorio de Carbohidratos y Glicoconjugados, Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay; 2- Departamento de Desarrollo Biotecnológico, Facultad de Medicina, UdelaR, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Nuestro grupo de investigación ha desarrollado una formulación coloidal, denominada
CSS (Complejos Supramoleculares de Saponinas) basada en la combinación de saponinas de Quillaja saponaria y esteroles, que ha demostrado tener gran potencial como
adyuvante en vacunas y para la cual ya ha sido presentada la solicitud de patente en
numerosos países. Dicha formulación está constituida por micelas mixtas filiformes, de
15 nm de ancho y longitud variable, abarcando desde algunos nm hasta 5 µm. [1]
Es de amplio conocimiento que tanto la capacidad adyuvante de sistemas micelares
como la fuerza y tipo de interacción con distintos antígenos está influenciada por las
características fisicoquímicas de sus partículas coloidales como tamaño, geometría, y
propiedades de superficie, en particular su carga y grado de hidrofoficidad, entre otras.
[2]
Para la caracterización físicoquímica de estas micelas mixtas hemos empleado técnicas
como Microscopía Electrónica de Transmisión (MET) con tinción negativa y Dynamic
Light Scattering (DLS), las cuales presentan algunas limitaciones para el estudio de este
tipo de micelas. En MET la muestra sufre un proceso de fijado e interacción con un
reactivo de contraste, mientras que los análisis por DLS se basan en la presunción de
que se trata de partículas esféricas, lo cual no sería correcto aplicar en este caso. Sin
embargo, la dispersión de luz permite estudiar el comportamiento coloidal en solución,
con mínima interferencia en el sistema, y mediante la combinación de la dispersión de
luz estática y dinámica es posible determinar simultáneamente parámetros como radio
de giro (Rg) y radio hidrodinámico (Rh) de las partículas, lo que hace posible inferir
acerca de la geometría micelar.
En este trabajo se presentan los resultados obtenidos en la caracterización de la formulación micelar descrita mediante la combinación de técnicas de dispersión de luz estática
y dinámica, con ultrafiltración, para la determinación de parámetros como CMC de las
micelas mixtas, forma y tamaño micelar en solución, concentración de solutos libres en
equilibrio con las micelas, todo lo cual contribuye a avanzar hacia el diseño racional de
vacunas que contengan dicho adyuvante.
[1] Patente de invención: PCT/MX2013/000161. VACCINATION ADJUVANT, AND PREPARATION AND VACCINES CONTAINING SAME. Ferreira, F.; Quirici, L.; Bessio, M.I.; Silveira, F.. [2]
Oyewumi, M.O.; Kumar, A.;Cui, Z. Expert Rev Vaccines 9, 1095–107. doi:10. 1586/erv.10.89.
240
Libro de Resúmenes
Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Respuesta electrofisiológica y comportamental de Pseudaletia
adultera (Lepidoptera: Noctuidae) a los componentes de su
feromona sexual
Guillermo Rehermann, Valeria Cal, Santiago Fernández, Andrés González
Laboratorio de Ecología Química, Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química,
Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Las feromonas son señales químicas que median la comunicación intra-específica y son
empleadas por los lepidópteros en diversos contextos ecológico-comportamentales. Durante el comportamiento reproductivo, las hembras emiten feromonas sexuales volátiles
que los machos detectan mediante un sistema olfatorio altamente especializado, orientándose hacia las hembras por anemotaxis positiva (vuelo a contraviento) para localizarlas con fines reproductivos. La feromona sexual de Pseudaletia adultera es una mezcla de (Z)-11-hexadecen-1-ol, acetato de (Z)-11-hexadecen-1-ilo y (Z)-11-hexadecenal.
El objetivo de este estudio fue examinar la respuesta electrofisiológica de antenas de
machos a los componentes sintéticos (individuales y en mezclas) de la feromona, utilizando las técnicas de electroanetenografía (EAG) y electroantenografía acoplada a cromatografía gaseosa (GC-EAD). Para evaluar la respuesta en GC-EAD, antenas de machos (n = 16) fueron expuestas a cada uno de los componentes sintéticos separados
por GC a partir de unamezcla 1:1:1 (10 ng/L). Todas las antenas respondieron a los 3
componentes de la feromona sexual, siendo el componente mayoritario (Z11-16:OH) el
que provoca una mayor señal de la antena. Asimismo, mediante EAG, antenas de machos (n = 15) fueron expuestas 3 estímulos (mezclas de estándares sintéticos) y un
control: 1) (Z)-11-hexadecen-1-ol; 2) (Z)-11-hexadecen-1-ol + acetato de (Z)-11-hexadecen-1-ilo (en proporciones relativas 95:5); 3) (Z)-11-hexadecen-1-ol + acetato de (Z)-11hexadecen-1-ilo + (Z)-11-hexadecenal (95:5:0,1), y hexano como control (10 μg de cada
compuesto o mezcla en 10 μL de hexano). Los resultados muestran que las antenas
responden a todos los estímulos y que el aumento de la actividad electroantenográfica
está asociado a la complejidad del estímulo. Mientras que la menor respuesta es suscitada cuando el estímulo es únicamente el componente mayoritario, (Z)-11-hexadecen1-ol, el estímulo en el que están presentes los tres componentes presenta la mayor
actividad. Por último, fueron conducidos estudios comportamentales en túnel de viento
con el objetivo de evaluar la respuesta de los machos, expresada como vuelo y llegada
a la fuente de estímulo, a distintas combinaciones de los estándares sintéticos. La proporción de machos alcanzando la fuente de olor con el estímulo sintético 95:5:0,1 no
difirió estadísticamente con respecto al extracto de glándulas productoras de feromona
de hembras y fue mayor en comparación con los otros tratamientos. En conclusión, los
resultados electroantenográficos y comportamentales sugieren que la mezcla de los 3
estándares sintéticos en proporciones 95:5:0,1 es más atractiva que el compuesto mayoritario solo o la mezcla binaria en machos de P. adultera. Estos resultados son promisorios para el desarrollo de estrategias para el monitoreo de P. adultera, enmarcadas
en el manejo integrado de esta plaga de gramíneas cultivadas en nuestro país.
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Características estructurales y vibracionales de titanatos laminares de composición [H,Na]2TinO2n+1.yH2O (n=2, 3)
Luciana Fernández1, Ricardo Faccio1, Benjamín Montenegro1, Álvaro W. Mombrú1
1- Centro NanoMat, DETEMA, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo, Uruguay
[email protected]
Existe gran interés en las estructuras nanométricas de dióxido de titanio y titanatos obtenidas mediante métodos hidrotermales alcalinos debido a la versatilidad del método
de síntesis y sus aplicaciones tecnológicas [1]. Comúnmente se obtienen estructuras de
titanatos de sodio que mediante intercambio iónico derivan en titanatos protónicos con
distinto grado de hidratación. La información sobre este tipo de estructuras en la literatura es limitada y, por otro lado, la caracterización por rayos X de nanotubos de titanatos
es ampliamente utilizada a pesar de la complejidad en la interpretación de diagramas
inherente a muestras de polvos de nanopartículas de alta relación de aspecto y en particular de morfología tubular. Lo anterior motiva el presente trabajo en el cual se profundiza en el conocimiento estructural de series derivadas de los compuestos Na2Ti3O7 y
NaHTi2O5 con el objetivo de crear una base de datos que funcione como punto de partida para el modelado de nanotubos de titanatos. Mediante optimización estructural utilizando la Teoría de Funcionales de la Densidad (DFT) empleando el código VASP [2]
se logran obtener las estructuras de partida y sus series correspondientes. Particularmente se logran definir las posiciones de los átomos de hidrógeno lo cual resulta difícil
de realizar mediante métodos convencionales de difracción de rayos X. Así mismo, se
simulan sus espectros Raman, los que redundan en una valiosa información a la hora
de identificación de muestras obtenidas experimentalmente.
[1] Bavykin; D. V.; Walsh, F. C.; RSC Nanoscience& Nanotechnology 2010, 12. [2] Kresse, G.;
Joubert, D.; Phys. Rev. B 1999, 59, 1758-1775.
242
Libro de Resúmenes
Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Síntesis y caracterización de nanoinmovilizados de lipasa de
Thermomyces lanuginosus para la producción de biodiesel
Diego Cazaban1, Claudia Bernal2, Lorena Wilson2, Lorena Betancor1
1-Laboratorio de Biotecnología, Facultad de Ingeniería, Universidad ORT Uruguay, Montevideo,
Uruguay; 2- Escuela de Ingeniería Bioquímica, Universidad Católica de Valparaíso, Chile
[email protected]
La nanoinmovilización de enzimas es una estrategia que permite aprovechar las
ventajas inherentes de la inmovilización, como el aumento de la estabilidad y la
capacidad de reutilización de la enzima, y las inherentes a los materiales nanométricos,
como una gran área superficial por unidad de volumen. En el contexto de la biocatálisis,
estas ventajas resultan determinantes en el éxito o fracaso de un biocatalizador. En este
trabajo se inmovilizó la lipasa de Thermomyces lanuginosus sobre nanosoportes de
sílica heterofuncionales. Para ello se siguió una estrategia de funcionalización con (3Glicidiloxipropil)trimetoxisilano y octadeciltrimetoxisilano El soporte preparado contenía
2 mmoles de grupos aldehídos por gramo de silica seca. La presencia de grupos
hidrofóbicos en superficie se constató por una hiperactivación de 363±23% de la lipasa
una vez inmovilizada. El mecanismo de hiperactivación de lipasas se produce en
respuesta a una mayor exposición (conformación abierta) del sitio activo frente a una
superficie hidrofóbica. El mecanismo de inmovilización sobre estos soportes
heterofuncionales incluye una primera adsorción hidrofóbica, complementada con una
unión covalente de la enzima al soporte a través de los grupos amino de las lisinas
superficiales de la misma, y grupos aldehídos introducidos en el soporte. Los
inmovilizados fueron evaluados por su capacidad de hidrólisis del sustrato sintético pnitrofenil butirato, obteniéndose un máximo de 87 UI/g de soporte. Se realizaron ensayos
de estabilidad a 40ºC en medio acuoso con presencia de metanol al 10% en vista de su
posible utilización para la síntesis de biodiesel. Al cabo de 150 horas, los inmovilizados
conservaron una actividad residual por encima del 80%, mientras que para la enzima
soluble su actividad residual cayó al 55±5% de la inicial. Un estudio de capacidad de
carga demostró que se podían inmovilizar hasta 6 mg de enzima por g de soporte.
