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La escasez de recursos en nuestro planeta a raíz del uso indiscriminado de fuentes minerales o agrícolas para la manufactura de diversos productos y obtención de materiales ha contribuido a un incremento en la generación de residuos contaminantes con una amplia y variada gama de efectos para la salud y un importante riesgo para el medioambiente. El sector industrial, de la mano de la ciencia química, ha encarado el difícil desafío de implementar una nueva filosofía corporativa denominada Economía Circular, integrando alternativas amigables para el medioambiente donde la innovación tecnológica juega un papel central enfocándose en la reducción al mínimo nivel de la generación de residuos, recirculación o reutilización de los desechos y, por supuesto, ahorrando en gasto energético o materias primas, creando empleos de calidad como negocios rentables. La incorporación de metabolitos vegetales a una matriz de sílice por el método de sol-gel se ha investigado recientemente entendiendo que su diversa funcionalidad química y la presencia de ácidos orgánicos pueden promover la obtención de materiales porosos con potencial aplicación en catálisis sustituyendo a los clásicos precursores ácidos que se utilizan en ese tipo de síntesis que resultan ser costosos ya que en diversos casos requieren de procesos de importación. El método sol-gel abrió una nueva vía de síntesis a temperatura ambiente, ya que permite controlar las propiedades de un material obtenido a partir de precursores líquidos muy puros, de forma que reúna las características necesarias para ser utilizado como membrana selectiva. En el contexto de este trabajo se desarrollan sólidos cuya fase activa está formada por óxidos de silicio con las que interaccionan con las moléculas vegetales presentes en las matrices vegetales utilizadas como fuente de biomasa específicamente a partir de cítricos (limón, mandarina y naranja) aplicando como materia prima los distintos órganos que componen a cada uno de los frutos por separado (cáscara, pulpa y zumo) y, en otros casos, aplicar métodos de extracción exhaustiva por lixiviación etanólica para ejecutar la misma ruta de obtención de los sólidos en presencia de sustancias con eluotropía polar. Por otro lado, a modo comparativo, se llevó a cabo el mismo esquema para otra clase de bio-residuo como lo es la yerba mate. La evaluación por medio de un seguimiento fotográfico de los estadios de madurez de los frutos permitió establecer cuándo un material vegetal podría ser considerado de descarte por su apariencia o carácter organoléptico. Asimismo, el seguimiento fotográfico permite monitorear el grado de solidificación que sufre la sílice obtenida en presencia de los bio-residuos utilizados al ser envejecida a condiciones ambientales. Además, el aporte en el uso de técnicas analíticas, espectrales, térmicas y texturales otorga un panorama específico de las propiedades de los materiales obtenidos siendo por otro lado analizada su superficie y forma con herramientas de micrografías electrónicas. El mecanismo de síntesis para la obtención de sílice integrando los percusores puros utilizados para la síntesis sol-gel y las biomoléculas presentes en las matrices vegetales estudiadas aún debe ser consensuado para ser completamente comprendido. Algunas investigaciones proponen que los ácidos orgánicos aportan la suficiente acidez para dar inicio a las reacciones de polimerización entre los grupos funcionales de los metabolitos presentes en dichos residuos los cuales se pueden condensar con el TEOS generando así los sólidos observados. Este es un punto por más interesante para la realización de la investigación que se llevó a cabo en este trabajo de Tesis Doctoral. Esta propuesta permitió realizar aportes en las áreas de los materiales y de síntesis amigables con el medio ambiente, buscando al mismo tiempo una solución a la interacción entre las biomoléculas presentes en la biomasa de frutos cítricos y la yerba mate para la obtención de sílice como una alternativa de mitigación a la generación de residuos agrícolas para así otorgarles un valor agregado.

En esta tesis se fundamentó nuevos desarrollos científicos y tecnológicos dentro del control óptimo de procesos, especialmente sobre estrategias de control basadas en el formalismo Hamiltoniano. Se puso el énfasis en que los diferentes esquemas presentados se puedan implementar completamente en tiempo real. Principalmente, las estrategias descritas forman una nueva metodología denominada "Control Hamiltoniano con dos grados de libertad" que tienen como núcleo unas ecuaciones en derivadas parciales que permiten resolver el problema de control óptimo continuo en tiempo real. El primer grado se ocupa de la acción de control en lazo abierto para la construcción de la trayectoria óptima, y el segundo genera una ley de control retroalimentada que permite la compensación de desviaciones o seguimiento de la trayectoria óptima. Dentro de las aplicaciones de la tesis, la más importante fue la del tratamiento de la dinámica del virus de inmunodeficiencia humana (VIH/SIDA) debido a sus impacto social, que debido a ciertas características se debió estudiar bajo una metodología de control que contempla las características continuas y descritas de la aplicación, y que en esta tesis fue llamada "programación dinámica híbrida". Esta metodología permite encontrar las dosificaciones óptimas de droga que debe ingerir el paciente en tratamiento. El planteamiento resultó también útil para abordar el problema de reducir los efectos colaterales (side-effects) asociados con la ingestión de ciertas drogas utilizadas en las terapias antirretrovirales del VIH logrando presentar por primera vez en la literatura, un modelo empírico de la dinámica del sistema que incluye estos efectos secundarios.

