4,5-Dihydro-1,3-dioxepine als chirale Bausteine in der enantioselektiven organischen Synthese

Durch asymmetrische Doppelbindungsisomerisierung mittels Me-DuPHOS-modifizierter Dihalogen-Nickel-Komplexe als Katalysatorvorstufen lassen sich aus 2-Alkyl-4,7-dihydro-1,3-dioxepinen hochenantiomerenreine 2-Alkyl-4,5-dihydro-1,3-dioxepine erhalten. Ein Ziel dieser Arbeit war es, die bisher noch unbekannte Absolutkonfiguration dieses Verbindungstyps zu bestimmen und darüber hinaus ihre Einsatzfähigkeit in der enantioselektiven organischen Synthese zu untersuchen. Zu diesem Zweck wurden enantiomerenangereichertes 2-Isopropyl- und 2-tert-Butyl-4,5-dihydro-1,3-dioxepin mit m-Chlorperbenzoesäure epoxidiert. Dabei bildeten sich die entsprechenden 3-Chlorbenzoesäure-(2-alkyl-5-hydroxy-1,3-dioxepan-4yl)-ester in hohen Ausbeuten und Diastereoselektivitäten. Von den vier zu erwartenden Diastereomeren wurden jeweils nur zwei mit einer Selektivität von mehr als 95:5 gebildet. Im Fall des 3-Chlorbenzoesäure-(2-isopropyl-5-hydroxy-1,3-dioxepan-4yl)-esters konnte das Haupt-diastereomer kristallin erhalten werden. Durch röntgenspektroskopische Untersuchung war es möglich, die Relativ-Konfiguration dieser Verbindung zu bestimmen. Die Ester lassen sich unter Ringverengung in 2-Alkyl-1,3-dioxan-4-carbaldehyde umlagern. Ausgehend von diesen Carbaldehyden stehen zwei Synthesewege zur Verfügung, welche zu Verbindungen führen deren Absolutkonfiguration bereits bekannt ist. So erhält man durch Reduktion 2-Alkyl-1,3-dioxan-4-yl-methanole, welche sich in 1,2,4-Butantriol überführen lassen. Oxidation ergibt die 2-Alkyl-1,3-dioxan-4-carbonsäuren, aus denen 3-Hydroxytetrahydrofuran-2-on gewonnen werden kann. Messung des Drehwertes dieser beiden literaturbekannten Verbindungen liefert nicht nur Information über deren Enantiomerenreinheit sondern ebenfalls über die Konfiguration ihres Stereozentrums. In Kombination mit der Relativ-Konfiguration des Esters ist somit ein Rückschluss auf die Absolutkonfiguration der eingesetzten 4,5-Dihydro-1,3-dioxepine möglich. Die auf den beschriebenen Wegen gewonnenen Substanzen finden Anwendung in der stereoselektiven organischen Synthese. Löst man die Chlorbenzoesäureester in Dichlormethan und behandelt sie mit wässriger Salzsäure, so entstehen die bicyclischen 2-Alkyltetrahydrofuro[2,3-d][1,3]dioxole. Auch bei diesen Verbindungen konnten hohe Enantio- und Diastereoselektivitäten erzielt werden. Der intermolekular verlaufende Reaktionsmechanismus der Bicyclus-Bildung, welcher unter Abspaltung eines den Alkylrest tragenden Aldehyds und dessen Neuanlagerung unter Ausbildung eines Acetals verläuft, konnte in dieser Arbeit durch ein Kreuzungsexperiment bestätigt werden. Umacetalisierung der Bicyclen liefert 2-Methoxytetrahydrofuran-3-ol, aus dem durch Acetalspaltung Tetrahydrofuran-2,3-diol erhalten wird, das die Halbacetalform der entsprechenden Desoxytetrose darstellt, die auf diese Weise in einer de novo-Synthese hergestellt werden kann.