Nuestro preparado inmovilizado fue ensayado en la síntesis de ésteres de ácidos grasos
indicando actividad luego de 20 horas de reacción a 40ºC, usando hexano como cosolvente.
243
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Taninos de Gleditsia trocantos como posibles preservantes naturales de madera
Gabriela da Rosa1, Claudia M. Ibáñez2, Gianna Cecchetto1
1- Microbiología Molecular, Microbiología, Facultad de Ciencias - Facultad de Química,
UdelaR; 2- Instituto Superior de Estudios Forestales, Sede Tacuarembó, UdelaR
[email protected]
La madera es un material ampliamente usado en diversos ámbitos como la construcción,
por ser un material degradable debe ser tratada. El preservante más usado en los últimos años es el CCA (arseniato de cobre cromatodo). En EEUU, Japón y países de
Europa su uso se ha ido limitando y prohibiendo debido a la toxicidad del cromo (VI) y
arsénico (V). Por esta razón, cada vez hay más estudios de principios activos de origen
natural como preservantes, destacándose los extractivos de la madera. Estos son metabolitos secundarios responsables, en gran medida, de la durabilidad natural de la madera probablemente debido a su acción antioxidante y fungicida [2-4]. Se alojan en el
material lignocelulósico y comprenden una alta diversidad de compuestos: triglicéridos,
ácidos grasos, esteroles, alcoholes grasos, compuestos fenólicos (taninos, quinonas,
flavonoides, terpenoides). Este trabajo es la primera etapa del proceso del desarrollo de
un producto preservante para madera cuyo principio activo son los taninos obtenidos de
Gleditsia trocantos (acacia negra). Se eligió esta especie arbórea por ser una especie
exótica invasora y debido a la alta durabilidad natural de su madera. Como primera
etapa del trabajo se realizó una puesta a punto de los métodos de extracción. Se ensayaron dos métodos (infusión y maceración) y se evaluaron 3 parámetros del proceso en
cada uno: tiempo de extracción (2, 6 y 24 horas), solvente (etanol y agua) y temperatura
(60ºC y TA para etanol y 100ºC para agua) [3]. Se compararon rendimientos a partir de
la cuantificación de los fenoles totales (reactivo de Follin-Cocalteu [5]), taninos condensados (test de BuOH/HCl) [1], taninos hidrolizables (test de KI) [5]. Los mejores rendimientos se obtuvieron por maceración. Para determinar la eficiencia de los extractos
obtenidos como funguicidas, se realiza un test rápido no normalizado de screening con
discos de papel Whatman [6]. Estos ensayos se encuentran en curso así como también
ensayos empleando metanol como solvente de extracción. Para aquellos extractos que
muestren inhibición de crecimiento de los hongos ensayados se realizará la caracterización química por espectroscopia IR y espectrometría de masas.
1] Bossu, C.M. et. al. Microchem. J. 2006, 84, 88-92. [2] Kirker, G.T. et. al. Int. Biodeter. Biodegr.
2013, 83, 53-58. [3] Naima, R. et. al. Ind. Crops Prod. 2015, 70, 245-252. [4] Scalbert, A.
(1992).Tannins in woods and their contribution to microbial decay prevention, Plant Poly phenols,
Edited by RW. Hemingway and P.E. Laks, Plenum Press, New York. [5] Scalbert, A. J. Agric.
Food Chem. 1989, 37, 1324-1329. [6] Vek V., et. al. Int. Biodeter. Biodegr. 2013, 77, 91-97.
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Preparación y evaluación microbiológica de suspensiones de
nanopartículas de óxido de titanio
Inés González1, Ana Acevedo2, Graciela Borthagaray2, Jorge S. Gancheff1, Alicia Cuevas1, Raúl Chiozzone1
1- Química Inorgánica, DEC, Facultad de Química, Udelar, Montevideo, Uruguay; 2- Laboratorio de Análisis Clínicos, BIOCLIN, Facultad de Química, Udelar, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Se prepararon nanopartículas de TiO2 por hidrólisis controlada de isopropóxido de titanio
en mezclas H2O/etanol en medio ácido usando iones NO3– como estabilizantes, por un
procedimiento similar al reportado en la bibliografía [1,2]. El producto obtenido fue caracterizado por difracción de rayos X en polvo, espectroscopía IR y Raman, análisis
elemental de elementos livianos (C, H y N) y análisis termogravimétrico.
Las nanopartículas obtenidas presentan estructura de anatasa, con tamaño medio de
cristalita menor a 5 nm. El sólido es fácilmente dispersable en agua y las suspensiones
resultantes son estables durante varios días.
La actividad microbiológica de estas suspensiones fue evaluada preliminarmente frente
a cepas de Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa y Staphylococcus aureus meticilina-sensible y meticilina-resistente de patrón de sensibilidad comunitario, como paso
previo al estudio de asociaciones de estas nanopartículas con distintos antibióticos.
Los autores agradecen a los Dr. Ricardo Faccio y Jorge Castiglioni (DETEMA) e Iris
Miraballes (Polo Tecnológico de Pando).
[1] Mishra, M.K. et al. Ind. Eng. Chem. Res. 2015, 54, 928-937. [2] Jing J. et al. J. Colloid Interf.
Sci. 2013, 396, 90-94.
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4-6/11/2015
Químico por un día, el premio mayor del Concurso Nacional de
Crecimiento de Cristales
Maia Mombrú, Isabel Galain, Ivana Aguiar, Natalia Alvarez, Miriam Barros, Andrés
Cárdenas, Nicolás Estefan, Ivana Núñez, Guzmán Peinado, Mauricio Rodríguez, Leopoldo Suescun
Grupo de Trabajo del Año Internacional de la Cristalografía, Facultad de Química, Universidad
de la República, Montevideo, Uruguay
[email protected]
En el 2014, en el marco del Año Internacional de la Cristalografía, se realizaron diversas
actividades, con el fin de destacar la importancia que ha tenido dicha ciencia en el
conocimiento actual y desarrollo de la humanidad. En Uruguay se creó el grupo interdisciplinario Grupo de Trabajo del Año Internacional de la Cristalografía (GTAIC), formado
por docentes de la Cátedra de Bioquímica, Física, Inorgánica, Orgánica y Radioquímica
de la Facultad de Química y del Centro Universitario Regional del Este. La finalidad del
GTAIC fue difundir la importancia de la cristalografía mediante diversas actividades. La
principal actividad realizada por el GTAIC fue el Primer Concurso Nacional de Crecimiento de Cristales (CNCC).
Uno de los premios entregados en el CNCC consistió en la actividad “Químico por un
día” (Qx1D). Su objetivo fue mostrar a los ganadores ejemplos de actividades que se
realizan día a día en la Facultad de Química, e interiorizarlos en la dinámica del estudio
terciario de la ciencia. La actividad fue dividida en dos grandes secciones: Química Orgánica y Química Inorgánica. En cada una se sintetizó cristales de un compuesto químico y se estudiaron los mismos. En la síntesis orgánica se realizó la hidrólisis del ácido
acetilsalicílico y se explicó el mecanismo de este tipo de reacción. La estructura del
producto obtenido se estudió por difracción de rayos X de monocristal, y por espectroscopía IR. En la síntesis inorgánica se sintetizó aspirinato de cobre y se explicó el concepto de complejos. La estructura de este compuesto se caracterizó por espectroscopía
IR, y además por UV-Vis y por difracción de rayos X de polvo.
Uno de los desafíos de la actividad fue realizar las mismas prácticas con estudiantes de
nivel escolar y liceal, que poseen una formación diferente y tienen diferentes limitaciones a la hora de entender el funcionamiento de las diferentes técnicas utilizadas. Además de brindar los conocimientos mínimos de seguridad, se lograron transmitir los conceptos principales y entusiasmar a los participantes. En la edición del CNCC de este
año se repetirá la actividad ya que se consideró una valiosa experiencia para alumnos
y docentes, y es un buen medio para motivar a jóvenes a dedicarse al estudio de la
ciencia.
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4-6/11/2015
Síntesis, caracterización y estudios de funcionales de la
densidad (DFT) de nuevos complejos de Cu(II) con ligandos
cromóforos
Florencia Luzardo, Natalia Alvarez, Carlos Kremer, Jorge S. Gancheff.
Química Inorgánica, Departamento Estrella Campos, Facultad de Química, Universidad de la
República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
El estudio de materiales moleculares electro-ópticos de alta respuesta y el desarrollo de
dispositivos fotónicos del tipo all-organic ha despertado un enorme interés en los últimos
años.[1,2] Las potenciales aplicaciones que ofrecen tal tipo de dispositivos en el área de
las redes ópticas, las comunicaciones ópticas de alta velocidad, la óptica integrada, procesamiento y almacenamiento de datos y para la tecnología de celdas solares hacen
del desarrollo de nuevos cromóforos individuales con alta respuesta electro-óptica un
enorme y muy interesante desafío. Asimismo, los compuestos de coordinación de metales de transición con polipiridinas han sido ampliamente estudiados en las últimas décadas a consecuencia de sus propiedades fotofísicas, fotoquímicas y electroquímicas.
Dichas propiedades los hacen potenciales sensibilizadores en dispositivos foto-electrónicos.[3,4]
En este trabajo se presenta la síntesis y la caracterización de nuevos complejos de
Cu(II) con ligandos cromóforos. La caracterización se ha llevado a cabo al estado sólido
empleando análisis elemental de elementos livianos, espectroscopia vibracional FT-IR
y difracción de rayos X (DRX). Los resultados de DRX de los nuevos complejos A [Cu(dipic)(pyph)•H2O] (dipic = dipicolinato, pyph = [(E)-2-Phenylvinyl]piridina) y B
[Cu(fen)(pyph)2Cl2] (fen = 1,10-fenantrolina) se presentan en la figura. Se realizaron además estudios de espectroscopia electrónica así como de voltamperometría cíclica en
disolución. A los efectos de tener una clara visión de algunos aspectos electrónicos, se
han llevado a cabo estudios DFT al nivel B3LYP/6-31G(d).
