Perfils: Evert Jan Baerends i la densitat electrònica de molècules

Evert Jan Baerends és catedràtic de la Universitat Lliure d’Amsterdam i de la Universitat de Ciència i Tecnologia de Pohang de Corea del Sud. És un dels impulsors de l’Amsterdam Density Functional Program System, la teoria que ha revolucionat el camp de la química teòrica i computacional moderna. La importància de la densitat electrònica es va fer patent l’any 1964, quan Walter Kohn (Premi Nobel 1998) va demostrar que totes les propietats de les molècules es poden caracteritzar a partir del coneixement de la densitat. Ha assistit al Girona Seminar, convidat per l’Institut de Química Computacional de la UdG

Semblança molecular: representació n-dimensional d'un conjunt de molècules

Es presenta una sèrie de conceptes de semblança molecular quàtica i uns procediments associats de càlcul i representació gràfica dels resultats. Donada una sèrie de molècules es poden obtenir diversos tipus de gràfics que mostren les relacions entre elles. Com a exemple d'aplicació d'aquest procés s'estudia una família de drogues antitumorals

Síntesi, caracterització química i estudi de l'activitat biològica de nous complexos de Pt(II) amb lligands de tipus diaminocarboxílic i els respectius ésters i derivats peptídics

El cisplatí, PtCl2(NH3)2, ha estat una de les drogues més utilitzades en la quimioteràpia del càncer des del descobriment de la seva activitat. Però degut a la seva alta toxicitat i greus efectes secundaris, s'han sintetitzat nous compostos amb la finalitat de reduir aquests inconvenients. En aquest sentit, el treball desenvolupat en aquesta tesi doctoral ha estat la síntesi i caracterització de tretze complexos de Pt(II) amb la finalitat d'estudiar llur activitat antitumoral. Aquests complexos presenten unes característiques estructurals comunes: geometria cis, dos lligands làbils de tipus clorur i un lligand diaminoquelatant derivat dels àcids d,l-2,3-diaminopropiònic (Hdap) i d,l-2,4-diaminobutíric (Hdab). S'han dissenyat unes estratègies sintètiques a partir de les quals els lligands han estat funcionalitzats amb diferents grups de tipus éster, aminoàcid i peptídic: Etdap·2HCl, Etdab·2HCl, [(dap-Metala)·2CF3COOH], [(dab-Metala)·2CF3COOH], [(dap-phe)·2CF3COOH], [(dab-phe)·2CF3COOH], [(dap-Mettrp)·2CF3COOH], [(dab-Mettrp)·2CF3COOH], [(dap-ASTTTNYT-NH2)·2CF3COOH], essent Metala= éster metílic de L-alanina, phe= L-fenilalanina, Mettrp= éster metílic del L-triptofà. Aquests lligands diaminoquelatants s'han utilitzat per sintetitzar els corresponents complexos de Pt(II): PtCl2(Hdap), PtCl2(Hdab), PtCl2(Etdap), PtCl2(Etdab), PtCl2(dap-Metala), PtCl2(dab-Metala), PtCl2(dap-ala), PtCl2(dab-ala), PtCl2(dap-phe), PtCl2(dab-phe), PtCl2(dap-Mettrp), PtCl2(dab-Mettrp), PtCl2(dap-ASTTTNYT-NH2). A través de diferents tècniques i assaigs biològics (dicroisme circular, electroforesi en gel d'agarosa, microscopia de forces atòmiques, citometria de flux, assaigs de proliferació cel·lular) s'ha pogut demostrar l'activitat antitumoral d'aquests compostos. A través de la tècnica de dicroisme circular (DC) s'ha pogut demostrar que els lligands lliures no interaccionen covalentment amb el DNA de Calf Thymus i no modifiquen l'estructura secundària de la doble hèlix. En canvi, els respectius complexos han demostrat tenir capacitat per interaccionar amb el DNA i modificar la seva estructura secundària. Els complexos PtCl2(Hdap), PtCl2(Hdab) i PtCl2(dab-phe) mostren un comportament similar al cisplatí, generant adductes cis-bifuncionals que distorcionen la doble hèlix de forma no desnaturalitzant amb obertura de la doble cadena. Els complexos PtCl2(Etdap), PtCl2(Etdab), PtCl2(dap-ala), PtCl2(dab-ala), PtCl2(dap-Metala), PtCl2(dab-Metala), PtCl2(dap-phe), PtCl2(dap-ASTTTNYT-NH2) quan interaccionen amb el DNA generen un canvi en la conformació del DNA de la forma B a la forma C, produint-se un augment de la curvatura de l'hèlix per rotació de les bases nitrogenades. En aquests estudis s'ha comprovat que l'estructura del complex influeix