MOFs basados en metaloporfirinas: diseño estructural orientado a la biomimetización de sus propiedades naturales

La Ciencia y Tecnología de Materiales tiene el reto permanente de desarrollar y mejorar materiales multifuncionales y respetuosos con el medio ambiente. En este sentido, los materiales de tipo MOF (Metal-Organic Framework) están siendo objeto de un gran interés, ya que las redes sólidas de coordinación (especialmente, las porosas) presentan aplicaciones en campos en los que la sociedad manifiesta una demanda creciente de ciencia y tecnología, como el almacenamiento y transporte de energía, la captura de gases con efecto invernadero, la catálisis heterogénea y la liberación controlada de fármacos, entre otros. En este contexto, el presente trabajo se planteó con el objetivo de desarrollar nuevos materiales de tipo MOF basados en metaloporfirinas, al objeto de mimetizar las funciones que desempeñan las mismas en los sistemas biológicos, con el fin de reproducirlas en el estado sólido. Para ello, se han escogido biometales como el hierro y el cobalto: característicos de estos sistemas, de bajo coste y medioambientalmente respetuosos. Por otra parte, las porfirinas seleccionadas han sido las siguientes: TPP (meso-tetra-4-fenilporfirina), TCPP (meso-tetra-4-carboxifenilporfirina) y TPPS (meso-tetra-4-sulfonatofenilporfirina). Estas tres moléculas conforman un conjunto de ligandos que difieren ligeramente en sus grupos funcionales. Asimismo, en ocasiones, se ha utilizado un ligando secundario dipiridínico (4,4´-bipiridina) que ha actuado como espaciador. El diseño de las síntesis se ha centrado tanto en las combinaciones adecuadas de metales y ligandos como en la selección de las técnicas de síntesis. Así, se han obtenido cinco nuevos compuestos, que se han sintetizado en condiciones solvotermales suaves o mediante radiación microondas. La caracterización preliminar de los mismos se ha llevado a cabo mediante análisis cuantitativo, espectroscopia infrarroja y Raman, difracción y fluorescencia de rayos X y medidas de densidad. El estudio estructural se ha realizado mediante difractometría de rayos X y el estudio térmico se ha llevado a cabo mediante termogravimetría y termodifractometría. En los casos en que ha resultado procedente, también se han caracterizado los compuestos mediante espectroscopia ultravioleta-visible (UV-Vis), Mössbauer y resonancia paramagnética electrónica (EPR) y mediante medidas de la susceptibilidad magnética. Asimismo, ocasionalmente, se han realizado cálculos mecano-cuánticos basados en la teoría del funcional de la densidad (DFT) y medidas catalíticas. El primero de los cinco compuestos obtenidos, de fórmula [FeTCPP], es quiral y destaca por ser la tercera estructura 2D publicada basada en esta porfirina. La formación de este compuesto está condicionada por la oxidación de los iones de hierro y por la existencia de grupos carboxílicos en la porfirina. Por otra parte, con la participación del espaciador 4,4´-bipiridina (bipy) se han obtenido tres redes 1D. Así, la estructura cristalina del compuesto ([FeTPPbipy]•)n se explica mediante la formación de radicales neutros que se estabilizan en un empaquetamiento que permite la formación de enlaces entre los grupos fenílicos de distintas cadenas. La formación de estos enlaces queda corroborada por la existencia de significativas interacciones antiferromagnéticas. Por otra parte, en el compuesto [CoTPP(bipy)]•([CoTPP])0.22•(TPP)0.78, la disposición de las cadenas deja grandes huecos en la red que se ocupan con porfirinas tanto coordinadas como sin coordinar. El tercero de estos compuestos 1D presenta la fórmula [CoTPPS0.5(bipy)(H2O)2]•6H2O y destaca porque la extensión de las cadenas se produce por la alternancia de dos tipos de octaedros de CoII. La naturaleza de los grupos sulfonato de la porfirina TPPS es determinante para comprender la intrincada red de enlaces de hidrógeno de este compuesto, que propician la formación de una red interpenetrada caracterizada por su gran estabilidad térmica (hasta los 370ºC). Finalmente, con la porfirina TCPP se ha obtenido un segundo compuesto de fórmula -O-[FeTCPP]2•nDMF (n≈ 16; DMF = dimetilformamida). El mismo presenta grandes cavidades (47% de porosidad) que diluyen la matriz magnética, caracterizada por fuertes interacciones antiferromagnéticas intradiméricas. Todo ello revela una inusual estructura superhiperfina, observada por espectroscopia EPR. El trabajo que se recoge en esta memoria constituye, por lo tanto, un “viaje” de mayor a menor dimensionalidad en las estructuras cristalinas. La guía de este viaje ha sido la búsqueda de propiedades catalíticas en sistemas heterogéneos. Así, el [CoTPP(bipy)]•([CoTPP])0.22•(TPP)0.78 obedece el enfoque de inmovilizar o anclar el catalizador en los huecos de la red. Sin embargo, la estrategia alternativa seguida para el compuesto m-O-[FeTCPP]2•nDMF (es decir, que el propio MOF actúe de catalizador) es la que ha aportado mejores y más prometedores resultados en lo que a catálisis heterogénea se refiere.