A
B
Agradecimientos: Proyecto CSIC-653, PEDECIBA y ANII
1] Dalton, L.R., et al. Chem. Rev. 2009, 110, 25-55. [2] Dalton, L.R. Organic electro-optic materials, in Pure and Applied Chemistry 2004. p. 1421. [3] Attias, A.-J. et al. Chem. Mater. 1999, 11,
2057-2068. [4] Mosurkal, R. et al. Biocatalytic synthesis of novel electronic and photovoltaic materials, in Pure and Applied Chemistry 2005. p. 263.
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Uso del análisis térmico para el estudio de la cristalización de
nanovitrocerámicos
Romina Keuchkerian1, Mauricio Rodríguez1,2 , Ivana Aguiar1, Isabel Galain1,Laura Fornaro 2
1- Grupo de Desarrollo de Materiales y Estudios Ambientales (GDMEA),Radioquimica,
Departamento Estrella Campos, Facultad de Química, Universidad de la República,
Montevideo, URuguay.; 2- Grupo de Desarrollo de Materiales y Estudios Ambientales
(GDMEA),Departamento de Desarrollo tecnológico, Centro Universitario Regional Este,
Universidad de la República, Rocha, Uruguay.
[email protected]
El análisis térmico permite identificar distintos procesos que sufren los materiales
cuando son calentados, por ejemplo transiciones de fases, cristalizaciones y fusiones
entre otros. En particular es posible el estudio de la cristalización de materiales vítreos
utilizando esta herramienta. En el caso de los materiales de este trabajo interesa obtener
nanocristales de tierras raras en los vidrios bóricos, de forma de obtener vitrocerámicos
transparentes, que serán de aplicación en conversores espectrales para aumentar la
eficiencia de las celdas solares de silicio.
Presentamos aquí los estudios realizados para evaluar las condiciones de cristalización
en vidrios del sistema: (1-x)[0,33MO_0,67 B2O3]_xPbF2, % en mol con M=Ba, Sr y Ca,
x=0,10 y 0,30 %. A las composiciones con mejores características de cristalización fueron incorporados dopantes como Yb3+y Er3+ en una relación 3:1 en un porcentaje de 0,1
y 0,5 % en mol.
Se observó que al incrementar el grado de dopaje de los vidrios con tierras raras se
produce una disminución de la tendencia hacia la cristalización haciendo más estable al
vidrio, en particular para el caso de Sr y Ca. Para el caso de Ba se observa un comportamiento diferente. Al momento no se ha establecido una correlación entre el dopado y
la tendencia a la cristalización. En base a la información obtenida con la técnica de análisis térmico se pudieron establecer condiciones de cristalización de las muestras presentadas, con las que se elaborará una estrategia para la obtención de vitrocerámicos
transparentes. .
Este trabajo fue financiado por la Agencia Nacional de Investigación e Innovación (ANII
- FSE-1-2013-1-10575 ). Los autores agradecen a Santiago Vazquez, Ricardo Faccio
por las medidas de XRD (DETEMA, FQ) y a Jorge Castiglioni por el uso del equipo de
Análisis térmico (DETEMA, FQ).
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Caracterización quimiotípica y determinación de perfiles
metabólicos de cannabis cultivado en Uruguay
Santiago Fernández García1, Carlos García Carnelli1 y Guillermo Moyna2
1- Laboratorio de Farmacognosia y Productos Naturales, Departamento de Química
Orgánica, Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay ;
2- Departamento de Química del Litoal, CENUR Litoral Norte, Universidad de la República,
Paysandú, Uruguay
[email protected]
Cannabis sativa es una planta ampliamente distribuida en el planeta, que ha proporcionado al hombre una fuente de fibra, alimentos, medicinas y estupefacientes desde tiempos del neolítico [1]. Sus efectos psicoactivos se deben fundamentalmente a la presencia de cannabinoides, un grupo de metabolitos secundarios producidos únicamente por
las plantas del género Cannabis. Entre estos se destacan el delta-9-tetrahidrocannabinol (Δ9-THC), el cannabidiol (CBD) y el cannabinol (CBN). Si bien Cannabis sativa L.
es considerada en la actualidad como una planta monoespecífica, se pueden hallar distintos quimiotipos según el contenido de estos compuestos. Históricamente, su cultivo y
comercialización han sido prohibidos a nivel mundial. En el año 2013 el estado uruguayo
regularizó el mercado de cannabis (Ley 19.172), por lo que resulta de gran interés el
estudio de los perfiles metabólicos y determinación de quimiotipos de las distintas variedades disponibles en el país.
En este trabajo se realizó la clasificación quimiotípica en base al índice de Waller [2], y
se determinó el perfil metabólico de distintas muestras obtenidas de clubes de cultivadores, a través del Instituto de Regulación y Control de Cannabis (IRCCA). La cuantificación de cannabinoides y determinación del quimiotipo se realizó mediante cromatografía de gases [3]. Los perfiles metabólicos y la confirmación del quimiotipo se llevó a
cabo por resonancia magnética nuclear (1H-RMN) [4].
Los resultados indican una predominancia del quimiotipo “droga”, siendo el Δ9-THC el
canabinoide predominante en todos los casos.
El presente trabajo se enmarca dentro las actividades llevadas a cabo por el Núcleo
Interdisciplinario de Estudios sobre Cannabis de la Universidad de la República.
[1] García Carnelli, C.; Cairabú, S. Aspectos farmacognósticos del cannabis en Aporte Universitario al Debate Nacional sobre Drogas, 2012, CSIC-UdelaR, 207-227. [2] Evans, W.C., Trease
and Evans Pharmacognosy, 2009, 16th. ed., Elsevier, 525. [3], Standards of Identity, Analysis,
and Quality Control of Cannabis spp., 2014, American Herbal Pharmacopoeia. [4] Choi, Y.; Kim,
H.; Hazekamp, A.; et al., J. Nat. Prod. 2004, 67, 953-957
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4-6/11/2015
Celdas de combustible microbianas: ¿qué bacterias producen
corriente eléctrica?
Mariana Buadas1, Victoria Falco2, Angeline Saadoun2, Angela Cabezas2,3, Javier Menes1
1- Cátedra de Microbiología, Departamento de Biociencias, Facultad de Química y Unidad
Asociada de Facultad de Ciencias, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay;
2- Laboratorio de Biotecnología, Facultad de Ingeniería, Universidad ORT Uruguay.
3- Laboratorio de Ecología Microbiana, Instituto de Investigaciones Biológicas "Clemente
Estable" (IIBCE), MEC.
[email protected]
Las celdas de combustible microbianas (MFC) resultan una nueva tecnología prometedora para la producción de energía renovable. Son dispositivos donde la energía química contenida en compuestos orgánicos es convertida en energía eléctrica por bacterias que se desarrollan en un ánodo (bacterias electrogénicas). Un tipo particular de
celda es la que utiliza sedimentos y suelos como sustrato, pero existe escasa información sobre las bacterias que se desarrollan en este tipo de celdas.
El presente trabajo se enfoca en la caracterización de las comunidades bacterianas
anódicas y el aislamiento de bacterias electrogénicas en MFC utilizando diferentes suelos y sedimentos. Para ello se operaron MFC con suelos de arroz, sedimento de humedal artificial y sedimento de laguna. Paralelamente se operaron controles (sin generación de corriente eléctrica) en las mismas condiciones. Finalizada la operación se extrajeron muestras de la biopelícula del ánodo para el aislamiento de bacterias y para el
estudio de las bacterias por técnicas moleculares (pirosecuenciación).
Las celdas con sedimento de humedal artificial produjeron la mayor densidad de corriente (33 mA/m2ánodo), mientras que las de suelo de arroz y sedimento de laguna
produjeron menor cantidad de corriente (13 mA/m2ánodo y 19 mA/m2ánodo, respectivamente). Se aislaron 12 cepas potencialmente electrogénicas que se identificaron como
pertenecientes al género Clostridium y otras dos cepas que podrían ser de un nuevo
género de la familia Propionibacteriaceae y Lachnospiraceae. Los estudios realizados
por pirosecuenciación mostraron que las comunidades bacterianas desarrolladas sobre
los ánodos fueron muy diferentes en los tres tipos de celdas. El análisis de cluster mostró
que las comunidades bacterianas anódicas se agrupan según el suelo utilizado, lo cual
indica una fuerte influencia del tipo de suelo/sedimento utilizado sobre la comunidad
desarrollada. Hubo un enriquecimiento (comparando con el control negativo) de diferentes microorganismos en los ánodos de las celdas dependiendo del sustrato utilizado. En
las celdas con sedimento de humedal artificial hubo un enriquecimiento de bacterias de
la familia Desulfobulbaceae y un grupo de bacterias no cultivadas del filo Nitrospirae. En
cambio, en los ánodos de suelo de arroz, hubo un enriquecimiento de Geobacter, un
grupo no clasificado de Deltaproteobacterias y bacterias de la familia Desulfobulbaceae.
En la celda de sedimento de laguna, hubo un enriquecimiento de Thalassospira, bacterias de la familia Desulfobulbaceae, Desulfobacter y Pelobacter.
Estos resultados son interesantes puesto que alguno de los grupos encontrados en los
ánodos no han sido reportado previamente como bacterias electrogénicas.
Este trabajo fue financiado por ANII: Proyecto FSE_1_2013_1_10869. Generación de
electricidad a partir de suelos y sedimentos uruguayos utilizando celdas de combustible
microbianas y POS_NAC_1_2014_102744. Diversidad microbiana en ánodos de celdas
de combustible microbianas de sedimento.
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4-6/11/2015
Síntesis y caracterización estructural de nuevos compuestos
de coordinación tetranucleares
Ramiro Tomasina1, Marcos Figares1, Magalí Collesel1, Carlos Rojas1, Carolina Pejo1,
Leopoldo Suescun2, Raúl Chiozzone1, Ricardo González1
1- Cátedra de Química Inorgánica, Departamento Estrella Campos, Facultad de Química,
Universidad de la República, Montevideo, Uruguay; 2- Laboratorio de Cristalografía, Química
del Estado Sólido y Materiales/Cátedra de Física/DETEMA/Facultad de Química, Universidad
de la República, Montevideo, Uruguay
[email protected]
El diseño y la síntesis de nuevos compuestos polinucleares discretos ha recibido en los
últimos años un particular interés en el campo de la química de coordinación. El posible
uso de estos sistemas como modelos de metaloproteínas, así como su potencial aplicación en catálisis, en espintrónica y en dispositivos magnéticos, ópticos o electrónicos ha
estimulado estudios de correlación entre estructura y propiedades químicas y físicas en
estos compuestos.