en l'efecte generat sobre l'estructura secundària de l'àcid nucleic. En primer lloc, existeix una diferència en el comportament en funció del tamany del lligand diaminoquelatant, de manera que els complexos amb el lligand (dab) provoquen un efecte més remarcable. També s'observa aquest canvi de comportament al passar dels complexos que tenen el grup funcional esterificat als que el tenen protonat. D'aquesta manera, s'observa un major efecte sobre l'estructura secundària del DNA en aquells complexos que tenen el lligand diaminoquelatant de tres metilens (dab) i amb el grup carboxilat terminal protonat. Per tal de modelitzar la interacció d'aquests complexos amb el DNA, s'ha estudiat la interacció d'aquests compostos de Pt(II) amb 5'-GMP a través de RMN-1H, observant la variació dels senyals corresponents al H8 de 5'-GMP. Així s'ha pogut demostrar que aquests compostos interaccionen amb la 5'-GMP a través d'un enllaç covalent Pt-N7, de la mateixa manera a com interacciona el cisplatí. A través d'electroforesi en gel d'agarosa i microscopia de forces atòmiques (AFM) s'ha pogut determinar l'efecte que generen els lligands lliures i els respectius complexos de Pt(II) sobre l'estructura terciària del plasmidi pBR322. Els lligands provoquen un augment de l'agregació de les molècules de DNA i un lleuger augment de la compactació de l'estructura terciària. Aquests resultats s'atribueixen a la capacitat d'aquests compostos a interaccionar per pont d'hidrogen amb el DNA. Els corresponents complexos de Pt(II) provoquen un augment de l'agregació i una important compactació, degut per una banda a la capacitat de l'àtom de Pt a interaccionar covalentment amb el DNA, i per altra banda, a la capacitat del lligand a interaccionar per pont d'hidrogen amb l'àcid nucleic. Finalment s'ha estudiat l'activitat citotòxica d'aquests complexos de Pt(II) en diferents línies cel·lulars: A431 (línia de carcinoma epidermoide), HeLa (línia de carcinoma de coll d'úter) i HL-60 (línia promielocítica de leucèmia). Els complexos moderadament solubles en aigua, PtCl2(Hdap), PtCl2(Hdab), PtCl2(dap-ala), PtCl2(dab-ala), PtCl2(dap-phe) i PtCl2(dab-phe), han demostrat ser actius. L'activitat depèn de la concentració de complex, del temps d'incubació i de la línia cel·lular. Per temps d'incubació alts i concentracions de complex elevades s'observa la màxima activitat. Els complexos de l'alanina, PtCl2(dap-ala) i PtCl2(dab-ala), són els que mostren més activitat, mentre que els compostos de la fenilalanina són els menys actius, degut probablement a la voluminositat del lligand, la qual pot impedir o dificultar el transport del compost a través de la membrana cel·lular. L'activitat citotòxica dels complexos insolubles en aigua, PtCl2(Etdap) i PtCl2(Etdab), queda bloquejada per l'elevada concentració de DMSO (12%) necessària per solubilitzar els compostos. Aquests resultats permeten deduir que la presència d'un 12% de DMSO anul·la l'activitat d'aquests complexos, ja que el DMSO pot coordinar-se amb el Pt ocupant les posicions làbils del complex i evitant que es pugui coordinar amb el DNA. Els assaigs de proliferació cel·lular del complex PtCl2(dap-ASTTTNYT-NH2) i del pèptid lliure ASTTTNYT-NH2 han demostrat que ambdós compostos són actius. Tot i això, l'activitat del complex és superior a la del pèptid lliure, ja que el Pt pot interaccionar covalentment amb el DNA i augmentar l'efecte citotòxic. Per tant, el complex presenta un lligand portador biològicament actiu que pot transportar el metall a través de la membrana cel·lular i facilitar així la seva interacció amb el DNA. A través de la tècnica de citometria de flux s'ha comprovat que en tots els casos la mort cel·lular produïda pels complexos ha estat per apoptosi. Per últim, s'ha sintetitzat i caracteritzat un complex trinuclear de Pt(II), {[Pt(Me2Bpy)2][PtCl2(Me2Bpy)]2}, essent Me2Bpy= 4,4'-dimetil-2,2'-dipiridil. La resolució de la seva estructura per difracció de Raig-X ha permès determinar l'existència d'una interacció intramolecular Pt-Pt de 3.474 Å.