la escasez prevista para un futuro cercano de los derivados del petróleo y el impacto del uso de los mismos sobre el medio ambiente, ha potenciado en las últimas décadas el desanollo de nuevos materiales, basados en productos naturales. Para éstos se prevé una biodegradabilidad y biocompatibilidadequiparables a la de los biopolímeros. La introducción de grupos funcionales y de estereocentros en las poliamidas las haría más similares a las proteínas que a los nylons convencionales. A partir de esta premisa, se planteó como objetivo de esta Tesis la síntesis y caracterización de poliamidas quirales estereoregulares, cuyos precursores monoméricos derivaran de productos naturales. Para la síntesis de poliamidas esteroregulares del tipo AB (nylons-n), se partió de monómeros bifuncionales , como el ácido (S)-5-amino-4-metoxipentanoico (AMP), el cual se sintetizóa partir de D-ribonolactona o del ácido L-glutámioo. Por policondensación por el método del éster activadose preparó el homopolímcro (AMP)... Se obtuvieron también, a partir de AMP y los aminoácidos naturales glicina (Gli) y L-alanina (Ala), las siguientes poliamidas estereoregulares: (AMP-Gli)n, (AMP-Ala)n,y (Gli-AMP-AMP)n. Por otra parte, se sintetizaron poliamidas quirales estereoregulares del tipo AABB (nylons-n,n). Se utilizó como molde quiral la 4-(S)-carboxil-1,4-butirolactona derivada del ácido L-glutámico. El grupo carboxilo se activó por preparación de un éster lábil y se estudió la policondensación al azar con l,6-diaminohexano obteniéndose una poliamida no estereoregular (arrégica). Por control de la estereoquímica de la polimerización, se sintetizaron una poliamida sindiorégica y otra isorrégica. También se sintetizó un análogo quiral estereoregular del nylon-2,5; con centros quirales tanto en la porción diácido como diamina. Finalmente se prepararon polimanaramidas. Los polímeros obtenidos en este trabajo se caracterizaron fisica y espectroscópicamente. Se estudió la distribución de pesos moleculares y el comportamiento térmico de estos materiales. A efectos de analizar su cristalinidad se efectuaron estudios de rayos X de polvo y de microscopía óptica de luz polarizada. Se determinaron también la higroscopicidad, solubilidad y actividad óptica de las poliamidas sintéticas.

Un análisis general acerca de las tendencias del mercado de bebidas en los últimos años, marca un cambio en las preferencias del consumidor hacia productos no alcohólicos, naturales y saludables, con aromas y sabores innovadores. La yerba mate (YM) y el cassis (Cs) son considerados fuentes de compuestos bioactivos como los polifenoles, antocianinas, ácido ascórbico, entre otros; los potenciales beneficios para la salud de tales compuestos han impulsado nuevos desarrollos en la industria alimentaria, aumentando la demanda de productos con alta palatabilidad, requisito crítico para cualquier alimento con alto contenido de polifenoles. La obtención de productos en polvo por liofilización permite aumentar la vida útil de los alimentos y conservar mejor las propiedades como el color, sabor, aroma, textura, actividad biológica, y una mayor capacidad de rehidratación. El uso de esta técnica para obtener bebidas en polvo a partir de Cassis e infusiones de yerba mate, permitiría llevar sus ventajas nutricionales a un mayor número de consumidores. El alto contenido de azúcar presenta dificultades técnicas debido a la baja temperatura de transición vítrea de algunos componentes (azúcares de bajo peso molecular y ácidos orgánicos); y la alta higroscopicidad genera pegajosidad, colapso y problemas de fluidez durante el procesamiento y almacenamiento. La adición de agentes coadyuvantes como la maltodextrina antes del secado puede ayudar a reducir esos problemas. Para obtener productos en polvo de óptima calidad y estables durante el almacenamiento, se deben considerar sus propiedades de sorción. Se desarrollaron diferentes formulaciones a partir de polvos liofilizados de YM/Cs/maltodextrina/ con adición de azúcar/edulcorante y aromas; evaluadas en diferentes etapas, la primera de estas incluyó la evaluación de la aceptabilidad, atributos de diagnóstico e intensión de compra de diferentes formulaciones de una nueva