En el marco de nuestro interés por el estudio estructural y magnético en compuestos de
coordinación hemos estudiado la influencia de diferentes condiciones de síntesis en las
estructuras de complejos tetranucleares de níquel y cobalto. Mediante el uso del ligando
di-2-piridilcetona (py)2CO y los ligandos auxiliares ácido 2-piridincarboxílico (Hpic), ácido
5-bromo-2-piridincarboxílico (Hbpic) y ácido 2-pirazincarboxílico (Hpyzc) se han obtenido complejos catiónicos de fórmula general [M4{(py)2C(OH)O}2{(py)2C(OR)O}2L2]2+ en
los cuales L puede ser pic-, bpic- o cpyz-, mientras que R puede ser H, CH3 o C2H5. Estos
complejos tetranucleares presentan un core metálico rómbico, en el cual todos los iones
M2+ se encuentran unidos por oxígenos puente µ2 y µ3, formando una estructura que se
puede ver como dos cubos con vértices alternados M/O, estando estos cubos unidos
por una cara común y faltando en cada uno de ellos un vértice (ver figura del catión
complejo). En la síntesis de estos compuestos el ligando (py)2CO, en presencia del metal, resulta atacado por el solvente, generando los nuevos ligandos {(py) 2C(OR)O}- que
coordinan a dos y tres metales, lo que confiere estabilidad al core metálico, siendo posible aislarlo como sal de diferentes aniones. En esta comunicación se presentan los
resultados de síntesis y caracterización estructural por difracción de rayos-X de estos
compuestos, los cuales conforman una plataforma sobre la cual poder estudiar propiedades magnéticas y establecer su correlación con la estructura en una futura etapa de
este trabajo.
Este trabajo fue financiado por CSIC (PAIE) y ANII
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4-6/11/2015
Estudio de Reacciones de Macrociclación en hexapéptidos
obtenidos a partir de SPPS
Stella Peña1, Laura Scarone1, Andrea Medeiros2, Marcelo Comini2, Lindsay Stewart3,
Vanessa Yardley3, Fernando Albericio4, Gloria Serra1
1- Laboratorio de Química Farmacéutica, Departamento de Química Orgánica, Facultad de
Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay; 2- Group Redox Biology of
Trypanosomes, Institut Pasteur de Montevideo, Montevideo, Uruguay; 3- Infectious & Tropical
Disease, LSHTM, London, UK; 4- Instituto de Investigación en Biomedicina, Parque Científico
de Barcelona, España
[email protected]
Recientemente se han aislado una gran variedad de péptidos cíclicos de distintas
fuentes naturales, como son plantas, bacterias, organismos marinos, etc. Este tipo de
compuestos presenta un amplio rango de actividades biológicas [1]. Comparando con
el péptido lineal, las ventajas que ofrece el péptido cíclico estimulan los esfuerzos y las
investigaciones para poder realizar exitosamente éste tipo de reacción. La ciclación
generalmente se emplea para restringir al péptido adoptando su conformación bioactiva
y aumentando así la especificidad y la potencia [2]. Por otro lado, los péptidos cíclicos
son metabólicamente más estables, presentando mayor resistencia in vivo a la
degradación enzimática. A su vez, la ausencia de C- y N- terminal ionizables y la
formación de puentes de hidrógeno internos facilita el cruce de membranas [3]. Estos
péptidos cíclicos también presentan la propiedad de complejear metales, [4]
característica que resulta interesante para el transporte de iones a través de
membranas, [5] formando además, estructuras supramoleculares [6]. Este tipo de
propiedades, hace a los ciclopéptidos, moléculas prometedoras y posibles candidatos
en el descubrimiento de nuevos fármacos [1].
[1] Marsault, E.; Peterson, M. L. J. Med. Chem. 2011, 54, 1961–2004. [2] Davies, J. S. J. Pept.
Sci. 2003, 9, 471–501. [3] Wipf, P. Chem. Rev. 1995, 95, 2115–2134. [4] Grøndahl, L.; Sokolenko,
N.; et. al. J. Chem Soc., Dalt. Trans. 1999, 1227–1234. [5] Ishida, H.; Qi, Z.; Sokabe, M.; et. al.
J. Org. Chem 2001, 66, 2978–2989. [6] Jolliffe, K. Chemistry. Supramol. Chem. 2005, 17, 81–86.
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4-6/11/2015
Fundación y desarrollo de actividades del University Chapter
del MRS Universidad de la República-CURE
María Eugenia Pérez1, Ivana Aguiar2, Maia Mombrú2, Isabel Galain2, Romina
Keuchkerian2, Mauricio Rodríguez1, Germán Azcune1, Loengrid Bethencourt1, Ana Lía
Noguera1, Laura Fornaro1
1- Grupo de Desarrollo de Materiales y Estudios Ambientales, Departamento de Desarrollo
Tecnológico, Centro Universitario Regional del Este, Universidad de la República, Uruguay;
2- Grupo de Desarrollo de Materiales y Estudios Ambientales, Cátedra de Radioquímica,
Departamento Estrella Campos, Facultad de Química, Universidad de la República, Uruguay
[email protected]
El programa de University Chapters (UC) de la Materials Research Society® (MRS) es
una red de estudiantes de universidades de todo el mundo. Se financia por la Materials
Research Society Foundation y fomenta un ambiente de colaboración e intercambio
abierto de ideas entre las muchas disciplinas que hacen a la Ciencia y Tecnología de
Materiales. En virtud de este programa, el Grupo de Desarrollo de Materiales y Estudios
Ambientales (GDMEA) fundó el University Chapter – Universidad de la República-CURE
en setiembre del 2014. Comenzando con 11 integrantes, hoy en día cuenta con 14 de
los cuales 7 son estudiantes de grado y 3 son docentes asesores. Entre las actividades
realizadas en el marco de este UC se ha participado de la ceremonia de recibimiento de
estatutos, y de la cena de intercambio con UCs de todo el mundo. Una vez fundado el
UC se procedió al diseño y selección del logo y a la planificación de la política y actividades a seguir.Durante el primer año, desarrollamos las actividades de extensión, “La
carrera de los cristales” y “Los materiales en nuestra casa” en el CURE, Rocha con la
participación de aproximadamente 50 niños de diferentes escuelas. También hemos
organizado la realización de un ciclo de charlas orientadas a estudiantes de grado que
dictarán profesionales Químicos que hoy en día trabajan en la industria y en diferentes
laboratorios de la Universidad de la República. También se está organizando un curso
de “Propiedades ópticas de materiales” enfocado a estudiantes de posgrado.Por otro
lado, se está trabajando en conjunto con asesores del UC de la University of Texas en
Dallas para posibles intercambios de estudiantes entre ambos UC.
El UC-UdelaR-CURE es de los más jóvenes del MRS, sin embargo, pretendemos crecer
en cantidad de estudiantes y en cantidad y diversidad de actividades ya que es una
oportunidad importante para obtener vínculos tanto nacionales como internacionales en
el ámbito de Ciencia y Tecnología de Materiales.
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4-6/11/2015
Estrategias para la inmovilización y estabilización de HRP
Sonali Correa1, Erienne Jackson1, Valeria Grazú2, Lorena Betancor1
1- Laboratorio de Biotecnología, Facultad de Ingeniería, Universidad ORT Uruguay,
Montevideo, Uruguay; 2- Universidad de Zaragoza, Zaragoza, España
[email protected]
La peroxidasa de rábano (HRP), es una enzima ampliamente utilizada por su capacidad
para amplificar señales débiles. Recientemente ha sido evaluada para ser utilizada
como un agente en terapias dirigidas contra el cáncer al ser utilizadas en combinación
con pro-drogas [1]. El uso aplicado en biomedicina de esta enzima puede verse afectado
por la naturaleza lábil de la misma. En este contexto, la inmovilización de enzimas es
una estrategia comúnmente utilizada que involucra el uso de soportes en donde las enzimas son unidas a través de diferentes tipos de interacciones o atrapadas físicamente
[2]. La inmovilización por atrapamiento involucra la confinación física de la proteína dentro de la estructura del soporte. Esta estrategia puede proteger a la enzima de su ambiente operativo y proveer estabilidad. En este trabajo se llevó a cabo la inmovilización
de HRP por atrapamiento en nanopartículas de sílica biomimética para su uso en aplicaciones biomédicas. La síntesis se da en presencia de una molécula poliaminada (en
este caso, polietilenimina, PEI) y derivados de ácido silícico en condiciones de reacción
suaves [3]. La inmovilización de HRP por atrapamiento se llevó a cabo de manera exitosa obteniéndose 52% de enzima inmovilizada y recuperándose el 100% de la actividad
en la preparación. Sin embargo, esta estrategia no presentó estabilización en comparación a la enzima soluble cuando se estudió su cinética de inactivación a 50°C. Con el
propósito de mejorar la estabilidad de la enzima inmovilizada se llevaron a cabo modificaciones pre y post-atrapamiento buscando lograr la unión covalente de la enzima al
soporte. Esta estrategia es además beneficiosa para evitar la pérdida de la enzima al
medio de reacción. Debido a que HRP es una enzima altamente glicosilada, se llevó a
cabo la oxidación suave de la enzima con el propósito de oxidar grupos glicosídicos y
generar grupos aldehído reactivos. La reacción entre aldehídos de la enzima y los aminos de la PEI del soporte produciría enlaces reversibles del tipo Bases de Schiff. Una
reducción posterior con borohidruro de sodio transforma las bases de Schiff débiles en
enlaces covalentes muy estables. Con esta estrategia se logró inmovilizar un 73% de
HRP y recuperar el 100% de la actividad en la preparación. Una segunda estrategia de
modificación post inmovilización fue estudiada donde se incubo la enzima atrapada en
nanopartículas de sílica con glutaraldehído. Esta incubación pretendía generar enlaces
covalentes entre los grupos amino de la enzima y los de la PEI del soporte. Se logró
recuperar un 43% de actividad HRP luego de este tratamiento. Ambos protocolos de
inmovilización resultaron estabilizantes para la enzima. Los preparados inmovilizados
fueron caracterizados en términos de parámetros cinéticos y óptimos sin encontrarse
cambios significativos con respecto a la enzima soluble.
