Dinámica y cinética de los procesos físicos y químicos del radical OH con compuestos orgánicos volátiles (COVs) de relevancia atmosférica. Dynamics and kinetics of the physical and chemical processes of OH radicals with atmospheric relevant volatile organic compounds (VOCs)

El objetivo del presente proyecto es estudiar los procesos físicos y químicos del radical OH con compuestos orgánicos volátiles (COVs), con los cuales sea factible la formación de agregados de van der Waals (vdW) responsables de la curvatura en los gráficos de Arrhenius, empleando técnicas modernas, complementarias entre si y novedosas en el país. El problema será abordado desde tres perspectivas complementarias: 1) estudios cinéticos, 2) estudios mecanísticos y de distribución de productos y 3) estudios de la dinámica de los procesos físicos y químicos. La finalidad es alcanzar una mejor comprensión de los mecanismos que intervienen en el comportamiento químico de especies presentes en la atmósfera y obtener datos cinéticos de alta calidad que puedan alimentar modelos computacionales capaces de describir la composición de la atmósfera, presente y futura. Los objetivos son estudiar: 1) mediante fotólisis láser pulsada con detección por fluorescencia inducida por láser (PLP-LIF), en reactores de flujo, la cinética de reacción del radical OH(v”=0) con COVs que presentan gráficos de Arrhenius curvos con energías de activación negativas, tales como alcoholes insaturados, alquenos halogenados, éteres halogenados, ésteres alifáticos; 2) en una cámara de simulación de condiciones atmosféricas de gran volumen (4500 L), la identidad y el rendimiento de productos de las reacciones mencionadas, a fines de evaluar su impacto atmosférico y dilucidar los mecanismos de reacción; 3) mediante haces moleculares y espectroscopía láser, la estructura y reactividad de complejos de vdW entre alcoholes insaturados o aromáticos (cresoles) y el radical OH, como modelo de los aductos propuestos como responsables de la desviación al comportamiento de Arrhenius de las reacciones mencionadas; 4) mediante PLP-LIF y expansiones supersónicas, las constantes específicas estado a estado (ksts) de relajación/reacción del radical OH(v”=1-4) vibracionalmente excitado con los COVs mencionados. Los resultados experimentales obtenidos serán contrastados con cálculos ab-initio de estructura electrónica, los cuales apoyarán las interpretaciones, permitirán proponer estructuras de estados de transición y aductos colisionales, como así también calcular las frecuencias de vibración de los complejos de vdW para su posterior asignación en los espectros LIF y REMPI. Asimismo, los mecanismos de reacción propuestos y los parámetros cinéticos medidos experimentalmente serán comparados con aquellos obtenidos por cálculos teóricos. The aim of this project is to study the physical and chemical processes of OH radicals with volatile organic compounds (VOCs) with which the formation of van der Waals (vdW) clusters, responsible for the observed curvature in the Arrhenius plots, might be feasible. The problem will be addressed as follow : 1) kinetic studies; 2) products distribution and mechanistic studies and 3) dynamical studies of the physical and chemical processes. The purpose is to obtain a better understanding of the mechanisms that govern the chemical behavior of species present in the atmosphere and to obtain high quality kinetic data to be used as input to computational models. We will study: 1) the reaction kinetics of OH (v”=0) radicals with VOCs such as unsaturated alcohols, halogenated alkenes, halogenated ethers, aliphatic esters, which show curved Arrhenius plots and negative activation energies, by PLP-LIF, in flow systems; 2) in a large volume (4500 L) atmospheric simulation chamber, reaction products yields in order to evaluate their atmospheric impact and reaction mechanisms; 3) using molecular beams and laser spectroscopy, the structure and reactivity of the vdW complexes formed between the unsaturated or aromatic alcohols and the OH radicals as a model of the adducts proposed as responsible for the non-Arrhenius behavior; 4) the specific state-to-state relaxation/reaction rate constants (ksts) of the vibrationally excited OH (v”=1-4) radical with the VOCs by PLP-LIF and supersonic expansions. Ab-initio calculations will be carried out to support the interpretation of the experimental results, to obtain the transition state and collisional adducts structures, as well as to calculate the vibrational frequencies of the vdW complexes to assign to the LIF and REMPI spectra. Also, the proposed reaction mechanisms and the experimentally measured kinetic parameters will be compared with those obtained from theoretical calculations.

