Síntesi de nous compostos tipus catecol amb aplicació en materials funcionals

En el nostre grup d’investigació i en col·laboració amb el grup d’investigació del doctor Daniel Ruiz-Molina del Centre d’investigació en Nanociència i Nanotecnologia (CIN2) d’aquest campus universitari, hem iniciat un projecte que es planteja aconseguir biomimetitzar certes proteïnes adhesives de mol·luscs, en que la seva adherència es deu a la presència de la funcionalitat catecol. Aprofitant aquesta propietat adhesiva dels catecols, l’objectiu és poder desenvolupar nous materials per a recobriments hidro- i oleofòbics, i nous materials adhesius sent necessari el desenvolupament de protocols sintètics per a l’obtenció de compostos tipus catecol convenientment substituïts. En el present treball de recerca s’ha aconseguit la síntesi del nou catecol 10, que presenta en la seva estructura una cadena alquílica parcialment fluorada amb la finalitat de fer-ne recobriments hidro- i oleofòbics, i l’optimització i escalat del catecol 2, que presenta una cadena alquílica, amb la finalitat de fer-ne recobriments hidrofòbics. També s’ha explorat en la síntesi de catecols amb una funcionalitat tiol amb la finalitat de poder desenvolupar superfícies o nanopartícules d’or adhesives. Partint del producte comercial 17, s’ha aconseguit obtenir 10 en tres etapes sintètiques i un rendiment global del 57% i 2 en dues etapes sintètiques i un rendiment global del 63% a escala multigram, millorant la metodologia sintètica existent que consistia en quatre etapes sintètiques i un 48% de rendiment global.

Método para obtenção do extrato enzimático de potomorphe umbellata e uso do mesmo para obtenção de derivados de catecol

A presente invenção revela um método para obtenção de extrato enzimático de Potomorphe umbellata. Tal extrato é então usado para a produção in vitro de derivados de catecol, principalmente o 4-nerolidilcatecol, o qual é um derivado de catecol já largamente conhecido e empregado na indústria de cosméticos por possuir ação antioxidante e de proteção contra os raios UV. A produção de 4-nerolidilcatecol via extrato enzimático se faz em condições brandas, minimizando os efeitos de oxidação e decomposição do composto.

Aplicação de compósitos de TiO2 em carvão activado na fotodegradação do fenol com luz ultravioleta

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

Dispositivos moleculares com base em sistemas fotocrómicos

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

Desenvolvimento de bionanoconjugados com nanopartículas de ouro e oxidases para a detecção de poluentes ambientais

Dissertação para a obtenção do grau de Mestre em Biotecnologia

Ação de substâncias de crescimento nos teores de carboidratos e fenóis em soja (Glycine max cv. Davis)

Em condições de casa de vegetação, estudou-se o efeito de fitoreguladores nos teores de carboidratos solúveis totais, sacarose, glucose, frutose e fenóis totais nas folhas da planta de soja 'Davis'. Pulverização com cloreto (2-cloroetil) trimetilamonio (CCC) 2.000 ppm, ácido succínico-2,2-dimetilhidrazida (SADH) 4.000 ppm, ácido giberelico (GA) 100 ppm e ácido indolilacético (IAA) 100 ppm foi efetuada 25 dias após a semeadura. Coletando-se as folhas 43 dias após a semeadura, realizou-se a extração dos carboidratos e determinação usando-se glucose como padrão. A separação dos açúcares foi efetuada por cromatografia de papel e a quantificação pelo método de Dubois. Após a extração dos fenóis procedeu-se à determinação adotando-se catecol como padrão. Utilizou-se delineamento inteiramente casualizado com 6 repetições e comparação de médias pelo teste Tukey (5%). Verificou-se que o CCC reduziu o teor de carboidratos solúveis e de sacarose nas folhas de soja. Os fitoreguladores não alteraram os níveis de glucose e frutose, nem os teores de fenóis totais nas folhas de soja 'Davis'.

Desarrollo de biomarcadores del grado de exposición y activación para la evaluación de la neurotoxicidad de la MDMA en humanos

La 3,4-Metilendioximetanfetamina (MDMA, éxtasis) es un derivado anfetamínico sintético ampliamente usado como droga recreativa, que produce neurotoxicidad serotonérgica en animales y posiblemente también en humanos. El mecanismo subyacente de neurotoxicidad, incluye la formación de especies reactivas de oxigeno (ROS), pero la fuente de generación de estos es un punto de controversia. Se postula que la neurotoxicidad inducida por la MDMA es mediada por la formación de metabolitos bioreactivos. Específicamente, los metabolitos primarios de tipo catecol, la 3,4- dihidroximetanfetamina (HHMA) y la 3,4-dihidroxianfetamina (HHA), que luego dan lugar a la formación de conjugados con el glutatión y la N-acetilcisteína, y que conservan la capacidad de entrar en el ciclo redox y presentan neurotoxicidad serotonérgica en ratas. Aunque la presencia de dichos metabolitos se demostró recientemente en microdialisados de cerebros de ratas, su formación en humanos no se ha reportado aun. Este trabajo describe la detección de N-acetil-cisteína-HHMA (NAC-HHMA) y N-acetil-cisteína-HHA (NAC-HHA) en orina humana de 15 consumidores recreacionales de MDMA (1.5 mg/kg) en un entorno controlado. Los resultados revelan que en las primeras 4 horas después del consumo de MDMA aproximadamente el 0.002% de la dosis administrada es recuperada como aductos tioéter. Los polimorfismos genéticos en la expresión de las enzimas CYP2D6 y COMT, que en conjunto son las principales determinantes de los niveles estables de HHMA y HHA, posiblemente expliquen la variabilidad interindividual observada en la recuperación de la NAC-HHMA y la NAC-HHA en orina. Resumiendo, por primera vez se demuestra la formación de aductos tioéteres neurotóxicos de la MDMA en humanos. Estos resultados apoyan la hipótesis de que la bioactivación de la MDMA a metabolitos neurotóxicos es el mecanismo relevante para la generación de la neurotoxicidad en humanos.