bebida en polvo. Se analizó el efecto de la exposición repetida, basado en la hipótesis de que el consumo repetido puede contribuir a una calificación más positiva de la bebida y a un aumento en la intención de compra. En una etapa posterior, se aplicaron diferentes metodologías sensoriales para lograr los ajustes en la formulación para satisfacer los requerimientos del consumidor, mejorando la aceptabilidad y optimizando los atributos sensoriales. Finalizando con la caracterización sensorial de la bebida en polvo, por medio de técnicas de cuantificación estáticas, perfiles dinámicos y el análisis del efecto de la ingesta múltiple sobre su aceptabilidad simulando condiciones de un consumo habitual. Se realizaron estudios de almacenamiento a diferentes temperaturas y humedades relativas, determinando las propiedades de sorción por medio del modelado de diferentes ecuaciones(GAB, Oswin, Halsey y Caurie); evaluando los cambios debidos a la humedad relativa de almacenamiento sobre las propiedades físicas y químicas de las formulaciones en polvo; se determinó el diagrama de estado para la fase amorfa y los valores críticos de almacenamiento (awC y WcC) y se estudió el efecto de la digestión gastrointestinal sobre los compuestos bioactivos y la actividad antioxidante mediante una simulación (in vitro) de 2 etapas, una etapa gástrica y una etapa intestinal. Fue posible obtener una bebida instantánea saludable de alta palatabilidad a partir de infusiones de Yerba mate y Cassis, permitiendo que las ventajas nutricionales de estos ingredientes lleguen a un mayor número de consumidores. Se logró determinar la concentración óptima de la infusión YMI, ajustando el atributo astringencia; además de establecer el contenido de azúcar, edulcorante y aroma “Fruto rojos” comercial necesarios para potenciar los atributos de dulzor y aroma, de gran importancia para la aceptabilidad del producto final. Se caracterizó el perfil sensorial del producto final, el cual se destacó por una apariencia atractiva, de color y brillo intensos, pronunciado aroma a frutos rojos y buen balance entre el dulzor y la acidez. El uso de las metodologías dinámicas permitió conocer el perfil sensorial dinámico de la bebida final, caracterizada por dos atributos dominantes en el tiempo “Frutos rojos y Dulzor” y una alta aceptabilidad global sostenida durante las diferentes ingestas. Estos resultados indican una adopción exitosa por parte de los consumidores. Las propiedades de sorción por medio del modelado de diferentes ecuaciones, indicaron que en los casos estudiados GAB fue el modelo que mejor representa el comportamiento de sorción de agua de las diferentes bebidas en polvo. El producto de estudio presentó una alta estabilidad en sus características físicas (color, solubilidad; morfología) y químicas (contenido de polifenoles, antocianinas, ácido ascórbico y actividad antioxidante) cuando se expuso a humedades relativas entre 11 y 33%; superando el 43.2% HR fueron apreciados cambios de la microestructura y la disminución en la concentración de los compuestos bioactivos y la actividad antioxidante, provocando una pérdida de la calidad nutricional. Un almacenamiento a 76%HR produjo la completa degradación de la estructura del polvo formando una goma. Las condición de almacenamiento para garantizar el estado vítreo y minimizar el deterioro físico del producto por apelmazamiento y la pérdida de la calidad nutricional debido al deterioro en los compuestos bioactivos y la baja en la actividad antioxidante fueron: T≤20ºC; %HR<43.2% y Wc< 0.051 kg agua/ kg m.s. Se sugiere el uso de un envasado con materiales de baja permeabilidad al vapor de agua para extender la vida útil del polvo. La simulación de digestión in vitro evidenció un fuerte efecto sobre los compuestos bioactivos, los cuales alcanzaron niveles muy bajos durante las fases gástrica e intestinal; sin embargo la actividad antioxidante permaneció alta, sugiriendo que durante el proceso de digestión pueden tener lugar transformaciones de los bioactivos a otras formas con alta actividad antioxidante. En el análisis realizado durante este estudio solo se expone las posibles concentraciones bioaccesibles para ser absorbidas.