Managanese and dicopper complexes for bioinspired oxidation reactions: catalytic and mechanistic studies on C-H and C=C oxidations

Enzymes are high-weight molecules which catalyze most of the metabolic processes in living organisms. Very often, these proteins contain one or more 1st row transition metal ions in their active center (Fe, Cu, Co, Mn, Zn, etc.), and are known as metalloenzymes or metalloproteins. Among these, metalloenzymes that activate molecular oxygen and use it as terminal oxidant stand out because of the wide range of catalyzed reactions and their exquisite selectivity. In this PhD dissertation we develop low-weight synthetic bioinspired complexes that can mimic structural and/or functional features of the active center of oxigenases. In the first part, we describe the use of unsymmetric dinuclear Cu complexes which are capable of performing the oxidation of phenols and phenolates in a analogous manner of the tyrosinase protein. In the second part, we describe the use of mononuclear manganese complexes in the oxidation of alcanes and alquenes.

Adición conjugada de compuestos 1,3-dicarbonílicos a maleimidas catalizada por 2-aminobencimidazoles quirales

En la presente memoria se describe la síntesis y aplicación de diversos organocatalizadores quirates derivados de 2-aminobencimidazol en reacciones de adición Michael de compuestos 1,3-discarbonílicos a maleimidas. En este trabajo se ha preparado un organocatalizador quiral y reciclable con simetría C₂ derivado de bencimidazol y (1R,2R)-ciclohexano-1,2-diamina y se ha utilizado con éxito en la adición conjugada de β-dicetonas, β-cetoésteres y malonatos de dialquilo a maleimida y maleimidas N-sustituidas. La adición, que se lleva cabo en tolueno y a temperatura ambiente, conduce a las correspondientes succinimidas quirales con buenos rendimientos, moderadas diastereoselectividades y excelentes excesos enantioméricos. También se han realizado estudios mecanísticos mediante cálculos computacionales DFT y estudios de difusión por resonancia magnética nuclear para determinar el modo de actuación del catalizador y el estado de transición de la reacción de adición conjugada de compuestos 1,3-dicarbonílicos a maleimidas que han confirmado el estado de transición y mecanismo propuestos.

Aspectos mecanísticos da bioatividade e toxicidade de nitrocompostos

Nitrocompounds are bioactive molecules used as antibacterial, antiparasitic and antitumoral agents. In the past of years, these molecules have been broadly studied in several fields, such as medicinal chemistry, organic chemistry, biochemical, toxicology and electrochemistry. The nitrocompounds mode of action involves the biotransformation of the nitro group, releasing intermediates in the redox process. Some of those intermediates attack enzymes, membranes and DNA, providing the basis for their biological activity and adverse effects. In this report, some aspects regarding the biological activity, mechanism of action and toxicity of nitrocompounds are explored, purposing the research of new bioactive derivatives having low toxicity.

Estudios etiológicos de la marchitez del aguacate en Antioquia-Colombia

El cultivo de aguacate en Colombia ha presentado un incremento en el área sembrada durante la última década, especialmente en clima frío moderado, entre 1.800 y 2.500 msnm. La variedad Hass se destaca por tener la mayor área sembrada en este clima, en el departamento de Antioquia-Colombia. Este cultivo presenta grandes retos tecnológicos para su expansión; entre ellos el manejo de enfermedades ocupa un lugar predominante por las implicaciones que tiene en costos, impacto en la salud, ambiente y restricciones para exportaciones. La marchitez, ocasiona la muerte de numerosos árboles en todas las etapas del cultivo y presenta la mayor incidencia y severidad de las enfermedades identificadas para este cultivo. El desconocimiento de los agentes causales de esta enfermedad, ha llevado a realizar prácticas de manejo encaminadas principalmente al control del oomycete Phytophthora cinnamomi Rands, como único agente causal. Esta investigación tuvo como objetivo identificar los distintos agentes causales de la marchitez del aguacate y la relación de su incidencia con las prácticas de manejo en lotes cultivados en el departamento de Antioquia-Colombia. Los resultados encontrados muestran que la marchitez es el principal problema del cultivo de aguacate. Los microorganismos P. cinnamomi, Phytophthora heveae Thompson, Phytophthora citrícola Sawada, Verticillium sp., y Cylindrocarpon destructans (Zinss) Scholten fueron aislados y reprodujeron los síntomas asociados a marchitez. Las condiciones de bajo contenido de oxigeno el suelo también reprodujeron la sintomatología de marchitez, involucrando también un origen abiótico en la etiología.