Visión y análisis de las propuestas de reforma al Sistema General de Seguridad Social en Salud en Colombia, vigencia 2012-2013

Con la Constitución Política de 1991, se inicia una nueva estructura funcional en el país a partir de los preceptos consagrados en la carta magna como un estado social de derecho, situación que no fue ajena al sector salud en el cual se estableció la seguridad social como un servicio público basado en los principios fundamentales de universalidad, solidaridad y eficiencia, enunciados que fueron plasmados entre otros en la Ley 100 de 1993, la cual incorporó estos elementos que resultaban innovadores en el contexto. Hoy después de 18 años de promulgada la Ley, se ha generado un modelo estructural que ha permitido mejorar los resultados en esta área, que si bien posee falencias en algunos de sus componentes (Acceso, Flujo de Recursos, Salud Pública), las mismas pueden ser superadas, con una reforma estructural al sistema que elimine los intereses particulares de los diferentes actores al momento de su elaboración y promulgación. Uno de los avances significativos en la reforma al sistema es la promulgación de la salud como derecho fundamental, inherente al ser humano, otorgando el carácter de inalienable, imprescriptible y sagrado, dejando en segundo plano su condición prestacional establecida. El derecho a la salud tendrá como eje principal la salud pública armonizada con la promoción y prevención, diagnóstico y tratamiento integral de la enfermedad, las cuales deben ser articuladas con las políticas sociales, ambientales, culturales y económicas que permitan incidir en los determinantes sociales de la salud para mejorar la calidad de vida de la población. La reforma a la salud en el eje de la financiación como se encuentra propuesta, no generará cambios sustanciales toda vez que se avanza hacia un sistema en que el estado será el principal actor con las funciones afiliación, recaudo, pago, giro o transferencia de los recursos, responsable de la información. Sin embargo la administración del riesgo en salud seguirá delegada, función que es determinante para la administración de los recursos del sistema, en resumen se demuestra el interés del estado en retomar la gobernanza y su empoderamiento como administrador de lo público, sin que esto responda a las necesidades de cambio en el sistema de salud.

Biological Basis and Clinical Application of Serum Tumor Markers

Cancer is the result of the accumulation of changes in molecules with important functions in processes such as cell proliferation, apoptosis, cell death and gene repair. Molecules, substances or altered pathways constitute tumor markers or biomarkers useful in clinical monitoring of cancer patients, because they have demonstrated to be suitable for the valuation of the patient’s treatment and it efficiency. Determination of tumor markers has not been very successful due to the low sensitivity and specificity of the techniques used and the requirement of large volumes of biological samples or the use of invasive methods for collecting them. The serum tumor markers arise, as a useful tool to obtain information about the disease progress and constitute as a scientific challenge to improve its applicability in early diagnosis, prognosis, monitoring of the disease and evaluation of therapeutic efficacy.

Caracterización de la exposición ocupacional a los gases, dióxido de azufre (so2), sulfuro de hidrógeno (h2s), y monóxido de carbono (co), y la percepción de salud de los trabajadores, en una empresa del sector hidrocarburo en Colombia