[1] Jeong, Y.M. et al. Pharmazie 2010, 65, 122-126. [2] Betancor, L.; Johnson, G.R.; Luckarift,
H.R. ChemCatChem, 2013, 5, 46-60. [3] Betancor, L.; Luckarift, H.R. Trends in Biotechnol. 2008,
26, 566-572.
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Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Valorización de glicerina cruda, subproducto del biodiesel: Estudio comparativo del reformado con vapor y oxidativo para la
producción de hidrógeno
Santiago Veiga, Juan Bussi
LaFideSu, DETEMA, Facultad de Química, Udelar, Montevideo, Uruguay
[email protected]
El reformado con vapor es el proceso más utilizado para la producción de H2, principalmente a partir de gas natural. El H2 está considerado como un posible sustituto de los
actuales combustibles fósiles, por lo tanto se intensifica la búsqueda de alternativas sustentables para su generación. De las materias primas derivadas de la biomasa, la glicerina cruda (GC) obtenida como subproducto del biodiesel, es una alternativa interesante
debido al alto contenido de hidrógeno en su molécula y el aumento de su producción
debido a la creciente demanda de biocombustibles.El objetivo del presente trabajo fue
estudiar el comportamiento de una serie de nuevos catalizadores de Ni-La-Ti para el
reformado con vapor de GC sin ningún proceso depurificación. Se estudió además el
agregado de oxígeno con el fin de reducir la cantidad de carbón depositada en el catalizador que es una de las principales vías de desactivación del mismo. Estos catalizadores fueron preparados mediante la técnica de coprecipitación y calcinados a 700°C u
850°C, contienen 15 % p/p en níquel y para su identificación serán citados como NiLaTi700 y NiLaTi850 respectivamente. Ambos catalizadores fueron caracterizados y ensayados según se describe en un trabajo anterior [1]. Mediante DRX se confirmó la naturaleza predominantemente amorfa del catalizador NiLaTi700 formado por una mezcla
homogénea de los tres óxidos metálicos, mientras que el catalizador NiLaTi850 mostró
fases bien diferenciadas correspondientes a NiO y el compuesto LaTiO3. Ambos catalizadores presentan áreas específicas bajas similares a la de otros óxidos mixtos coprecipitados. A 650ºC, NiLaTi700 muestra un rendimiento inicial en H2 de 94% respecto al
valor termodinámico sin variaciones significativas durante las 10 horas de reacción. Un
rendimiento menor se observa para NiLaTi850 con una progresiva disminución llegando
a 50% al final del ensayo. La elevada performance del catalizador NiLaTi700 se verifica
también por la ausencia de hidrocarburos livianos en el gas de salida. La mayor área
superficial y la mayor dispersión del níquel aumentaría la capacidad de catalizar las diferentes reacciones involucradas en el mecanismo del reformado. El catalizador NiLaTi700 es el que presenta menor deposición de carbón asociado a la presencia de
óxidos de lantano y titanio que están reportados como excelentes supresores de este
mecanismo de desactivación. En el reformado oxidativo se observa para ambos catalizadores un leve aumento en la conversión de carbono a fase gaseosa pero un menor
rendimiento a H2, atribuido a la reacción de este con el O2 alimentado, para formar agua.
También se obtienen catalizadores con menor cantidad de carbón depositado.Todos
estos resultados muestras que catalizadores Ni-La-Ti son altamente eficientes en el reformado con vapor y oxidativo de GC. Actualmente se están realizando estudios que
permitirán completar la caracterización de los mismos como también su potencial uso
comercial. La popularidad del biodiesel se ha estancado en los últimos años debido
principalmente a su precio por lo que el aprovechamiento de la GC podría conducir a la
disminución del costo global de este biocombustible haciéndolo económicamente competitivo con el diesel fósil.
[1] Veiga, S.; Bussi, J. Top Catal, 2015, http://dx.doi.org/10.1007/s11244-015-0444-3 (Acceso
online)
255
Libro de Resúmenes
Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Fases grasas comestibles cero-trans a partir de aceite de
salvado de arroz y aceite de salvado de arroz completamente
hidrogenado
Nicolás Callejas, Iván Jachmanián
Laboratorio de Grasas y Aceites, Departamento de Ciencia y Tecnología de los Alimentos
(CYTAL), Facultad de Química, Universidad de la República, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
Los shortenings o margarinas son materiales grasos diseñados a medida con
propiedades fisicoquímicas acorde al uso alimentario al que se destinan. Entre estas se
destacan las propiedades de cristalización, prefiriéndose materiales con tendencia a
cristalizar bajo la forma β (cristales suaves y airosos), y no bajo la forma β, que presenta
cristales duros y gránulos, sensorialmente no deseables. Tradicionalmente estos
materiales provienen de procesos de hidrogenación parcial de aceites vegetales, el cual
se caracteriza por generar una cantidad importante de ácidos grasos trans (TFA), de
impacto negativo sobre la salud humana.
En este trabajo se estudió la composición y propiedades del aceite de salvado de arroz
(RBO) y del producto de su hidrogenación completa (FHRBO), a los efectos de la
evaluación de su posible utilización como bases alternativas para shortenings y
margarinas cero-trans. El interés en estas materias primas radica en que el RBO es el
aceite producido en nuestro país que presenta el mayor contenido de ácido palmítico
(C16:0), lo que le confiere a sus triacilgliceroles el grado de heterogeneidad necesario
para que presente tendencia a formar cristales β.
El análisis por HPLC del FHRBO mostró que está compuesto por los siguientes
triacilgliceroles: SSS (51%), PSS (37%) y PSP (9%), siendo los dos últimos, a diferencia
del primero, conocidos por su tendencia a cristalizar bajo la forma β. Esto fue
confirmado mediante el análisis por Rayos-X del FHRBO, ya que el mismo mostró los
dos picos intensos a 3.8 y 4.2 Ǻ característicos de dicho polimorfo.
Las curvas de contenido de sólidos en función de la temperatura obtenidas del análisis
por DSC de las mezclas FHRBO/RBO en diferentes proporciones mostraron rangos de
fusión estrechos, alcanzando la fusión completa a temperaturas relativamente altas para
una grasa comestible (entre los 60 y los 65 °C). Sin embargo, las mezclas sometidas a
interesterificación enzimática (Lipozyme TL-IM) mostraron rangos de fusión más
amplios y temperaturas de fusión más moderadas, dependiendo de la composición de
la mezcla de partida. Este fenómeno responde a la formación de nuevas especies de
TAG mono y disaturados (LSS, LSP, SOS y LOS) como consecuencia de la
interesterificación, las cuales presentan puntos de fusión menores que los TAG
constituyentes del FHRBO.
Los resultados obtenidos sugieren que la interesterificación de mezclas de FHRBO con
RBO en diferente proporción ofrece una alternativa conveniente y versátil para el diseño
de materiales grasos libres de TFA con propiedades térmicas y de cristalización
adecuadas para la elaboración de diferentes tipos de shortenings y margarinas.
256
Libro de Resúmenes
Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Eficacia de su Sistema de Gestión de la Calidad Analítica
Angela Torres, Adriana Cousilla, Nelly Mañay
Cátedra de Toxicología e Higiene Ambiental, DEC, Facultad de Química, UdelaR, Montevideo,
Uruguay
[email protected]
El CENTRO ESPECIALIZADO EN QUIMICA TOXICOLOGICA (CEQUIMTOX) está
integrado a la Cátedra de Toxicología e Higiene Ambiental de la Facultad de Química.
Fue creado en 2003 para atender la demanda creciente de la comunidad de servicios
científico-tecnológicos, especializados en toxicología, como apoyo a la investigación,
formación de capacidades técnicas y actividades de extensión. Se brindan servicios
analíticos para el monitoreo biológico, destinado al control y evaluación de riesgo de
exposición a contaminantes químicos, en trabajadores y población general. También se
desarrollan metodologías analíticas específicas y tecnologías especializadas para
proyectos multidisciplinarios e interinstitucionales. Para ello, se cuenta con una
infraestructura básica de equipamiento moderno y personal técnico, altamente
capacitado así como su sistema de gestión de la calidad, certificado con la norma UNIT
ISO 9001-2008 con el siguiente alcance: Desarrollo de metodologías analíticas y
realización de análisis para determinar metales, disolventes y sus metabolitos en
matrices biológicas.
Para asegurar la confiabilidad de los resultados en análisis químicos se recomienda la
acreditación de los ensayos según la Norma ISO IEC 17025. Este año el CEQUIMTOX
logró dicha acreditación para el análisis de plomo en sangre por absorción atómica por
parte del OUA (Organismo Uruguayo de Acreditación).
El objetivo del trabajo es presentar la experiencia del CEQUMTOX en relación a los
principales servicios analíticos toxicológicos que se realizan y destacar los principales
aspectos que contribuyen al aseguramiento de la calidad de los resultados,
demostrando las ventajas de aplicar previamente a la acreditación de ensayos, un
Sistema de Gestión de Calidad según la Norma ISO 9001, para actividades directa e
indirectamente relacionadas con los análisis toxicológicos. Como resultados, se ha
logrado un grado de sistematización de todos los procesos que pueden afectar el
resultado analítico, garantizando la calidad del mismo así como un involucramiento del
personal del CEQUIMTOX.
El certificado emitido por UNIT (Instituto Uruguayo de Normas Técnicas) en 2004, con
sus respectivas actualizaciones y recertificaciones mediante evaluación técnica,
representa el primer antecedente en Uruguay de Sistemas de Gestión de la Calidad ISO
9001/2000 implantado por un Laboratorio de Toxicología Analítica en Uruguay
perteneciente a la UdelaR.
La acreditación del ensayo plomo en sangre por absorción atómica emitido por el OUA
nos convierte en un laboratorio competente para realizar dicha metodología. Con estos
dos reconocimientos la calidad de sus servicios analíticos, se ha afianzado como su
principal fortaleza, garantizando la confianza en los usuarios y la mejora continua de sus
procesos.
257
Libro de Resúmenes
Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Síntesis de 11C-METOMIDATO con purificación mediante
extracción en fase sólida.