Biorefinery strategies for upgrading Distillers’ Dried Grains with Solubles (DDGS)

Distillers’ Dried Grains with Solubles (DDGS) is the major by-product of bioethanol and distillery plants. Due to its high content of proteins, water-soluble vitamins and minerals, DDGS has been long marketed as animal feed for livestock. EU legislation on liquid biofuels could raise the demand on bioethanol production in Europe, with a resulting increase in DDGS availability. DDGS contains a spectrum of complex organic macromolecules, particularly polysaccharides, in addition to proteins and vitamins, and its use as a starting raw material within a biomass-based biorefining strategy could lead to the development of multi-stream processes for the production of commodities, platform molecules or speciality chemicals, with concomitant economic benefits and waste reduction for bioethanol plants. The present review aims to outline the compositional characteristics of DDGS and evaluate its potential utilisation as a starting material for the production of added-value products. Parameters of influence on the chemical and physical characteristics of DDGS are discussed. Moreover, various pre-treatment strategies are outlined in terms of efficient DDGS fractionation into several added value streams. Additional processing steps for the production of medium and high added value compounds from DDGS are evaluated and their potential applications in the food and chemical industry sector are identified.

Substituting Wet Distillers Grains or Condensed Distillers Solubles for Corn Grain in Finishing Diets for Yearling Heifers

A feeding trial was conducted with 790-lb yearling heifers fed an average of 121 days to evaluate replacing cracked corn and supplemental urea with wet distillers grains or condensed distillers solubles. Wet distillers grains were evaluated at 16%, 28% and 40% of diet dry matter. Condensed distillers solubles were added at 6.5% of diet dry matter. Control diets were supplemented with urea or a combination of urea and soybean meal. Feeding 16% wet distillers grains or condensed distillers solubles increased gain of heifers compared with those fed the control urea diet. Increasing the amount of wet distillers grains tended to decrease feed intake and reduce gain. The calculated apparent net energy based on gain of the heifers was greatest for the heifers fed 16% wet distillers grains. The apparent energy of the wet distillers grains declined as the quantity fed was increased. The calculated net energy values were 1.09 and 1.35 Mcal/lb of dry matter for the average of the three concentrations of wet distillers grains and condensed distillers solubles. These results confirm the high energy values of wet distillers grains relative to cracked corn as observed in a previous steer feeding trial.

Evaluation of Condensed Porcine Solubles as a Source of Supplemental Nitrogen in Corn-Based Finishing Diets for Yearling Steers

A feeding trial was conducted with 860-lb yearling steers fed 121 days to evaluate Condensed Porcine Solubles (Porcine Solubles) as a source of supplemental nitrogen for finishing cattle. Diets containing 5% soybean meal, 1.46% urea, and 2% or 4% Porcine Solubles were compared. When first offered, cattle did not want to consume feed containing the Porcine Solubles. Following adaptation, feed containing up to 4% Porcine Solubles was readily consumed. During the first 56 days, steers fed soybean meal gained faster and were more efficient than steers fed urea or Porcine Solubles. At the end of the trial there were no differences among the nitrogen supplements in feed intake, gain, or feed conversion. There were no significant differences in carcass weight or measures of carcass quality.