Estudis dirigits a la síntesi d'interruptors moleculars fluorescents basats en tautòmers de valència

Aquest treball de recerca està encaminat a la síntesi de lligands tipus catecol fluorescents, els quals, un cop units a un ió metàl·lic adient, podran presentar tautomerisme de valència, i així permetre la síntesi d’interruptors moleculars fluorescents basats en tautòmers de valència. La síntesi d’aquests lligands parteix del 4-metil-2-metoxifenol com a esquelet catecol que, mitjançant una sèrie de reaccions, ha conduït a l’intermedi 1, intermedi clau per a la preparació de diferents lligands tipus catecol. A partir d’aquest intermedi 1 s’han sintetitzat dos lligands tipus catecol diferents: el lligand model 2, que servirà per assajar reaccions de complexació, i un de fluorescent. Després d’explorar diferents rutes sintètiques encaminades a la preparació d’aquest segon tipus de lligand, s’ha obtingut el compost 20.

Síntesi de nous catecols amb aplicació en materials adhesius bioinspirats

En el nostre grup de recerca i en col·laboració amb el doctor Daniel Ruiz-Molina del Centre d’Investigació en Nanociència i Nanotecnologia (CIN2) d’aquest campus universitari, hem iniciat un projecte que es planteja aconseguir biomimetitzar certes proteïnes adhesives de mol·luscs, l’adherència de les quals es deu a la presència de la funcionalitat catecol. L’objectiu és poder desenvolupar nous materials adhesius basats en aquesta funcionalitat, per tant, és necessari posar a punt protocols sintètics per a l’obtenció de compostos tipus catecol convenientment substituïts. Concretament, en el present treball s’ha aconseguit la síntesi del nou catecol 10, que incorpora en la seva estructura una cadena alquílica acabada en la funcionalitat tiol, amb la finalitat de desenvolupar, més endavant, superfícies o nanopartícules d’or adhesives. En el transcurs d’aquest treball s’ha sintetitzat 4-(6’-mercaptohexil)catecol 10 en una síntesi de tipus convergent l’etapa clau de la qual és una reacció de Wittig entre la sal de fosfoni 11 i l’aldehid 20. La síntesi desenvolupada consta de 9 etapes i s’ha obtingut un rendiment global del 2%.

Síntesis de nuevos catecoles como precursores de materiales adhesivos bioinspirados

En nuestro grupo de investigación y en colaboración con el Doctor Daniel Ruiz-Molina del Centro de Investigación en Nanociencia y Nanotecnología (CIN2) de este campus universitario, hemos iniciado un proyecto que se plantea lograr biomimetizar ciertas proteínas adhesivas de moluscos, cuya adherencia se debe a la presencia de la funcionalidad catecol. El objetivo es poder desarrollar nuevos materiales adhesivos basados en esa funcionalidad, siendo necesaria por lo tanto el desarrollar protocolos sintéticos para la obtención de compuestos tipo catecol convenientemente sustituidos. Concretamente, en el presente trabajo de Master en Experimentación Química se ha conseguido la síntesis de los nuevos catecoles 1 y 2, que incorporan en su estructura una cadena alquílica acabada con la funcionalidad tiol, con el fin de poder desarrollar más adelante superficies o nanopartículas de oro adhesivas. Para la síntesis del 4-(3’-mercaptopropil)catecol 1 se ha puesto a punto una ruta de obtención partiendo del producto comercial eugenol, consistente en 3 etapas sintéticas y con un rendimiento global cercano al 70%. También se ha desarrollado una ruta sintética para el 4-(7’-mercaptopropil)catecol 2 que parte del 3,4-dimetoxibenzaldehído, y consta de 6 etapas, presentando un rendimiento global del 25%.