Juan Vázquez1, Javier Giglio1,2, Eduardo Savio1,2, Henry Engler1
1- Centro Uruguayo de Imagenología Molecular (CUDIM), Montevideo, Uruguay. 2. Facultad de
Química, Cátedra de radioquímica, Montevideo, Uruguay.
[email protected]
El carcinoma adrenocortical (ACC) es un tipo de cáncer muy agresivo siendo su mortalidad entre el 20–30 %. [1]. Se ha reportado un método empleando la tecnología PET
para la obtención de imágenes de la glándula adrenal, a través del uso del 11C-Metomidato (MTO) (metil-1-[(1R)-1-feniletil]-1H-imidazol-5caboxilato), que actúa como inhibidor
de la 11β-hidrolasa, enzima esencial en la biosíntesis del cortisol y la aldosterona. El
MTO permite discriminar entre lesiones de origen adrenocortical y no adrenocortical. Su
síntesis requiere la purificación del producto mediante el uso de HPLC semipreparativo,
haciendo la producción engorrosa y larga. [2, 3, 4].
N
N
TBA.OH
N
CH3
OH
O
DMF
11 CH I
3
N
CH3
[11C]-MTO O
11
O CH3
El objetivo de este trabajo es optimizar las condiciones de síntesis del MTO así como
lograr un método de rápida purificación, lo cual es de vital importancia en radiofármacos
de corto periodo de semidesintegración como el 11C (t1/2= 20 min.).
El 11C es obtenido en un ciclotrón PETtrace de 16,5 MeV (General Electric (GE)) y la
síntesis del radiofármaco es realizada en una plataforma Tracerlab FXFC pro (GE). El
producto obtenido es controlado mediante HPLC (identidad, pureza química y radioquímica), GC (solventes residuales), espectrometría gamma (pureza radionucleídica), esterilidad y pirógenos.
La primera etapa del trabajo consistió en la optimización de los parámetros de síntesis,
para ello se seleccionó el uso de 3 mg del precursor disueltos en DMF, empleando
TBA.OH como base y 11CH3I como agente metilante a 80 ºC durante 10 minutos.
La purificación se optimizó empleando un cartucho de extracción en fase sólida (SPE)
(C18, Sep Pak ® light - Waters). Para ello el crudo de reacción se diluye en 30 mL de
agua y el producto luego se retiene en el cartucho. A fin de poder eluir selectivamente
las impurezas (químicas y radioquímicas) y no el producto, se optimizaron las condiciones resultando ser las mejores: 1 – lavado del cartucho con 15 mL de EtOH al 10 % en
agua. 2 – Elución del producto con 1 mL de EtOH abs. 3 – Formulación final con 9 mL
NaCl 0,9 %. La última etapa consiste en una filtración esterilizante.
Con el método propuesto se logró la obtención del MTO con un rendimiento del 16±7 %
a partir de 11CH3I (n=3, no corregido por decaimiento (NCD)) y una pureza radioquímica
del 99,96±0,06 % (n=3, NCD), cumpliendo con todos los otros parámetros de calidad
para la administración en humanos.
Como conclusión se logró la obtención del MTO con un buen rendimiento y pureza radioquímica, empleando únicamente para la purificación un cartucho de SPE, simplificando y acortando la síntesis reportada para este producto.
[1] De Vita Vincent., Hellman S., Rosenberg S. Cancer: Principles & Practice of Oncology, 7
editions 2005. [2] Bergström M, et al., Journal of Nuclear Medicine (2000) 41:275-282. [3] Boros
I., Aigbirhio F., Radiochemical Syntheses, (2012) Vol. 1, 245-255. [4] Karimi F., Erlandsson M.,
Journal of Labelled Compounds Radiopharmaceuticals, (2008) 51 273-276.
258
Libro de Resúmenes
Cuarto Encuentro Nacional de Química
4-6/11/2015
Índice de Nombres
Adalgisa Martínez, 39, 188
Adriana Fernández, 182
Adriana Carlomagno, 28
Adriana Cousilla, 259
Adriana Fernández, 91
Adriana Gámbaro, 33
Adriana Mauri, 239
Agustín Muniz, 172
Agustina Iruleguy, 190
Alejandra Bojorge, 185
Alejandra Borba, 183
Alejandra Espíndola, 224
Alejandra Medrano, 91, 182
Alejandra Rodríguez, 3
Alejandra Rodríguez-Haralambides,
204
Alejandro Amaya, 180
Alejandro Chabalgoity, 67
Alejandro Peixoto de Abreu Lima, 217
Alessandro Cascioferro, 40
Alessandro Oliveira de Moraes
Nogueira, 110
Alexander Khrizman, 144
Alexandra Sixto, 142, 237
Alexandre Dal-Bó, 201
Alexandre Luís Parize, 154, 221
Alfonso Hernandez Magadán, 236
Alfonso Ros, 227
Alicia Cuevas, 3, 27, 247
Alicia Merlino, 55, 72
Alicia Mollo, 237
Aline Brito dos Santos, 211
Aline Coqueiro, 102
Aline Katz, 184
Aline Loise Santana Faria, 154, 221
Alirio Palma, 73
Álvaro Vázquez, 43, 95, 130, 161, 229
Álvaro W. Mombrú, 9, 16, 59, 92, 97,
140, 148, 181, 194, 198, 226, 231,
244
Amadeo Rodríguez, 134
Ana Acevedo, 247
Ana Bertucci, 63
Ana Claudia Ellis, 33
Ana Claudia Pina, 180
Ana Denicola, 22
Ana Fernández, 41, 179, 192
Ana Fernández Scavino, 15, 113, 192
Ana Ferreira, 28
Ana Inés Bellomo, 75
Ana Laura Reyes, 89, 202
Ana Lía Noguera, 29, 98, 255
Ana M. Castro Luna, 77
Ana Rey, 18, 54, 89, 202
Analía Castro, 92, 181, 226, 231
Analía Lima, 22, 40, 101
Analía Rodríguez, 24
André Pasa, 198
Andrea De León, 90
Andrea Martínez, 41, 113, 179
Andrea Medeiros, 69, 143, 145, 172,
234, 254
Andrea Pavlisko, 186
Andrea Villarino, 187
Andrés Cárdenas, 248
Andrés Cuña, 45
Andrés González, 131, 162, 243
Andrés González Techera, 218
Andrés López, 82, 164
Andrés Pérez, 52, 135, 166, 185
Andrés Pérez Parada, 10
Angela Cabezas, 252
Ángela Cabezas, 35
Angela Torres, 259
Angeline Saadoun, 252
Anisleidy Rivero, 177
Anita J. Marsaioli, 6, 235
Anna Paula Burgueño, 166, 185
Antonio Bianchi, 94, 105, 173
Ariel Tijman, 42
Arlinet Kierbe, 101
Azucena González-Coloma, 26
Beatriz Alonso, 185
Beatriz Brena, 10, 157
Beatriz Munguía, 146
Bebelle Vidal, 227
Belén Davyt, 44
Benjamín Montenegro, 140, 244
Bernardina Rivera, 22, 213
Bruno Galán, 74
Bruno González, 225
Camila I. de Oliveira, 234
Carla Bazzicalupi, 94, 105
Carla Roberta Lopes de Azambuja
Borges, 158, 167
Carlos Batthyány, 28, 40, 213
Carlos Escande, 28
Carlos Fernando Zinola, 81
Carlos García, 185, 235
Carlos García Carnelli, 251
Carlos Kremer, 17, 27, 50, 94, 100,
105, 109, 155, 173, 230, 249
259
Libro de Resúmenes
Cuarto Encuentro Nacional de Química
Carlos M. Sanabria, 73
Carlos Mantero, 222
Carlos Osorio, 76
Carlos Robello, 228
Carlos Rojas, 253
Carlos Termignoni, 224
Carmen Leizagoyen, 218
Carmen Manta, 190, 193, 195
Carmen Marino Donangelo, 14
Carmen Rossini, 26, 44, 128, 131
Carmina Reyes Plascencia, 215
Carolina De Los Santos, 47
Carolina Mendoza, 50, 155
Carolina Pejo, 253
Carolina Prolo, 175
Carolina Tartaglia, 46
Caterina Rufo, 39, 188, 204, 226
Catherine Fagúndez, 69, 143
Cecilia Callejas, 138
Cecilia Ghiazza, 99
Cecilia Giacomini, 58, 147, 165
Cecilia Mariatti, 227
Cecilia Porciúncula González, 147
Cecilia Rampoldi, 227
Cecilia Saiz, 141, 159, 228
Cecilia Scorza, 107
César Iglesias, 48, 214
Chiara Pizzo, 172, 228
Cintia Rordiguez, 185
Clara Viñas, 115
Claudia Bernal, 245
Claudia Etchebehere, 35, 138
Claudia Giorgi, 173
Claudia M. Ibáñez, 246
Claudia Marcela Ibañez, 109
Claudia Martínez, 85
Claudio Salomón, 119
Conrad Kunick, 234
Cristiani Campos Plá Cid, 198
Cristina Álvarez, 23, 129
Cristina Bañobre, 49, 135
Cristina Olivaro, 60, 161, 229
Cristina Touriño, 92
Daniel Molinari, 239
Daniel Rodrigues, 187
Daniel Vázquez, 200
Daniela Bandera, 161
Daniela Gamenara, 3, 31, 62, 74, 189
Daniela Oreggioni, 179
Danilo Davyt, 24, 68, 227, 238
David Cocovi-Solberg, 142
David González, 36, 48, 75, 133, 191,