Evaluation of a Mixture of Corn Steep Liquor and Distillers Solubles as a Replacement for Corn and Supplement in Cattle Finishing Diets

Finishing yearling steers fed a corn-based diet containing steep liquor had statistically similar live performance as steers fed the control diet. Numerically steers fed the steep containing diet were 6% more efficient. Steers fed steep liquor tended to contain less carcass fat (as measured by intramuscular marbling) less kidney, heart and pelvic fat, and less backfat thickness. When priced at $50/ton adding steep liquor at 10% of diet dry matter reduced feed cost for gain 9%.

Relative Feeding Value of Wet Corn Distillers Solubles as a Feed for Finishing Cattle

For 126 days, 850 lb. steers were fed diets of corn, corn silage, and ground hay containing either 0%, 4%, or 8% wet distillers solubles obtained from an Iowa dry mill ethanol plant. Addition of distillers solubles resulted in a linear decrease in feed consumption. Gains were increased 3.2% and decreased 6.4% by feeding 4% and 8% distillers solubles, respectively. Compared to the control diet, feed required per pound of gain was reduced 5% by low levels of distillers solubles and 1.5% by high levels. Feeding distillers solubles had no effect on carcass measurements. It was concluded that wet distillers solubles has value as a feed for cattle and can replace a portion of corn grain and supplemental nitrogen in a corn-based finishing diet for beef cattle. The decreased performance of steers fed the 8% level suggests that there might be a maximum amount of wet distiller solubles that can be fed to finishing cattle.

Calidad del agua en el área regadía del río Mendoza : temperatura, pH, iones solubles y sólidos

El río Mendoza riega el oasis Norte en el que se encuentra asentada la población del Gran Mendoza. El crecimiento urbano avanzó sobre áreas originalmente agrícolas, rodeándolas y atravesándolas con una intrincada red de canales y desagües de riego y colectores de desagües urbano-pluviales. Para conocer la evolución de la calidad del agua de esta cuenca se seleccionaron, estratégicamente, diversos sitios de muestreo: tres puntos (RI a RIII) a lo largo del río a partir del derivador (dique Cipolletti), cinco en la red de canales (CI a CV) y siete ubicados en los colectores de drenaje (DI a DVII). En ellos se realizó el análisis de las variables temperatura, pH, iones solubles y sólidos (en suspensión, sedimentables 10 minutos, totales, fijos y volátiles). En la red de drenaje sólo se analizaron los tres primeros parámetros. La metodología estadística incluyó el análisis descriptivo, inferencial y espacial de cada variable. Los resultados indican que en el río no hay diferencias entre los puntos de muestreo en lo que respecta a pH y sólidos totales volátiles. En cambio, sí se encuentran diferencias en todas las demás variables, y en general entre RIII y RII respecto de RI. En canales y RI no hay diferencias entre los puntos de muestreo en carbonatos y sólidos totales volátiles y sí en todas las demás variables analizadas.

Nuevo método para determinar sólidos solubles en tomate fresco

Se propone un nuevo método para la determinación de sólidos solubles en tomate fresco, basado en el efecto enzimático pectolítico del propio tomate una vez desintegrado, que favorece la expulsión del suero del tejido. Este hecho permite obtener una muestra de sólidos solubles con exclusión de los insolubles, siendo determinados el monto de los solubles por desecación sobre estufa de agua hirviente.

Recherches expérimentales et mathématiques sur les mouvemens des molécules de la lumière autour de leur centre de gravité /

Mode of access: Internet.

Mémoire sur les équations résolubles algébriquement.

Available on demand as hard copy or computer file from Cornell University Library.

De l'attraction d'un ellipsoïde homogène sur un point matériel, d'après la loi de l'action des molécules entre, elles en raison inverse du carré de la distance.

Thèse--Faculté des sciences de Paris, 1840.