En el proceso de extracción de petróleo (crudo) deben realizarse tratamientos físicos y químicos en estaciones de recolección del hidrocarburo con el fin de garantizar su calidad antes de su entrega para el transporte y comercialización. Para la realización de esta actividad el personal operativo requerido (operadores) debe realizar diferentes actividades, tales como ronda operacional, verificación de sistemas de almacenamiento del crudo, agua residual del proceso e insumos químicos utilizados en su tratamiento y manipulación de facilidades en las estaciones de recolección, entre otras. Como resultados de las actividades rutinarias los operadores están expuestos a factores de riesgo químico asociados a gases y vapores orgánicos generados en los procesos de tratamiento del crudo. En el presente trabajo se realizaron mediciones de calidad de aire e higiene industrial en diferentes estaciones tratamiento de crudo, con el propósito de evaluar los niveles de exposición de los operadores a gases y vapores de hidrocarburos durante el proceso de tratamiento de crudo y dar respuesta a la siguiente pregunta: ¿existe relación entre la exposición ocupacional, las emisiones atmosféricas de gases (SO2, CO, H2S) y la percepción de afectación de la salud de los trabajadores que se encuentran expuestos durante la actividad laboral, en una empresa del sector de hidrocarburos? Se realizó un estudio de corte transversal, mediante la aplicación de cuestionarios sobre las condiciones de trabajo y de salud a 30 trabajadores que laboran en una estación de tratamiento de crudo de una compañía del sector de hidrocarburos. Los operadores objeto de estudio laboran en turnos rotativos, han estado vinculados con la compañía por más de dos años y tienen contrato directo, adicionalmente, se identificaron los factores de riesgos ambientales y ocupacionales para el grupo de trabajadores y se realizó una revisión de los informes de medición de higiene industrial y de calidad de aire de las estaciones donde labora el personal seleccionado con el fin de establecer si los resultados se relacionan. Los resultados obtenidos indican que el 100% de los trabajadores son de género masculino y se desempeñan en cargos de operadores, recorredores de pozos de crudo y supervisores. El 97% de los operadores tiene más de cuarenta años de edad y el 80% de los mismos ha laborado por más de 6 años en la compañía. Acerca de la percepción de los trabajadores sobre su estado de salud el 90% afirma que su salud es buena, el 97% respondió que no presenta problemas respiratorios, el 23% manifiesta que presenta trastornos dermatológicos y el 27% indican que presenta dolor de cabeza constante. De la revisión de los informes de calidad de aire disponibles se encontró que las mediciones de Dióxido de Azufre SO2, Monóxido de Carbono CO se encuentran dentro del rango definido como el de menor impacto para la salud humana. De los datos del informe se puede concluir que la calidad del aire es buena en el 100% de las áreas de influencia de las estaciones de tratamiento de crudo. Según los informes de higiene industrial el 34% de las instalaciones presenta concentraciones de Sulfuro de Hidrógeno (H2S) en el límite permisible para exposiciones crónicas en un promedio ponderado de tiempo (TLV-TWA) y el límite permisible para exposiciones agudas en un límite de exposición a corto plazo (TLV-STEL). Solo el 37% de los trabajadores objeto de este estudio percibe el riesgo por la exposición a factores de riesgo químicos y son claramente consientes que se encuentran expuestos a estos riesgos por la manipulación de productos químicos y exposición a sustancias químicas producto de sus actividades rutinarias, el 73% no percibe el riesgo de exposición por su actividad laboral. Se recomienda que la compañía fortalezca su esquema de vigilancia para generar alternativas que eleven los niveles de consciencia del riesgo del trabajador. Los factores de riesgo ambiental y ocupacional, de los gases y vapores generados se deben al proceso de tratamiento de crudo, están mutuamente relacionados dado que al generarse una emisión y/o escape no controlado como consecuencia se tiene una afectación directa al medio ambiente y a los trabajadores.

Variación en la resistencia al flujo de los tubos endotraqueales pediátricos modificando su longitud

Introducción: Se conocen los beneficios del uso de los tubos endotraqueales con neumotaponador, aunque dicha práctica tiene un impacto sobre el trabajo respiratorio durante el acto anestésico sin embargo se propone estudiar las consecuencias físicas de la variación en la longitud de los tubos para compensar dicha perdida de flujo, con base en la ley de Hagen-Poiseuille. Metodología: Se realizó un estudio experimental in vitro, en el cual se realizaron mediciones repetidas de flujo, variando la longitud y diámetro de diferentes tubos endotraqueales pediátricos (desde calibre 3.5mm hasta 6.5mm), con longitudes de 20cm, 15 cm, 10 cm y manteniendo su longitud original. Se analizaron los datos con el fin de medir el impacto sobre el flujo. Resultados: A pesar que los resultados muestran diferencias estadísticamente significativas (p0,000), la variación en la longitud de los tubos endotraqueales pediátricos tiene mucho menor impacto sobre la variación en el flujo, que la modificación del diámetro. Discusión: Si bien la práctica de acortar la longitud de un tubo endotraqueal pediátrico puede ayudar a reducir el espacio muerto y la retención de CO2, el impacto que tiene sobre el flujo es poco. Cuando se trata de disminuir el trabajo respiratorio de un niño en ventilación espontánea durante el acto anestésico, se debe escoger de forma apropiada el calibre de tubo correspondiente para la edad.

Measuring and testing for the systemically important financial institutions

This paper analyzes the measure of systemic importance ∆CoV aR proposed by Adrian and Brunnermeier (2009, 2010) within the context of a similar class of risk measures used in the risk management literature. In addition, we develop a series of testing procedures, based on ∆CoV aR, to identify and rank the systemically important institutions. We stress the importance of statistical testing in interpreting the measure of systemic importance. An empirical application illustrates the testing procedures, using equity data for three European banks.