207, 232
Delfina Quiñone, 50, 94
260
4-6/11/2015
Denise Tremblay, 236
Desirée Magalhães dos Santos, 88
Diana Míguez, 195
Diego Benítez, 234
Diego Carvalho, 83
Diego Cazaban, 245
Diego Umpiérrez, 214
Dinorah Gambino, 55, 71, 170, 172,
174
Diver Sellanes, 69, 143
Dominique Mombrú, 59, 97, 194, 231
E. Laura Coitiño, 55
Eduardo Bermudez, 51
Eduardo Cassel, 32
Eduardo Dellacassa, 3, 32, 108, 160,
206
Eduardo Savio, 123, 125, 126, 210, 260
Elena Aguilera, 53
Elena Alvareda, 240
Elena Pérez, 206
Elisa Delgue, 114, 121
Eloísa Arrarte, 128
Elva Serna, 53, 228
Emilia Tejería, 54, 116
Emiliana Botto, 86
Enrique Pandolfi, 19, 61, 78, 127, 207,
208, 217
Erienne Jackson, 163, 256
Ernesto Rodríguez, 58, 165
Esteban Rodríguez Arce, 55, 96
Estefanía Dibello, 31, 189
Estefanía Urdániz, 22
Estela Santos, 209
Eva C. Arrúa, 119
Fabio Polticelli, 83
Facundo Marconi, 133
Federico Iribarne, 240
Federico Wallace, 60
Fernanda Marques, 170
Fernando Albericio, 254
Fernando Ferreira, 60, 118, 139, 153,
242
Fernando Herrera, 187
Fernando Pignanelli, 97, 194
Fernando Rivas, 164
Filipa Mendes, 170
Florencia Bonaudi, 87
Florencia Ferraro, 72
Florencia Jesús, 209
Florencia Luzardo, 249
Florencia Parpal, 208
Florencia Ravel, 187
Florencia Zoppolo, 126
Francesc Lloret, 105
Libro de Resúmenes
Cuarto Encuentro Nacional de Química
Francesc Teixidor, 115
Frank Schulz, 163
Gabriel González, 230
Gabriel Jorge Sagrera Darelli, 167
Gabriel Sagrera, 42, 63, 64, 65, 79, 99,
106, 187
Gabriela da Rosa, 246
Gabriela Garmendia, 128
Gabriela Illarze, 179
Gabriela Irazoqui, 147
Gabriela Jorcín, 43, 130, 227
Gabriela López, 65
Gabriela Meroni, 139
Gastón Ares, 12
Gaurao D. Tibhe, 127
Gerardo Ferrer-Sueta, 28
Gerardo Parra, 227
Germán Azcune, 98, 135, 255
German Galliussi, 28
Gianella Facchin, 111
Gianna Cecchetto, 87, 183, 246
Gilles Gauthier, 73
Gimena Colombo, 227
Giuliana Mazzariello, 214
Gloria Serra, 69, 143, 254
Gloria V. López, 28, 175, 176
Gloria Yaluff, 53, 228
Gonzalo Carrau, 36
Gonzalo Cejas, 103, 220
Gonzalo Rodríguez, 76
Gonzalo Scalese, 170, 174
Graciela Borthagaray, 247
Graciela Mahler, 13, 122, 141, 159,
172, 199, 228
Gualberto Bottini, 144
Gualberto González Sapienza, 10
Gualberto González-Sapienza, 218
Guilherme Drechsler Vilela, 61
Guillermo A. Galván, 124
Guillermo Moyna, 44, 82, 118, 144,
153, 162, 164, 251
Guillermo Rehermann, 243
Guillermo Sánchez, 191
Guillermo Valdomir, 68, 227
Gustavo A. Echeverría, 55
Gustavo Pozza Silveira, 61
Gustavo Saona, 10
Gustavo Seoane, 31, 50, 56, 62, 74,
114, 121, 156, 169, 187, 189, 196,
216, 225, 232
Guzmán Alvarez, 53, 76, 224
Guzmán Díaz, 105
Guzmán Peinado, 100, 248
H. Andrés González, 32
4-6/11/2015
Hakan Kalay, 165
Héctor Cancela, 34
Héctor Pérez Campos, 92
Heinkel Bentos Pereira, 29, 233
Helena Pardo, 59, 92, 148, 181, 190,
194, 198, 226, 231, 240
Hélio A. Stefani, 36
Henry Engler, 89, 123, 125, 126, 210,
260
Hilario Vidal, 47
Hiu Yan Cheng, 144
Horacio Botti, 28
Horacio Heinzen, 34, 52, 134, 142, 164,
166, 177, 178, 185, 209
Hugo Cerecetto, 53, 54, 76, 89, 102,
115, 203
Ignacio Carrera, 50, 56, 169, 216, 225,
232
Ignacio Laborda, 231
Ignacio León, 71
Ignacio Machado, 96, 150
Ignacio Migues, 164
Ileana Corvo, 72
Inés Álvarez, 92
Inés González, 247
Inés Viera, 96
Ingrid Kreimerman, 125
Iris Miraballes, 181, 226, 247
Isabel Correia, 170, 174
Isabel Dol, 96, 219
Isabel Galain, 223, 233, 248, 250, 255
Israel Macho, 230
Iván Jachmanián, 258
Ivana Aguiar, 98, 223, 248, 250, 255
Ivana Núñez, 248
Jaime Franco, 145
Javier Ellena, 111
Javier Giglio, 54, 89, 260
Javier González-Platas, 50
Javier Menes, 252
Javier Nargoli, 76, 102
Javier Varela, 53, 76, 102
Jenny Saldaña, 119
Jessica Rossello, 22, 101
Jesús Burillo, 26
Joanna Lado, 164
João Costa Pessoa, 170, 174
João Vitor Braun, 211, 212
Joaquín Amexis, 50
Joaquín Grassi, 171
Joel Bernstein, 5
Jorge Castiglioni, 47, 70, 100, 174, 239,
247, 250
Jorge Rodríguez, 28, 101
261
Libro de Resúmenes
Cuarto Encuentro Nacional de Química
Jorge S. Gancheff, 247, 249
Jorge Wenzel, 35, 138
José A. Chabalgoity, 218
José Buenahora, 131
José Evandro Saraiva Pereira, 212
José M. Padrón, 68
José Manuel Gatica, 47
José Pedro Prieto, 107
José Terra, 179
Juan Abin-Carriquiry, 83, 107
Juan Arciet, 64
Juan Benech, 181
Juan Bussi, 90, 168, 257
Juan C. Benech, 92
Juan Carlos Ramos, 121
Juan I.Padrón, 68
Juan J. García Vallejo, 165
Juan Martín Dabezíes, 49
Juan Pablo Gambini, 21
Juan Vazquez, 123, 260
Julia Torres, 17, 57, 94, 100, 137, 155,
173, 230
Juliana Viera, 108
Juliette Dourron, 81
Julio Benítez, 170
Julio Guarnaschelli, 218
Karen Francia, 58
Karen Ovsejevi, 190, 193, 195
Katherine Rasquin, 82
Kerman Gómez, 230
Kevin Zirbesegger, 210
Larissa Gioia, 3, 195
Laura Domínguez, 117, 119, 146
Laura Fariña, 32, 157
Laura Fornaro, 29, 70, 98, 135, 223,
233, 250
Laura Franco Fraguas, 3, 124
Laura Fuentes, 35
Laura García, 180
Laura Luzuriaga, 77
Laura Scarone, 145, 254
Leena Malayil, 71
Leif A. Eriksson, 51
Leopoldo Suescun, 3, 59, 73, 100, 103,
109, 112, 120, 132, 141, 171, 199,
207, 220, 241, 248, 253
Leticia Fernández, 104, 116, 202
Leticia Pérez-Diaz, 55
Liliana Borzacconi, 138
Lindsay Stewart, 69, 254
Livia Arizaga, 109
Loengrid Bethencourt, 233, 255
Lorena Betancor, 163
Lorena Betancor1, 245, 256
262
4-6/11/2015
Lorena Martínez, 105
Lorena Rodríguez-Gallego, 49
Lorena Wilson, 245
Lucas Martínez, 113
Lucía Castellano, 122
Lucía del Puerto, 10
Lucía Ferrando, 41, 113, 179, 192
Lucía Garófalo, 200
Lucía Otero, 55, 57, 71, 100, 137, 172
Lucía Pareja, 178
Lucía Piacenza, 175
Lucía Rodríguez, 187
Lucía Salvo, 179
Lucía Yim, 218
Luciana Fernández, 97, 244
Luciana Fernández Werner, 16
Luciana Noya, 237
Luciana Pereira, 92, 106, 181, 226
Luis Panizzolo, 24, 153
Luis Pannizolo, 239
Luis Reina, 86, 118
Luiz Antonio Mazzini Fontoura, 211,
212
Lutz F. Tietze, 7
M. Florencia Mosquillo, 55
Ma. Agustina Vila, 56, 169, 216
Ma. Eugenia Couture, 164
Ma. Valentina Spinetti, 160
Macarena Eugui, 82
Macarena Pírez, 10
Magalí Collesel, 253
Magdalena Gil, 22, 40, 101, 213
Magdalena Portela, 40
Mahia Minteguiaga, 119
Maia Mombrú, 223, 248, 255
Manuel Minteguiaga, 32, 107, 108, 160,
206
Manuel Miró, 142
Marc Segovia, 197
Marcela Deus, 227
Marcela Martínez Busi, 107
Marcelo A. Comini, 234
Marcelo Belluzzi, 219
Marcelo Comini, 69, 143, 145, 172, 254
Marcelo Fernández, 218
Marcelo Queirolo, 57, 137
Marcos Couto, 115
Marcos Figares, 253
Marcos Imer, 109
Margarita Brovetto, 50, 74, 114, 121,
156, 196
Margot Paulino, 83, 240
María Alejandra Galetta, 222
María Antonia Grompone, 33
Libro de Resúmenes
Cuarto Encuentro Nacional de Química
Maria Dolores Del Castillo, 182
María Elena Cardoso, 116
María Elisa Melian, 117
María Eugenia Amorós, 131
María Eugenia Pérez, 255
María Eugenia Pérez, 223
María Eugenia Taibo, 84
Maria Eugenia Torres, 179
María Fernanda Cerdá, 25, 77
María Fernanda García, 203
María Fernanda Rodríguez, 103, 220
María H. Torre, 23, 96, 111
María Inés Bessio, 242
María Inés Copello, 139
María Julia Pianzzola, 84, 236
María Laura Diana, 52, 185, 227
María Laura Tereschuk, 99
María Laura Umpiérrez, 26, 133
María Noel Álvarez, 40
María Pía Campot, 46
