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Publicación Acceso abierto Liberación controlada de carbofurano desde micropartículas de quitosano para el control de nemátodos en cultivos de tomate(Universidad del Valle, 2019) Sánchez-Andica, Rubén Albeiro; Paez Melo, Martha IsabelSe preparó una formulación de liberación controlada (FLC) mediante el encapsulamiento de carbofurano en micropartículas de quitosano para ser usado como nematicida en cultivos de tomate. Las partículas se prepararon mediante la técnica de entrecruzamiento iónico. La eficiencia de encapsulamiento (EE) del plaguicida fue de 67 % y la capacidad de carga (CC) del quitosano para encapsular carbofurano fue de 24 %. Se evaluaron diferentes tipos de agentes Entrecruzantes (sulfato, fosfato, pirofosfato y tripolifosfato) encontrándose que no hay diferencia estadística en la EE, sin embargo, se utilizó sulfato por presentar la mejor precisión. El pH necesario para que haya interacción entre quitosano, sulfato y carbofurano debe estar entre 3 y 6; se obtuvo una mayor EE y menor desviación a pH 4. Las imágenes de SEM para las micropartículas vacías (MPV) mostraron una superficie rugosa y porosa, con un tamaño de partícula de 1023 nm, mientras que la FLC presentó una superficie lisa con tamaño de partícula de 1127 nm. La FLC mostró un perfil de liberación en agua más lento que el carbofurano libre (CAB-L). Después de tres días, la liberación de carbofurano desde la FLC se estabiliza con una liberación acumulada máxima del 70 % y de 100 % para CAB-L. EL coeficiente de difusión (n) resultó ser 0.603 implicando que la difusión es de tipo anómalo o no fickiano. El efecto nematicida de la FLC logró disminuir las afecciones de las raíces de plántulas de tomate causada por nemátodos del género Meloidogyne spp en un 50 % usando la FLC. La aplicación de la nueva formulación de carbofurano ayudaría a disminuir el impacto ambiental, disminuir el impacto sobre trabajadores y consumidores de alimentos, reducir costos de agroquímicos, así como también, aporte en el entendimiento del entrecruzamiento iónico de quitosano con sulfato cuando se encapsula un ingrediente activo como el carbofurano.Publicación Acceso abierto Actividad biológica de complejos lantánidos con ligandos N,O-quelato derivados de bencimidazoles(Universidad del Valle, 2022) Aragón Muriel, Alberto; Polo Cerón, DorianLos bencimidazoles se consideran una clase prometedora de compuestos heterocíclicos bioactivos que muestran una amplia variedad de propiedades biológicas útiles debido a sus similitudes estructurales con bases nitrogenadas como las purinas. Cuando estos compuestos presentan grupos aminofenil como sustituyentes en el anillo imidazol, es posible obtener bases de Schiff que resultan adecuadas para mejorar en gran medida el efecto en su actividad biológica y farmacológica. Además de su importancia biológica, estos compuestos forman complejos estables con varios metales de transición, entre ellos, los lantánidos, que también han logrado demostrar un gran número de propiedades biológicas en diferentes estudios. Esta estabilidad aumenta cuando el ligando orgánico presenta más de un punto de coordinación al metal, lo cual es común en compuestos heterocíclicos con sistemas N,N-quelato, N,S-quelato o N,O-quelato. Con el interés de desarrollar nuevos complejos metálicos con potencial actividad biológica, y considerando la posible aplicación terapéutica de complejos lantánidos con ligandos N,Oquelato basados en 2-arilbencimidazoles, esta investigación describe la síntesis y caracterización de complejos lantánidos (La3+, Ce3+, Sm3+) que contienen ligandos tipo aminofenil-bencimidazol y bases de Schiff obtenidas a partir de salicilaldehído y 2,4- dihidroxibenzaldehído. La actividad antiproliferativa de los compuestos fue estudiada sobre células U251 (glioblastoma humano), PC-3 (cáncer de próstata), K562 (leucemia mielógena), HCT-15 (carcinoma colorrectal), MCF-7 (adenocarcinoma epitelial de mama) y células SKLU-1 (carcinoma de pulmón) empleando sulforodamina B (SRB) en un ensayo de microcultivo. La evaluación antibacteriana se realizó frente a las cepas ATCC de S. aureus, L. monocytogenes, P. aeruginosa y E. coli, por el método de microdilución, mientras que la actividad antiparasitaria se llevó a cabo por métodos fluorométricos y MTT frente a P. falciparum, L. braziliensis y T. cruzi. La