La prevención de la indisciplina. Estudios en escuelas portuguesas

Este artículo pretende compartir algunas ideas sobre el fenómeno de la indisciplina escolar, tomando como referente el escenario portugués. El artículo está enfocado en la perspectiva preventiva de la indisciplina, presenta resultados y tendencias de la investigación portuguesa y apunta hacia la importancia de la formación de los profesores en esta área.

Estudios inmunologicos en hamsters (Cricetus auratus) infectados con Schistosoma mansoni

Los resultados de este trabajo muestran que el hamster (Cricetus auratus) puede ser utilizado como un modelo experimental para estudios inmunológicos en la infección por Schistosoma mansoni. Los datos obtenidos, relativos a inmunidad concomitante, producción de anticuerpo letal e inmunosupresión se asemejan a los conseguidos en otros modelos experimentales ya establecidos. Estas observaciones indican que el hámster, además de ser un hospedero satisfactorio para el mantenimiento del parásito en el laboratorio, puede ser considerado como un modelo experimental alterno cuyo crecimiento y mantenimiento son relativamente simples y además es un animal de fácil manejo.

El cultivo "in vitro" como instrumento práctico para el diagnóstico y aislamiento primario de Leishmania braziliensis braziliensis. 2. Estudios en pacientes de áreas endémicas

El cultivo "in vitro" de Leishmania braziliensis braziliensis constituye un método útil en el trabajo de campo, para el aislamiento primario de ésta subes-pécie de Leishmania. Cultivos en dos medios difásicos de agar sangre (DAB y EVANS) y dos medios líquidos (SCHNEIDER'S y AR-103) realizados en pacientes con lesiones cutáneas de Leishmaniasis Tegumentaria Americana (LTA) demostraron: 1) Similar sensibilidad de los medios DAB y Schneider's cuando utilizamos el procedimiento de aspiración de las muestras con aguja. 2) Rendimiento sensible y reproducible, con el medio DAB, cuando comparado, en repetidas ocasiones, con el medio EVANS. 3) Incremento significativo en el aislamiento primario de Leishmania braziliensis brazilensis mediante la ejecución, en la misma lesión de cada paciente, de tres aspiraciones consecutivas en sitios diferentes de la úlcera activa (50% de positividad, con el medio DAB).

Loxoscelismo en Chile: estudios epidemiológicos, clínicos y experimentales

Se presenta un enfoque panorámico de estudios epidemiológicos, clínicos y experimentales referentes a Loxosceles laeta y loxoscelismo efectuados en 1955-1988 en Santiago, Chile. Se estudiaron 216 casos de loxoscelismo. Los hechos más relevantes fueron: 52,8% correspondió a mujeres; edad entre 7 meses y 78 años; 84,3% fué loxoscelismo cutáneo (LO y 15,7% loxoscelismo cutáneo-visceral (LCV); 73,6% sucedió en época calurosa; en 86,6% el accidente ocurrió en la vivienda, especialmente en dormitorios, mientras la persona dormía o se vestía. La araña fué vista en 60,2% de los casos e identificada en laboratorio como L. laeta en 17,7% (10,6% de los 216 casos). Los sitios más frecuen temente afectados fueron las extremidades con 67,6%, lancetazo urente fué el síntoma inicial más frecuente. Dolor, edema y placa livedoide, la cual posteriormente se transformaría en escara necrótica, fueron las manifestaciones locales predominantes. En LCV hematuria y hemoglobinuria fueron constantes, ictericia, fiebre y compromiso de conciencia se presentaron en la mayoría de los casos. Tratamiento: LC con antihistamínicos o corticoides inyectables, LCV con corti-coides inyectables. La condición de los pacientes en el último control fué: curación completa en 75,5%, curación con secuela cicatrizal en 8,3%, muerte en 3,7% (todos con LCV) y abandono en 12,5%. Adicionalmente, se ha efectuado una serie de estudios experimentales, tanto in vivo como in vitro para esclarecer aspectos básicos sobre el veneno de L. laeta y el tratamiento del loxoscelismo.