Síntesi de nous catecols amb aplicació en materials funcionals bioinspirats

Els catecols (compostos aromàtics amb dos hidroxils veïnals) són una unitat estructural present en la naturalesa de formes molt diverses. En el present treball es sintetitza el catecol amb una cadena alquílica saturada de 32 carbonis. L’objectiu és mimetitzar el comportament de les proteïnes segregades pels musclos que formen els filaments pels quals aquest mol·lusc pot adherir-se sobre diverses superfícies de manera hidrofòbica permanent i que li permet mantenir-se adherit tot i estar submergit en l’aigua del mar. Aquesta síntesi es realitza gràcies a l’obtenció d’un valuós intermedi tipus sal de fosfoni que permet introduïr la cadena hidrocarbonada a l’esquelet catecol.

UTILIZACION DE ISOENZIMAS DE EXTRACTOS DE HOJAS EN LA CARACTERIZACION DE CULTIVARES DE DURAZNERO (Prunus persica (L) Batsch)

La caracterización de cultivares de duraznero (Prunus persica (L) Batsch) se hace por medio de la descripción de caracteres agronómicos y morfológicos codificados por organizaciones internacionales, los cuales están fuertemente influenciados por el ambiente. Se han buscado métodos alternativos de caracterización y las isoenzimas han sido utilizadas por su independencia de las condiciones del ambiente, además de identificar individuos en etapas tempranas de su desarrollo. El objetivo del presente estudio es caracterizar cultivares de duraznero mediante el análisis isoenzimático de catecol oxidasas, fosfatasas ácidas, esterazas y peroxidazos en extractos de hojas. Los cultivares de duraznero analizados presentaron bajo polimorfismo isoenzimático, las esterazas caracterizaron diez cultivares, las catecol oxidasas un cultivar agrupándose el resto en cinco modelos, las fosfatasas ácidas caracterizaron dos cultivares agrupándose los otros en siete modelos y las peroxidazos formaron tres grupos. Ello puede explicarse ya que el duraznero es una especie autofértil y presenta una base genética muy reducida. Los evidentes límites discriminatorios de este tipo de análisis hacen que su aporte sea sólo complementario a los métodos de los caracteres agronómicos y morfológicos.

OBTENÇÃO E UTILIZAÇÃO DA ENZIMA POLIFENOLOXIDASE EXTRAÍDA DE POLPA DE PINHA (Annona squamosa L.) MADURA NO MELHORAMENTO DO SABOR DO CACAU (Theobroma cacao L.)

O presente trabalho teve como objetivo estudar a obtenção e a utilização da enzima polifenoloxidase (PPO) extraída de polpa de pinha madura na redução do teor de compostos polifenólicos com a finalidade de diminuir a adstringência e o amargor das amêndoas de cacau processadas na forma de "nibs". A PPO foi extraída com tampão fosfato de potássio 0,025M (pH 7,5), adicionando sulfato de amônio para a precipitação da enzima. O material em pó obtido foi denominado de enzima parcialmente purificada, sendo que a análise de atividade enzimática foi realizada, utilizando-se de catecol como substrato. As características bioquímicas apresentadas foram pH de estabilidade de 6,0 a 6,5 e temperatura de estabilidade de 10 a 30°C. Os "nibs" foram autoclavados (121°C por 15 minutos) e não autoclavados de amêndoas cruas insuficientemente fermentadas e secas, da mesma origem, sendo embebidas em 25 mL de uma solução da enzima contendo 200 unidades/min/mL, durante 30; 60; 90; 210 e 360 minutos, a 23°C e pH 6,0. Os "nibs" foram homogeneizados com a solução de enzima a cada 15 minutos, secos, moídos e desengordurados. Após o tratamento enzimático durante 210 minutos realizado nos "nibs" de cacau desengordurado não autoclavados foi possível observar diminuição de 15% nas concentrações de fenóis totais, 15% de taninos, 10% de flavan-3-ois e 18% de antocianidinas. Os "nibs" de cacau desengordurado autoclavados apresentaram diminuição de 25% nas concentrações de fenóis totais, 26% de taninos, 23% de flavan-3-ois e 51% de antocianidinas.

Determinação espectrofotométrica por injeção em fluxo de compostos fenólicos em águas residuárias empregando peroxidase de abobrinha (Cucurbita pepo)

Empregou-se nesse trabalho alguns vegetais como fonte de peroxidase. Após a determinação de proteína total, atividade e atividade específica, selecionou-se o extrato bruto da abobrinha (Cucurbita pepo) como fonte dessa enzima para ser empregado em um sistema de análise por injeção em fluxo com detecção espectrofotométrica para a determinação de diversos compostos fenólicos (e.g. fenol, catecol, 2,4-diclorofenol, 4-cloro-3-metilfenol, 4-acetamidofenol, 4-clorofenol, 2,4,6-triclorofenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol e hidroquinona). Após a otimização desse sistema em fluxo, o mesmo foi empregado na determinação de compostos fenólicos em águas residuárias de indústrias da região de São Carlos-SP, no intervalo de concentração de 2,0x10-4 a 4,0x10-3 mol L-1, com LD de 8,0x10-5 mol L-1 e freqüência analítica de 58 h-1. A recuperação de fenol em 3 amostras variou de 98,3 a 106, 2% e o RSD foi menor que 1,2% para soluções de fenol nas concentrações de 6,0x10-4 e 8,0x10-4 mol l-1 (n=10).