actividad biológica fue complementada con estudios adicionales de interacción de los compuestos químicos con diferentes objetivos moleculares que incluyen modelos de membrana bacteriana, ADN de timo de ternera, docking molecular con los receptores PBP2A (S. aureus), Cruzaina, Leishmanina y Alfa-tubulina, así como la dinámica molecular para los sistemas de membrana DMPC-DMPG / POPE-POPG, y para la interacción con la superficie de Leishmanina. Los resultados muestran que los complejos lantánidos presentados en este trabajo son generalmente más activos con relación a sus ligandos libres, confirmando un efecto sinérgico, mientras que los estudios de interacción con diferentes objetivos moleculares indican que existe una clara relación estructura-actividad.Publicación Acceso abierto Actividad insecticida de extractos y antioxidante de derivados de ácido cafeico en Tithonia diversifolia, y actividad antibacteriana de los Regioisómeros sintéticos análogos de Achyrofurano en Achyrocline Satureoides(Universidad del Valle, 2018) Pantoja Pulido, Kriss Dayana; Colmenares de Vélez, Ana JuliaEn la presente tesis se describe la actividad biológica de derivados de ácido cinámico en Tithonia diversifolia y regioisómeros análogos de achyrofurano en Achyrocline satureoides. Con el fin de proporcionar un orden secuencial del trabajo de investigación, el documento se estructuró en dos capítulos. En la primera parte del capítulo 1, se describe la evaluación de diferentes extractos de hojas secas de T. diversifolia sobre obreras de colonias de laboratorio de Atta cephalotes mediante ingestión y contacto. Adicionalmente, se analizó la actividad biológica de los extractos como inhibidores de acetilcolinesterasa (AChE) y butirilcolinesterasa (BuChE). El extracto de diclorometano a 1000 ppm, mediante ingestión, presentó la mayor actividad insecticida, al causar 70 y 90% de mortalidad de hormigas obreras en solo cinco y siete días de tratamiento, respectivamente. Los valores de inhibición de la acetilcolinesterasa, mostraron que el extracto de diclorometano tuvo mejor IC50, en comparación a sus fracciones lo que demuestra que la actividad se potencializa al usar el extracto crudo. Estos resultados pueden asociarse a la existencia de terpenos y sesquiterpenlactonas presentes en T. diversifolia probablemente inhibidores de la AChE. En la segunda parte, se reporta el aislamiento de un nuevo derivado de ácido cafeico a partir del extracto butanólico de hojas de Tithonia diversifolia. La estructura se determinó como ácido (E)-3-(((3-(3,4-dihidroxifenil)acriloiloxi)metil)-2-metiloxirano-2-carboxílico (1). Además, se aislaron seis conocidos ácidos fenólicos, ácido 4,5-di-O-dicafeoilquínico (2), ácido 3,4-di-O-dicafeoilquínico (3), ácido 3,5-di-O-dicafeoilquínico (4), ácido 3-O-cafeoilquínico (5), ácido 4-O-cafeoilquínico (6) y ácido 5-O-cafeoilquiníco (7); los compuestos 1, 2 y 3 son reportados por primera vez en esta especie. Las estructuras de los compuestos se establecieron basándose en LC-MS y análisis espectroscópicos de RMN (1D) y (2D). La evaluación de la capacidad antioxidante, realizada en placas de 96 pozos, mostró que los derivados de ácido cafeico probados poseen fuerte capacidad captora de radicales DPPH y moderado poder antioxidante reductor de hierro (FRAP). Finalmente, en el capítulo 2 se describe la obtención de dos dibenzofuranos polioxigenados simétricos análogos de achyrofurano (39a-b) con restos 2-metilbutiroilo en C-4 y C-6 a partir de floroglucinol comercial, a través de una secuencia de reacciones que incluyen monoacilación, yodación, acoplamiento Suzuki-Miyaura, dimerización oxidativa y ciclación. Adicionalmente con esta ruta, se sintetizaron nuevos compuestos racémicos: un derivado de floroglucinol yodado (36), siete derivados de acilfloroglucinol (37a-g) y tres acilfloroglucinoles (38a-b, 46). Algunos de los compuestos obtenidos fueron activos contra bacterias Gram-positivas, incluyendo aislados clínicos multirresistentes de Staphylococcus aureus. El dibenzofurano 39b con cadenas de propilo en C-2 y C-8 exhibió la mejor actividad antibacteriana con valores comparables a los del dibenzofurano achyrofurano natural. Palabras claves: Botón de oro; Hormigas cortadoras de hojas; Actividad insecticida; Actividad inhibitoria de colinesterasa; Derivados de ácido cafeico; 2,2-difenil-1-picrilhidrazilo; Actividad captora de