María Pía Cerdeiras, 43, 95, 130, 177
María Rosende, 142
Mariana Barraco Vega, 87
Mariana Buadas, 252
Mariana Corengia, 66, 81
Mariana Ingold, 176
Mariana Pazos, 56, 225
Mariano Romero, 92, 97, 194, 198, 231
Mariela González, 99
Mariela Medina, 237
Mariela Pistón, 23, 96, 150, 219
Mariela Risso, 85
Mariella Terán, 104, 116, 202
Marinalva Cardoso dos Santos, 201
Mario Macías, 59, 73, 199, 207
Mario Pacheco, 27
Mario Rabinovich, 109
Marlon Wiedmann da Silva, 211
Marta Fiedoruk-Pogrebniak, 142
Martín A. Rossott, 218
Martín Bragança, 45
Martín Galvalisi, 107
Martina Díaz, 44, 49, 135
Mathías Sánchez, 188
Matías Amaro, 63
Matías Donadío, 189
Matías Maidana, 187
Mauricio A. Vega-Teijido, 80
Mauricio Cabrera, 72
Mauricio Musso, 168
Mauricio Rodríguez, 70, 135, 248, 250,
255
Mauricio Vique, 45
Maximiliano Friss de Kereki, 189
4-6/11/2015
Maximiliano Tramaglia, 164
Mayra Rodríguez, 90
Melina Galizzi, 71
Mercedes González, 53, 76, 89, 102
Micaella Cipriani, 57, 71, 137
Michel Techera, 99
Milton Tumelero, 198
Miriam Barros, 248
Moisés Knochen, 142, 151
Mónica Marín, 146
Nadia Martin, 113, 227
Natalí Graziano, 78
Natalia Alvarez, 111, 248, 249
Natalia Badagian, 43
Natalia Besil, 52, 134, 164, 185
Natalia Gérez, 150, 177, 185, 209
Natalia Oddone, 92, 181
Natalia Rios, 175
Natalia Rodríguez, 207
Natalia Thevenet, 232
Nelly Mañay, 23, 129, 259
Nestor Tancredi, 11, 180, 215
Neusa Fernandes de Moura, 88
Nichole Osti Silva, 167
Niclas Pryk, 163
Nicolás Caballero, 42
Nicolás Callejas, 258
Nicolás Estefan, 112, 248
Nicolás Pérez, 151
Nicolás Veiga, 56, 94, 100, 155, 169,
173, 230
Nicole Paris, 229
Ninfa Vera, 53, 228
Noelia Umpiérrez, 32, 206
Norma Suárez, 67
Oliver Orban, 234
Oscar E. Piro, 55
Oscar N. Ventura, 80, 184, 197
Pablo Buccino, 123, 210
Pablo Cabral, 21, 115, 203, 218
Pablo Galeano, 124
Pablo Garay, 232
Pablo González, 151
Pablo Miranda, 92, 181, 226, 240
Paola Contreras, 28
Paola Rodríguez, 56, 225
Pascal Roussel, 73
Patricia Esperón, 116
Patricia Lema, 24
Patricia Oliver, 89, 125, 126
Patricia Sáenz Méndez, 147
Patricia Saenz-Méndez, 51, 62, 85, 184
Patricia Zimet, 92, 181, 226
Patrick Moyna, 182
263
Libro de Resúmenes
Cuarto Encuentro Nacional de Química
Paula Aphalo, 91
Paula Bazzurro, 185
Paula Enciso, 25, 30
Paula Faral-Tello, 228
Paula González, 3
Paula González-Pombo, 157
Paula Rodríguez, 86, 133, 162
Paula Sanguiñedo, 152
Paulina Pizzorno, 129
Pilar Irrisarri, 179
Pilar Menéndez, 86, 118, 162, 195,
222, 235
Pilar Vilaró, 153
Rafael Radi, 175
Ramiro Tomasina, 253
Raúl Chiozzone, 105, 247, 253
Ricarda Korn, 234
Ricardo Faccio, 16, 30, 45, 59, 70, 92,
97, 117, 140, 148, 194, 198, 231,
241, 244, 247, 250
Ricardo González, 105, 253
Rick A. Yost, 204
Roberto Bracco, 70
Roberto Docampo, 71
Roberto Puentes, 17
Robson Simplício de Sousa, 110
Rodolfo Queirolo, 132
Rodrigo Achigar, 46, 84, 236
Rodrigo Souza, 178
Romina Delgado, 229
Romina Keuchkerian, 70, 250, 255
Rosana Diaz, 209
Rosario Durán, 40, 101, 213
Rosilene Maria Clementin, 110
Rosina Dapueto, 176
Sandra Cruz dos Santos, 154, 221
Santiago Botasini, 30
Santiago Coniglio, 193
Santiago Fernández, 185, 243
Santiago Fernández García, 251
Santiago Palma, 117
Santiago Pérez, 45
Santiago Rostán, 170, 174
Santiago Vázquez, 132, 194, 241
Santiago Veiga, 257
Sara Aguilera, 240
Sebastián Davyt, 132
Sebastián Martínez, 56, 155
Sebastián Píriz, 148, 231
Silvana Alborés, 42, 43, 64, 65, 79,
130, 152
Silvana Tarlera, 179
Silvana Vázquez, 156
Silvana Vero, 39, 128, 188
264
4-6/11/2015
Silvia Soule, 200
Silvina Kleist, 227
Silvina Niell, 34, 177, 209
Sofia Landa, 227
Soledad Fernández, 89
Soledad Machado, 57, 137
Sonali Correa, 256
Sonia Cozzano, 91, 182
Sonia Rodríguez, 48, 133, 162, 214,
216
Stefani de Ovalle, 157
Stella Peña, 254
Stephanie Barneche, 43, 95, 130
Susana Etcheverry, 71
Susana Rodríguez-Decuadro, 183
Susana Torres, 228
Susi Torres, 53
Sylvain Moineau, 236
Tania Pardo, 125
Tatiane de Andrade Maranhão, 154
Tatiane Maranhão, 221
Teresa Freire, 58, 165
Thomas Quinn, 203
Tiago Fracari, 136
Tiago Pérez, 66
Tomás López, 91
Valentina Valdez, 74, 196
Valentina Villamil, 141, 159
Valeria Cal, 243
Valeria Grazú, 256
Valeria Schapiro, 61, 78, 127, 174, 217
Valerie Castillo, 122, 199
Valery Bühl, 23
Vanesa Rostán, 57, 137, 161
Vanessa Yardley, 69, 254
Vânia Rodrigues de Lima, 88, 110, 154,
158, 167, 201, 221
Vania Teixeira, 21
Verónica Braida, 46
Verónica Cesio, 34, 134, 150, 164, 177,
178, 185, 209
Verónica Martínez, 191, 238
Víctor Morais, 67
Víctor S. Martín, 68
Victoria de la Sovera, 75, 191, 232
Victoria Espinosa F, 240
Victoria Falco, 252
Victoria Giorgi, 235
Victoria Panzl, 204
Victoria Veroli, 146
Vinicius C. Ferreira, 234
Vinícius Oliveira Batista dos Santos,
211, 212
Virginia Aldabalde, 62
Libro de Resúmenes
Cuarto Encuentro Nacional de Química
Virginia Vallelisboa, 227
Vittorio Vinciguerra, 118
Viviana Heguaburu, 208
Viviane Gobel Marques, 110
Vladimir Lavayen, 136
Walter Vicentino, 92
Williams Porcal, 21, 123, 125, 126, 176,
210
4-6/11/2015
Wilson Sierra, 162
Ximena Camacho, 218
Ximena Origoni, 79
Yasmine Micheletto, 201
Young Hae Choi, 102
Yvette van Kooyk, 165
Zohra Bennadji, 60, 118, 153
Zulema Coppes, 186
265
Libro de Resúmenes
Programa Resumido
Cuarto Encuentro Nacional de Química
4to Encuentro Nacional de Química
Horario
MIÉRCOLES 4
8:00 – 8:30
Acreditación
8:30 – 9:00
Inauguración
JUEVES 5
4-6/11/2015
4-6 de Noviembre de 2015
VIERNES 6
Charlas Comerciales
ELSEVIER
8:30 – 9:00
PEDECIBA
9:00 – 10:00
Conferencia Plenaria
Prof. Joel Bernstein
Conferencia Plenaria
Prof. Anita Marsaioli
Horario
presentación UVITT
9:00 – 9:10
MESA REDONDA:
10:00 – 10:20
CAFÉ (Smart Talent)
10:20 – 11:10
SESIÓN DE PÓSTERES 1
12:30 – 13:00
13:00 – 13:30
SESIÓN DE PÓSTERES 3
CAFÉ (Khem)
PÓSTERES FINALISTAS
C/CAFÉ
Ana Claudia Ellis
Vania Teixeira
Mario Pacheco
Silvina Niell
Magdalena Gil
Jorge Rodríguez
Jorge Wenzel
Valery Bühl
Ana Lía Noguera
Gonzalo Carrau
Conferencia Especial
Dr. Álvaro Mombrú
Charlas Comerciales
Conferencia Invitada
Dra. Graciela Mahler
Charlas Comerciales
Conferencia Invitada
Dra. Julia Torres
Charlas Comerciales
ThermoFischer Scientific
ThermoFischer Scientific
ThermoFischer Scientific
11:10 – 11:30
11:30 – 12:30
”Inserción laboral de los
Posgraduados en Química en el
medio“
9:10 – 10:40
10:40 – 11:10
11:10 – 12:30
12:30 – 13:00
13:00 – 14:30
13:30 – 14:30
14:30 – 15:30
15:30 – 16:30
16:30 – 16:50
DESCANSO
Conferencia Invitada
Dra. Beatriz Brena
Conferencia Invitada
Dr. Nestor Tancredi
Conferencia Invitada
Dra. Carmen Marino
Conferencia Invitada
Dra. Ana Fernández
Analía Rodríguez
Santiago Botasini
Paula Enciso
Estefanía Dibello
M. Laura Umpiérrez
Manuel Minteguiaga
CAFÉ
CAFÉ
16:50 – 18:00
SESIÓN DE PÓSTERES 2
SESIÓN DE PÓSTERES 4
18:00 – 18:30
Conferencia Invitada
Dr. Gastón Ares
Conferencia Invitada
Dr. Ricardo Faccio
18:30 – 20:00
Brindis de bienvenida
22:00
Horario
MIÉRCOLES 4
266
JUEVES 5
Conferencia Invitada
Dra. Ana Rey
Conferencia Invitada
Dr. Enrique Pandolfi
14:30 – 15:30
Conferencia Plenaria
Prof. Lutz F. Tietze
15:30 – 16:30
Entrega de Premios y
Clausura
16:30 – 18:00
Cena de camaradería
VIERNES 6
22:00
Horario