Utilidad de sangre almacenada en papel de filtro para estudios serologicos por ELISA de inhibicion

Para evaluar la utilidad del método de recolección de muestras de sangre en papel de filtro para la detección de anticuerpos anti-dengue mediante un ELISA de Inhibición recientemente desarrollado en nuestro laboratorio, se realizó una toma simultánea de muestras de sangre en papel de filtro y de suero, de donantes de Banco de Sangre. Ambas muestras fueron conservadas a -20ºC y probadas a los 15 dias, 3 y 6 meses respectivamente. A las muestras que resultaron positivos se les amplió el rango de dilución para determinar título. Al realizar la comparación entre ambas muestras, sangre en papel de filtro y suero, encontramos que no existían diferencias de detección significativas, tanto para los casos positivos como los negativos. No obstante se observó en ambas muestras y de forma general una disminución del titulo de anticuerpos (una dilución) al transcurrir el tiempo máximo establecido en nuestro estudio (6 meses).

Los socarrats valencianos, estudios de caracterización y técnicas de limpeza

Disertación presentada en la Facultad de Ciencias y Tecnología de la Universidad Nueva de Lisboa para obtención del grado de Master en Conservación y Restauración (Área de Cerámica)

Estudos estruturais e mecanísticos em enzimas multihémicas isoladas de bactérias desnitrificantes

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Doutor em Bioquímica, especialidade Bioquímica Física pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Sistemas bacterianos competentes em biotransformação humana para estudos mecanísticos e toxicológicos

Devido às limitações de sistemas in vitro atuais, existe uma necessidade de modelos celulares especializados em mimetizar propriamente a biotransformação humana. Além da aplicação destes novos sistemas na avaliação e estudo de toxicidade químicos, estes sistemas permitem o uso em estudos funcionais e mecanísticos de enzimas de biotransformação humanas. Nesta dissertação é abordado o desenvolvimento de modelos celulares competentes em enzimas de biotransformação humanas, aplicado na avaliação de um dos principais metabolitos do fármaco antirretroviral Nevirapina (NVP), como também num estudo mecanístico do importante fator proteico na biotransformação humana, a NADPH citocromo P450 oxido-redutase (CPR). NVP é frequentemente usado no tratamento de HIV-1 e tem sido associado a efeitos adversos como lesões hepáticas e erupções cutâneas severas. Evidências apontam ao envolvimento de citocromos P450 e subsequente sulfonação por sulfotransferases na formação de metabolitos reativos. Contudo, testes padrão in vitro não demonstraram evidências de mutagenicidade ou clastogenicidade. Neste estudo, utilizando uma estirpe de S. typhimurium, competente na expressão controlável e estável de sulfotransferase 1A1 (SULT1A1) humana, demonstrou-se mutagenicidade de 12-hidroxi-NVP dependente de SULT1A1. A enzima CPR está envolvida nas principais reações de biotransformação de xenobióticos, além de interagir com outras proteínas importantes com funções celulares importantes. O mecanismo pelo qual CPR doa eletrões aos seus parceiros redox não é completamente claro. Foi desenvolvido um sistema de E. coli para ser aplicado em estudos mecanísticos sobre a doação de eletrões de CPR. Este novo sistema co expressa CPR e hemeoxigenase I (HO-1) humanas, que depende importantemente de CPR, sendo sustentada por sete eletrões doados por cada ciclo enzimático. As condições de cultura foram otimizadas para níveis de expressão CPR/HO-1 aproximados à estequiometria verificada em humanos. Este modelo células foi aplicado no desenvolvimento de um ensaio de cinética de HO-1, focando-se em vários parâmetros para a sua otimização.

Estudios ecológicos de Camu-Camu (Myrciaria dubia). I. Producción de frutos en poblaciones naturales.

En 1984 se inició un estudio a largo plazo sobre el crecimento, reproduxxión y dinâmica poblacional del camu-camu (Myrciaria dubia) en Sahua cocha, Rio Ucayali, Perú. El presente artículo describe la biologia floral de la especie y reporta dos años de datos de la producción de frutos. Las flores de M. dubia son hermafroditas pero muestran protógino durante antésis que ayuda a evitar la autofecundación. Los polinizadores mas importantes son dos especies de abejas (Melipona y Trigona). La producción de frutos fue altamente relacionada com el tamaño del individuo ambos em 1984 (r2 = 0.97) y 1985 (r2= 0.99). Se calcula que las poblaciones naturales de la especie producen entre 9.5 y 12.7 toneladas de fruto/ha/año segun las crecientes del Rio Ucayali.