Efectividad de los remedios naturales en la sintomatología del paciente con Trastorno Depresivo Mayor

El Trastorno Depresivo Mayor es una de las enfermedades psiquiátricas mas prevalentes en todo el mundo hoy en día. El tratamiento por excelencia son los antidepresivos, eficaces pero con una variedad de efectos secundarios que en numerosas ocasiones son los culpables de que los pacientes abandonen el tratamiento. En su lugar, muchos optan por otro tipo de terapias que se escapan de la medicina convencional: los remedios naturales. Mediante una revisión narrativa, se realiza una revisión bibliográfica en diferentes bases de datos. Se logran extraer diferentes estudios que aportan información sobre los efectos secundarios de los antidepresivos, los motivos por los cuales los pacientes deciden utilizar terapias naturales, y la efectividad de las mismas en la sintomatología de esta enfermedad. Se recopilan los resultados descartando los estudios que no son de utilidad, y agrupando y organizando aquellos que si resultan necesarios. Finalmente se ha concluido que en los próximos años el Trastorno Depresivo Mayor será una de las enfermedades más prevalentes, que los efectos secundarios son la principal causa del abandono del tratamiento antidepresivo y cual es la eficacia real de los remedios naturales.

Restricciones de igualdad sobre el dominio de los naturales

El objetivo de este proyecto consiste en implementar una aplicación que busca todos los modelos de una fórmula recibida como entrada. Esta fórmula de entrada pertenece a la lógica NatEq, la cual es un subconjunto de la lógica de primer orden. Esta lógica consta de un sólo predicado, que es la igualdad. Además, no contiene símbolos de funciones, incluye los cuantificadores universal y existencial, y se interpreta sobre el dominio de los números naturales N.

Evaluación del impacto radiológico ambiental de una industria NORM

[ES]El proceso de soldadura más común es la soldadura por arco metálico con electrodos revestidos. A veces ese revestimiento contiene materiales radiactivos de origen natural (NORMs). En España los electrodos más utilizados son los recubiertos de rutilo mezclado con otros materiales. El rutilo contiene algunos radionúclidos naturales detectables, por lo que puede ser considerado como un NORM. Este trabajo principalmente se centra en la aplicación de la metodología expuesta en la Guía de Seguridad 11.3 del Consejo de Seguridad Nuclear (Metodología para la evaluación del impacto radiológico en las industrias NORM), como una herramienta para obtener las dosis en una fábrica que produce este tipo de electrodo y evaluar el impacto radiológico en una instalación específica. Para ello, se aplicaron en dicha instalación los pasos requeridos por la metodología para su cumplimiento. Se analizaron los beneficios inherentes al estudio y se identificaron las zonas de radiación más altas así como la posición de los trabajadores. Habiendo hecho uso de evaluaciones de dosis llevadas a cabo con anterioridad por otros procedimientos, métodos de simulación, se establecieron las pautas de protección radiológica a seguir para el cumplimiento de dicha guía, mediante la colocación de dosímetros personales y monitores de radiación.

La iluminación y la ventilación naturales en el edificio industrial: la solución al diseño del sistema estructural

[ES]El principal objetivo de este proyecto es analizar una serie de soluciones para la iluminación y la ventilación natural en el edificio industrial para realizar una comparación entre ellas. En lo que respecta a la elección de la mejor alternativa, se considerarán las ventajas y desventajas de cada una así como diversos factores externos, como su mantenimiento.

MOFs metaloporfirínicos: biomimetizando sus propiedades naturales

Comunicación oral presentada en la IX Reunión Científica de Bioinorgánica celebrada en Cádiz del 14 al 17 de Junio de 2015.

Diversidad taxonómica y funcional de invertebrados acuáticos en la Península Ibérica: patrones de distribución espacial

[ES] Las estructuras de las comunidades de agua dulce pueden variar bajo diferentes gradientes de origen natural y antropogénico. En nuestro trabajo testamos la relación entre variables geográficas ambientales y la diversidad, tanto taxonómica como funcional, de macroinvertebrados acuáticos, con la idea de poder definir patrones de distribución espacial a lo largo de los sistemas fluviales de la Península Ibérica. La altitud del punto de muestreo, el tamaño de la cuenca, los usos del suelo, la pluviometría y la geología de las cuencas aguas arriba de los puntos de muestreo fueron usadas como variables predictoras. Encontramos que el grado de cobertura urbana afectaba negativamente a la diversidad taxonómica, reduciendo así mismo la diversidad funcional. Sin embargo, nuestros resultados indicaron un efecto positivo en la diversidad bajo el efecto perturbador de las coberturas agrícolas. A su vez, encontramos una correlación entre la altitud y la cobertura de áreas urbanizadas y agrícolas en la cuenca. La geología de la cuenca tenía una mínima repercusión en las estructuras de las comunidades. En general, nuestros resultados sugieren que la diversidad de macroinvertebrados responde con mayor fuerza a las presiones antrópicas que a los gradientes naturales.