Estimates of electronic coupling for excess electron transfer in DNA

Electronic coupling Vda is one of the key parameters that determine the rate of charge transfer through DNA. While there have been several computational studies of Vda for hole transfer, estimates of electronic couplings for excess electron transfer (ET) in DNA remain unavailable. In the paper, an efficient strategy is established for calculating the ET matrix elements between base pairs in a π stack. Two approaches are considered. First, we employ the diabatic-state (DS) method in which donor and acceptor are represented with radical anions of the canonical base pairs adenine-thymine (AT) and guanine-cytosine (GC). In this approach, similar values of Vda are obtained with the standard 6-31 G* and extended 6-31++ G* basis sets. Second, the electronic couplings are derived from lowest unoccupied molecular orbitals (LUMOs) of neutral systems by using the generalized Mulliken-Hush or fragment charge methods. Because the radical-anion states of AT and GC are well reproduced by LUMOs of the neutral base pairs calculated without diffuse functions, the estimated values of Vda are in good agreement with the couplings obtained for radical-anion states using the DS method. However, when the calculation of a neutral stack is carried out with diffuse functions, LUMOs of the system exhibit the dipole-bound character and cannot be used for estimating electronic couplings. Our calculations suggest that the ET matrix elements Vda for models containing intrastrand thymine and cytosine bases are essentially larger than the couplings in complexes with interstrand pyrimidine bases. The matrix elements for excess electron transfer are found to be considerably smaller than the corresponding values for hole transfer and to be very responsive to structural changes in a DNA stack

Multi-objective optimization scheme for static and dynamic multicast flows

Muchas de las nuevas aplicaciones emergentes de Internet tales como TV sobre Internet, Radio sobre Internet,Video Streamming multi-punto, entre otras, necesitan los siguientes requerimientos de recursos: ancho de banda consumido, retardo extremo-a-extremo, tasa de paquetes perdidos, etc. Por lo anterior, es necesario formular una propuesta que especifique y provea para este tipo de aplicaciones los recursos necesarios para su buen funcionamiento. En esta tesis, proponemos un esquema de ingeniería de tráfico multi-objetivo a través del uso de diferentes árboles de distribución para muchos flujos multicast. En este caso, estamos usando la aproximación de múltiples caminos para cada nodo egreso y de esta forma obtener la aproximación de múltiples árboles y a través de esta forma crear diferentes árboles multicast. Sin embargo, nuestra propuesta resuelve la fracción de la división del tráfico a través de múltiples árboles. La propuesta puede ser aplicada en redes MPLS estableciendo rutas explícitas en eventos multicast. En primera instancia, el objetivo es combinar los siguientes objetivos ponderados dentro de una métrica agregada: máxima utilización de los enlaces, cantidad de saltos, el ancho de banda total consumido y el retardo total extremo-a-extremo. Nosotros hemos formulado esta función multi-objetivo (modelo MHDB-S) y los resultados obtenidos muestran que varios objetivos ponderados son reducidos y la máxima utilización de los enlaces es minimizada. El problema es NP-duro, por lo tanto, un algoritmo es propuesto para optimizar los diferentes objetivos. El comportamiento que obtuvimos usando este algoritmo es similar al que obtuvimos con el modelo. Normalmente, durante la transmisión multicast los nodos egresos pueden salir o entrar del árbol y por esta razón en esta tesis proponemos un esquema de ingeniería de tráfico multi-objetivo usando diferentes árboles para grupos multicast dinámicos. (en el cual los nodos egresos pueden cambiar durante el tiempo de vida de la conexión). Si un árbol multicast es recomputado desde el principio, esto podría consumir un tiempo considerable de CPU y además todas las comuicaciones que están usando el árbol multicast serán temporalmente interrumpida. Para aliviar estos inconvenientes, proponemos un modelo de optimización (modelo dinámico MHDB-D) que utilice los árboles multicast previamente computados (modelo estático MHDB-S) adicionando nuevos nodos egreso. Usando el método de la suma ponderada para resolver el modelo analítico, no necesariamente es correcto, porque es posible tener un espacio de solución no convexo y por esta razón algunas soluciones pueden no ser encontradas. Adicionalmente, otros tipos de objetivos fueron encontrados en diferentes trabajos de investigación. Por las razones mencionadas anteriormente, un nuevo modelo llamado GMM es propuesto y para dar solución a este problema un nuevo algoritmo usando Algoritmos Evolutivos Multi-Objetivos es propuesto. Este algoritmo esta inspirado por el algoritmo Strength Pareto Evolutionary Algorithm (SPEA). Para dar una solución al caso dinámico con este modelo generalizado, nosotros hemos propuesto un nuevo modelo dinámico y una solución computacional usando Breadth First Search (BFS) probabilístico. Finalmente, para evaluar nuestro esquema de optimización propuesto, ejecutamos diferentes pruebas y simulaciones. Las principales contribuciones de esta tesis son la taxonomía, los modelos de optimización multi-objetivo para los casos estático y dinámico en transmisiones multicast (MHDB-S y MHDB-D), los algoritmos para dar solución computacional a los modelos. Finalmente, los modelos generalizados también para los casos estático y dinámico (GMM y GMM Dinámico) y las propuestas computacionales para dar slución usando MOEA y BFS probabilístico.