radicales libres; Poder antioxidante reductor de hierro; Contenido total de fenoles; Actividad antibacteriana; Dibenzofuranos; Derivados de floroglucinol.Publicación Acceso abierto Diseño, sintesis y estudios electrónicos de nuevos sistemas fotoactivos basados en el modelo dador -π-aceptor y su aplicación en electrónica organica y en celdas solares sensibilizadas por pigmentos(Universidad del Valle, 2014) Arteaga Fuertes, Danny Alejandro; Insuasty Obando, Braulio; Ortíz González, AlejandroEn la presente tesis doctoral, la cual esta dividida en dos capítulos se describe la síntesis, el estudio optoelectrónico y fotovoltaico de una serie de sistemas moleculares tipo D-π-A basados en la combinación convergente de una variedad de fragmentos electroactivos, tanto de tipo aceptor como dador de electrones y su aplicabilidad en electrónica orgánica y celdas solares sensibilizadas por pigmentos (DSSCs). En el primer capítulo se aborda el estudio de una serie de moléculas electroactivas compuestas por tetrafenilporfirinas (TPPs) y fullereno C60 unidos covalentemente a través de oligovinilpiridinas de diferentes longitudes como cables moleculares -π-conjugados. Los compuestos descritos en este capítulo se caracterizaron principalmente por técnicas espectroscópicas como IR, RMN-1H, RMN-13C y espectrometría de masas (MALDI-TOF). Las propiedades electrónicas se estudiaron mediante espectroscopía de absorción-emisión, técnicas electroquímicas y métodos computacionales. Los estudios fotoquímicos, electroquímicos y de modelamiento molecular revelaron un fuerte carácter push-pull de las especies electroactivas, permitiendo predecir la formación de un sistema de cargas separadas por fotoexcitación que conlleva a una interacción de transferencia electrónica fotoinducida desde el fragmento porfirínico a la molécula de C60 a través de cada cable molecular. En el segundo capítulo se discute el diseño, síntesis, caracterización y estudios fotovoltaicos de una serie de fotosensibilizadores metalorgánicos y orgánicos tipo D -π-A, basados en la unión covalente de fragmentos dadores como terpiridinas y porfirinas a diferentes unidades electroaceptoras como grupos de anclaje para celdas DSSCs, mediante cables moleculares de oligovinilpiridinas, oligotiofenos y oligofluorenos. Los pigmentos obtenidos se caracterizaron por técnicas espectroscópicas como IR, RMN-1H, RMN-13C y espectrometría de masas (MALDI-TOF), además se estudiaron sus propiedades electrónicas mediante espectroscopía de absorción-emisión, técnicas electroquímicas y modelamiento molecular que permitieron evaluar los comportamientos push-pull y los niveles energéticos de los orbitales frontera y así determinar su aplicabilidad en la construcción de celdas DSSCs.Publicación Acceso abierto Electrophoretic separation of proteins on capillary columns grafted with non-fouling, stable films prepared by controlled radical polymerization [recurso electrónico](2019-10-09) Espinal Naranjo, José Humberto; Sandoval E., Junior (Director de Tesis o Trabajo de Grado)Proteins are complex macromolecules that are inherently active towards a variety of surfaces. The active sites of the surface can enable structural alteration and destabilization of many proteins leading to their adsorption. Capillary electrophoresis (CE) is one analytical application where the consequences of adsorption can be especially catastrophic when the protein solute becomes stuck on the capillary before reaching the detector. Chemical modification of the fused-silica capillary has been aimed at eliminating unwanted interactions between the inner wall of the capillary tube and the sample undergoing separation. The goal of this project is to provide a hydrolytically stable organic film that coats the inner-wall of the fused-silica tubes used in CE. We used a surface-confined grafting procedure based on atom transfer radical polymerization (ATRP) which was also surface-initiated from ¿-bromoisobutyryl groups. Immobilization of the initiator was achieved by hydrosilylation of allyl alcohol on hydride silica followed by esterification of the resulting propanol-bonded surface with ¿-bromoisobutyryl bromide. The modified surfaces were characterized by IR and solid-state NMR spectroscopies, atomic force microscopy, contact-angle measurements, etc. The focus of this thesis work was to quantitatively assess the extent of surface