El presente trabajo consiste en un estudio de la oxidación electroquímica del cobre, con la finalidad de obtener óxido cuproso. Ha sido nuestra idea la de efectuar un estudio lo más completo posible, con los medios que teníamos a nuestro alcance, de todos los factores que, de una u otra manera, intervienen en la obtención electroquímica de óxido cuproso, es decir, aquellos que tienen valor desde un punto de vista que podríamos llamar teórico (tal es el caso de las determinaciones de los potenciales de descomposición) como de aquellos otros que tienen un valor eminentemente práctico (influencia de distintos factores en la producción y en las características físico-químicas del producto obtenido). Al decir, precedentemente, que nuestra idea ha sido la de efectuar un estudio ”lo más completo posible“ sobre el tema, es necesario que dejemos aclarado que no pretendemos que tal estudio se haya realmente llevado a cabo con todo éxito, ni mucho menos que sea este un trabajo exhaustivo sobre el tema. Pero, no obstante ello, nos encontraremos conformes si, en la medida de lo hecho, ello resulte un paso más adelante en la investigación en general y, en el caso particular que nos ocupa resalte, una vez más, la importancia enorme que tiene, durante la fabricación de un producto por vía electroquímica, el conocimiento amplio de las variables puestas en juego durante el proceso, por la influencia notable que ellas ejercen sobre la constitución íntima del producto en cuestión.

En el presente trabajo de investigación se busca mostrar la posibilidad de producir mullita de alta calidad en Argentina, utilizando materias primas nacionales y comodities internacionales con el objetivo de obtener un material confiable, de excelentes propiedades en el uso y con un costo razonable para ser incorporada en la producción de refractarios. El estudio de la obtención tecnológica de mullita a partir de arcillas y caolines refractarios argentinos, y alúmina calcinada ó alúminas hidratadas, se realizó partiendo de los ensayos de caracterización de las materias primas utilizadas (arcillas, caolines, alúmina calcinada y un hidrato de alúmina), los cuales fueron analizados desde el punto de vista físico-químico, continuó con el estudio de las mezclas (arcilla/caolín con alúmina calcinada/hidratada) en proporciones de estequiometría 3Al₂O₃·2SiO₂ caracterizadas fisicoquímicamente. Posteriormente se realizó un seguimiento a las transformaciones físicoquímicas, termomecánicas y minerológicas llevadas a cabo durante su calcinación a alta temperatura y su estudio cinético. Este último definió la temperatura y tiempo de calcinación a aplicar al proceso final. A posteriori se realizó el conformado de probetas por tres métodos, prensado (a tres presiones distintas), colado y extrusión. Se calcinaron probetas a la temperatura y tiempo definidas en la etapa anterior, caracterizándose fisicoquímica y termomecánicamente. Se establecieron parámetros de semejanza entre las propiedades de las probetas obtenidas por colado ó extrudado, con aquellas provenientes de las prensadas a distintas presiones con el objeto de poseer herramientas científico técnicas en el caso de una producción industrial que permitan decidir un tipo de operación u otro según la disponibilidad de instalaciones de una empresa adoptante; siempre vinculado al tipo de propiedades finales deseadas. Por último en base a los ensayos de caracterización realizados se seleccionó el material obtenido por extrudado, y se efectuó una pequeña producción de mullita a escala con la cual se elaboraron prototipos de refractarios mulliticos, comparándose sus propiedades mecánicas con otros elaborados de igual forma pero con materia prima importada (mullita comercial).

Objetivo general Lograr una mejor comprensión del comportamiento químico de los metales de transición (biometales), en relación a la interacción y formación de complejos con ligandos de interés biológico y/o farmacológico. El desarrollo del mismo pretende abordar el aspecto químico que determina los factores condicionantes de su actividad biológica, principalmente los nexos de relación entre la estructura, las propiedades fisicoquímicas y los mecanismos de acción en medios biológicos. Objetivos específicos -Sintetizar complejos con ligandos bioactivos e iones metálicos de relevancia biológica (Cu(II), Zn(II), V(IV)O²⁺). -Generar sistemas que presenten analogías con los existentes en la naturaleza. -Caracterizarlos principalmente en relación a su estructura y a sus propiedades fisicoquímicas. -Evaluar en algunos de estos compuestos los efectos de los ligandos libres y los complejos sobre la proliferación, y la morfología celular. Investigar si el posible mecanismo de acción es por estrés oxidativo (generación de ROS). -Correlacionar la estructura tanto del complejo como de la enzima con sus actividades biológicas.