Potential energy surface and MULTIMODE vibrational analysis of C2H3+

A full dimensional, ab initio-based semiglobal potential energy surface for C2H3+ is reported. The ab initio electronic energies for this molecule are calculated using the spin-restricted, coupled cluster method restricted to single and double excitations with triples corrections [RCCSD(T)]. The RCCSD(T) method is used with the correlation-consistent polarized valence triple-zeta basis augmented with diffuse functions (aug-cc-pVTZ). The ab initio potential energy surface is represented by a many-body (cluster) expansion, each term of which uses functions that are fully invariant under permutations of like nuclei. The fitted potential energy surface is validated by comparing normal mode frequencies at the global minimum and secondary minimum with previous and new direct ab initio frequencies. The potential surface is used in vibrational analysis using the "single-reference" and "reaction-path" versions of the code MULTIMODE. (c) 2006 American Institute of Physics.

Space-time multirate blind multiuser detection for synchronous DS/CDMA systems

This paper proposes the subspace-based space-time (ST) dual-rate blind linear detectors for synchronous DS/CDMA systems, which can be viewed as the ST extension of our previously presented purely temporal dual-rate blind linear detectors. The theoretical analyses on their performances are also carried out. Finally, the two-stage ST blind detectors are presented, which combine the adaptive purely temporal dual-rate blind MMSE filters with the non-adaptive beamformer. Their adaptive stages with parallel structure converge much faster than the corresponding adaptive ST dual-rate blind MMSE detectors, while having a comparable computational complexity to the latter.

Variable step-size LMS blind CDMA multiuser detectors

Adaptive least mean square (LMS) filters with or without training sequences, which are known as training-based and blind detectors respectively, have been formulated to counter interference in CDMA systems. The convergence characteristics of these two LMS detectors are analyzed and compared in this paper. We show that the blind detector is superior to the training-based detector with respect to convergence rate. On the other hand, the training-based detector performs better in the steady state, giving a lower excess mean-square error (MSE) for a given adaptation step size. A novel decision-directed LMS detector which achieves the low excess MSE of the training-based detector and the superior convergence performance of the blind detector is proposed.

Proteogenomics and in silico structural and functional annotation of the barley powdery mildew Blumeria graminis f. sp. hordei

Blumeria graminis is an economically important obligate plant-pathogenic fungus, whose entire genome was recently sequenced and manually annotated using ab initio in silico predictions [7]. Employing large scale proteogenomic analysis we are now able to verify independently the existence of proteins predicted by 24% of open reading frame models. We compared the haustoria and sporulating hyphae proteomes and identified 71 proteins exclusively in haustoria, the feeding and effector-delivery organs of the pathogen. These proteins are ‘significantly smaller than the rest of the protein pool and predicted to be secreted. Most do not share any similarities with Swiss–Prot or Trembl entries nor possess any identifiable Pfam domains. We used a novel automated prediction pipeline to model the 3D structures of the proteins, identify putative ligand binding sites and predict regions of intrinsic disorder. This revealed that the protein set found exclusively in haustoria is significantly less disordered than the rest of the identified Blumeria proteins or random (and representative) protein sets generated from the yeast proteome. For most of the haustorial proteins with unknown functions no good templates could be found, from which to generate high quality models. Thus, these unknown proteins present potentially new protein folds that can be specific to the interaction of the pathogen with its host.