deactivation (non-fouling) upon grafting by examining the CE migration profile of several chemical probes, including proteins. Additionally, a systematic assessment of the stability of all new bonded materials was also an essential part of this work. Our results showed that the coated capillary tubes exhibit (i) a complete (100%) recovery of lysozyme; i.e., there is no adsorption of this challenging solute on the coated surface, and (ii) a high long-term hydrolytic stability under the inherently harsh conditions of capillary isoelectric focusing. As a by-product of the present work, we have come up with an improved analytical methodology to determine solute recoveries in CE.Publicación Acceso abierto Actividad Catalítica de compuestos de Paladio (II) y Níquel (II) con ligando N-Heterocíclicos [recurso electrónico](2019-09-19) De La Vega Quintero, Gala Paulina; Galarza de Becerra, Esperanza (Director de Tesis o Trabajo de Grado); Cuenu Cabezas, Fernando (Director de Tesis o Trabajo de Grado)La química de coordinación representa un área muy estudiada de las ciencias naturales, sin embargo, la gran variedad de compuestos que pueden obtenerse hace que sigan siendo vigentes las diferentes investigaciones en este campo. Es por ello que en este trabajo se presentan los resultados de la investigación en química de coordinación de ligandos N-heterocíclicos derivados de B-dicetoiminatos, triazoles y bases de Schiff, con los metales de transición Níquel (II) y Paladio (II), adicional a esto se estudió la actividad catalítica de los compuestos de coordinación obtenidos en las reacciones de polimerización de etileno (con Ni) y el acople C-C Mizoroki-Heck (con Pd). Para los complejos de paladio se evaluó también su actividad antifúngica. Los resultados obtenidos demuestran la gran variabilidad de reacciones químicas que se pueden efectuar al comparar elementos que se encuentran en el mismo grupo de la tabla periódica, desde aspectos como la solubilidad hasta la forma de coordinación del ligando al metal, encontrándose en general en este trabajo, que los complejos de paladio son los más robustos, solubles y eficientes como catalizadores, llegando incluso a comportarse como catalizadores verdes ya que son activos en agua. La actividad biológica de algunos de los ligandos y complejos aquí obtenidos también fue estudiada, encontrando que, si bien la actividad biológica no es muy alta, debido entre otros aspectos a la solubilidad de los complejos, se pueden hacer observaciones interesantes respecto a la estructura de los compuestos y su actividad.Publicación Acceso abierto Desarrollo de una herramienta para la gestión de la calidad del agua del río Cauca en su paso por el Departamento del Valle basado en sistemas inteligentes.(2017-10-18) Sarria Villa, Rodrigo Andrés; Páez Melo, Martha Isabel; Ocampo Duque, WilliamLos cambios ambientales drásticos que se vienen presentando en todo el planeta debido al desarrollo industrial, crean la necesidad de aumentar el número de investigaciones que permitan evaluar el efecto de diferentes contaminantes que son arrojados constantemente al medio ambiente. Como estrategias para combatir la contaminación de las aguas, las sustancias de estudio deben ser definidas en función de su ecotoxicidad acuática y su toxicidad humana a través de vías acuáticas de exposición, así como de un seguimiento de una contaminación medio ambiental extensa, de ahí el interés de realizar monitoreos sobre los cauces fluviales. Para la protección efectiva del medio ambiente, se deben controlar tanto los indicadores macro-contaminantes, como los micro-contaminantes. El Valle del Cauca, por ser una región eminentemente agrícola e industrial, puede presentar cantidades significativas de plaguicidas en sus aguas, sedimentos y biota. Así mismo, la presencia de grandes asentamientos industriales en la región, destacando la producción de pulpa y papel, las artes gráficas, la industria química y/o la metalmecánica, sugieren una posible presencia de sustancias peligrosas como hidrocarburos aromáticos policíclicos y metales pesados, los cuales pueden emerger en las aguas mal tratadas y perjudicar el estado ecológico del río. Los impactos negativos por la presencia de estas sustancias peligrosas se pueden evaluar apropiadamente, siguiendo la metodología de evaluación de riesgo. En este trabajo se diseñó un modelo de análisis de riesgo ecológico para evaluar la contaminación de las aguas del río Cauca empleando la lógica difusa. Para esto se realizó la caracterización fisicoquímica de las aguas y sedimentos del río y se realizó la determinación de plaguicidas, HAPs y metales pesados en el área de estudio. Ensayos eco-toxicológicos de microtox fueron empleados con el fin de examinar la toxicidad aguda de muestras medioambientales basándose en la reducción de la bioluminiscencia natural de la bacteria marina Vibrio fischeri en presencia de agentes contaminantes. Los resultados del modelo indicaron una alerta por la presencia de sustancias orgánicas y metales pesados (Con riesgo ecológico superíor al 50%). El modelo propuesto es una alternativa de manejo de la calidad del agua del río Cauca en su paso por el Departamento del Valle.Publicación Acceso abierto Autenticación del origen botánico y geográfico del café colombiano por metabolómica basada en RMN(2015-11-20) Arana Rengifo, Victoria Andrea; Wist, JulienEl Café de Colombia es 100% Arábico lavado (Coffea arabica L.). Este, debido a las condiciones ambientales y al sistema de gestión de calidad que han diseñado los productores colombianos, cuenta con una gran reputación a nivel mundial como producto de alta calidad. Se sabe que alrededor de 563.000 familias de cafeteros se han organizado a través de la Federación Nacional de Cafeteros para aplicar normas de calidad para la exportación de café. Para garantizar la autenticidad y origen del Café de Colombia se emplea certificaciones como las de Denominación de Origen, Indicación Geográfica Protegida o Marca de Certificación. Sin embargo, Colombia aún no se vale de plataformas analíticas para demostrar que el producto es realmente colombiano, de calidad y que éste no se encuentra adulterado. En este trabajo se ha desarrollado un método simple, rápido y robusto, haciendo uso de huella metabolómica basada en 1H-RMN, para la clasificación del café verde y tostado, por origen botánico (C. arabica vs No C. arabica) y geográfico (café Colombiano vs cafés de otros orígenes). Los modelos que se obtuvieron por PLS-DA, evaluados mediante doble validación cruzada, permitieron predicciones muy precisas (Q2 > 0.74 para la validación interna y Q2 > 0.86 para la validación externa). Estos modelos para el caso de café tostado fueron construidos y evaluados exclusivamente con muestras preparadas de manera estandarizada, con grado de tostado medio a 200 ºC. Debido a que la composición química del café depende del tiempo y temperatura usada durante el proceso de tostado, en este trabajo también se evalúa el efecto del proceso de tostado sobre la predicción de los modelos. Para ello se usaron, en la validación externa, muestras preparadas con cuatro diferentes grados de tostado, medio, oscuro medio, oscuro y muy oscuro, y dos temperaturas, 180 y 200 ºC. En el caso de las muestras con grado de tostado muy oscuro, se observó que el perfil metabolómico es modificado drásticamente, y los valores de predicción obtenidos fueron muy bajos (Q2 < 0.20). Para los demás grados de tostado, se pueden realizar predicciones cercanas a las obtenidas (Q2 > 0.75), si se elimina de la matriz de datos una parte del área de la región alifática del espectro. De acuerdo a estos resultados, las muestras con grado de tostado muy oscuro fueron detectadas y excluidas del análisis de clasificación, obteniéndose de esta manera un modelo robusto que permite predecir muestras de café tostado con tres grados de tostado diferentes, sin necesidad de modificar el conjunto de muestras usado para la construcción de los modelos. Colombia exporta, casi en su totalidad, el café que produce por el gran valor con que éste cuenta en el mercado internacional, por consiguiente, necesita importar café de menor calidad para abastecer el consumo interno del país. Esto facilita la ocurrencia de eventos de adulteración del café Colombiano por parte de los caficultores. Por ello, se incluyeron en el estudio muestras de café de países vecinos (Brasil y Perú) y se compararon los resultados de clasificación de estas muestras con respecto a las de Café de Colombia empleando tanto los estudios de metabolomica 1H-RMN mencionados, como otras técnicas analíticas tales como GC-MS y GC-CIRMS. Los mejores resultados se obtuvieron con RMN seguido de GC-MS. La metodología GC-C-IRMS no permitió una correcta clasificación.