Radiative forcing effect of ice-age dust

During glacial periods, dust deposition rates and inferred atmospheric concentrations were globally much higher than present. According to recent model results, the large enhancement of atmospheric dust content at the last glacial maximum (LGM) can be explained only if increases in the potential dust source areas are taken into account. Such increases are to be expected, due to effects of low precipitation and low atmospheric (CO2) on plant growth. Here the modelled three-dimensional dust fields from Mahowald et al. and modelled seasonally varying surface-albedo fields derived in a parallel manner, are used to quantify the mean radiative forcing due to modern (non-anthropogenic) and LGM dust. The effect of mineralogical provenance on the radiative properties of the dust is taken into account, as is the range of optical properties associated with uncertainties about the mixing state of the dust particles. The high-latitude (poleward of 45°) mean change in forcing (LGM minus modern) is estimated to be small (–0.9 to +0.2 W m–2), especially when compared to nearly –20 W m–2 due to reflection from the extended ice sheets. Although the net effect of dust over ice sheets is a positive forcing (warming), much of the simulated high-latitude dust was not over the ice sheets, but over unglaciated regions close to the expanded dust source region in central Asia. In the tropics the change in forcing is estimated to be overall negative, and of similarly large magnitude (–2.2 to –3.2 W m–2) to the radiative cooling effect of low atmospheric (CO2). Thus, the largest long-term climatic effect of the LGM dust is likely to have been a cooling of the tropics. Low tropical sea-surface temperatures, low atmospheric (CO2) and high atmospheric dust loading may be mutually reinforcing due to multiple positive feedbacks, including the negative radiative forcing effect of dust.

The interdependence of continental warm cloud properties derived from unexploited solar background signals in ground-based lidar measurements

We have extensively analysed the interdependence between cloud optical depth, droplet effective radius, liquid water path (LWP) and geometric thickness for stratiform warm clouds using ground-based observations. In particular, this analysis uses cloud optical depths retrieved from untapped solar background signals that are previously unwanted and need to be removed in most lidar applications. Combining these new optical depth retrievals with radar and microwave observations at the Atmospheric Radiation Measurement (ARM) Climate Research Facility in Oklahoma during 2005–2007, we have found that LWP and geometric thickness increase and follow a power-law relationship with cloud optical depth regardless of the presence of drizzle; LWP and geometric thickness in drizzling clouds can be generally 20–40 % and at least 10 % higher than those in non-drizzling clouds, respectively. In contrast, droplet effective radius shows a negative correlation with optical depth in drizzling clouds and a positive correlation in non-drizzling clouds, where, for large optical depths, it asymptotes to 10 μm. This asymptotic behaviour in non-drizzling clouds is found in both the droplet effective radius and optical depth, making it possible to use simple thresholds of optical depth, droplet size, or a combination of these two variables for drizzle delineation. This paper demonstrates a new way to enhance ground-based cloud observations and drizzle delineations using existing lidar networks.

Effect of surfactants on the functional properties of gelatin-polysaccharide-based films

The aim of this study was to evaluate the effects of the addition of surfactants sodium stearoyl lactate (SSL) and sucrose ester (SE) on the functional properties of films produced with polysaccharides mixtures (methylcellulose/glucomannan/pectin in 1/4/1 ratio, respectively) and gelatin. The films were produced by the casting method and characterized for their water vapor permeability (WVP), mechanical (tensile strength and elongation to break point), morphological and optical properties. Films with low WVP were obtained with surfactants. Addition of SE to the films with polysaccharide/gelatin ratio of 90/10 showed improved mechanical properties. Films presented smooth surfaces with micro voids and lumpiness, depending on the surfactant tested. Surfactants increased the opacity of the films by a factor of 1-3%. All film properties were dependent on the surfactant affinity for the biopolymer matrix. SE presented more affinity for biopolymer matrix containing high polysaccharide proportion, and SSL presented more affinity for polymer matrix containing high gelatin proportion. The addition of surfactants decreased the water vapor permeability of the films, increasing their hydrophobic character.