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Síntesis y propiedades de copolímeros en bloque constituidos por bloques hidrofílico-hidrofóbico

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Autores/as: Marcos Eduardo Coustet ; María Susana Cortizo ; Omar Azzaroni

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No requiere 2014 SEDICI: Repositorio Institucional de la UNLP (SNRD) acceso abierto Descargá directamente

Cobertura temática: Ciencias químicas  

El presente trabajo de tesis se enfoca en la síntesis de nuevos copolímeros en bloque caracterizados por poseer un bloque hidrofóbico y otro hidrofílico. Se ha seleccionado el metacrilato de bencilo para la construcción del bloque hidrofóbico y ácido metacrílico (por posterior hidrólisis del metacrilato de tert-butilo) o metacrilato de N, N´dimetilaminoetilo para la obtención del bloque hidrofílico. La metodología de síntesis seleccionada es un método de polimerización aniónica que requiere condiciones menos drásticas que la polimerización aniónica convencional, basada en iniciadores organometálicos. Este método de polimerización se denomina “polimerización por transferencia de grupo” (o GTP, Group Transfer Polymerization, por sus siglas en inglés) y se realiza a temperatura ambiente empleando un iniciador sililcetenacetal conjuntamente con un catalizador nucleofílico (bisbenzoato de tetrabutilamonio). Los copolímeros mencionados han sido estudiados en combinación con otros materiales a fin de analizar sus propiedades de autoensamblado en solución (fase directa o inversa) ó aplicando la metodología “capa por capa” (o L-b-L, layer-by-layer) sobre partículas de sílica y sobre superficies planas. Se utilizaron numerosas técnicas para la caracterización y estudio de los productos obtenidos, tales como dispersión de luz dinámica (DLS), espectroscopia UV-Visible, potencial zeta, microbalanza de cristal de cuarzo, microscopías de láser confocal, de fuerza atómica, electrónica de barrido y de transmisión electrónica, entre otras.

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Síntesis y propiedades de óxidos mixtos de hierro y bario obtenidos por métodos suaves

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Autores/as: Silvia Elena Jabobo ; Miguel Angel Blesa

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No requiere 1998 Biblioteca Digital (FCEN-UBA) (SNRD) acceso abierto Descargá directamente

Cobertura temática: Ciencias químicas  

Este trabajo describe la síntesis de hexaferrita de bario, con buenos rendimientos, por un nuevo método de síntesis por vía húmeda. El precursor se obtiene por la adición de cloruro de bario a una solución de ferrato de sodio fuertemente alcalina (preparada por la oxidación del cloruro férrico por cloro en medio alcalino). Este precursor está formado, esencialmente, por ferrihidrita e hidróxido de bario cristalino, sin descartar la presencia de goetita y otros óxidos mixtos de bario y de hierro. El tratamiento térmico del precursor conduce a la formación de partículas de hexaferrita de bario a muy bajas temperaturas (~ 700°C); es la más baja temperatura informada en la preparación de este compuesto. Las partículas de la hexaferrita de bario tienen forma de plateletas con un diámetro basal del orden de 0,5 μm. Se emplearon diferentes técnicas para seguir la transformación térmica del precursor: difracción de rayos X, espectroscopía Mössbauer, microscopía electrónica de barrido, espectroscopía infrarroja, métodos dispersivos en energía, análisis termogravimétrico y análisis térmico diferencial. La cristalización ocurre a temperaturas relativamente bajas y los cristalitos formados alcanzan tamaños del orden de 50 nm a 800°C. La única fase cristalina que se detecta en el precursor es el Ba(OH)2; los otros picos de difracción corresponden a la ferrihidrita. Mediante el tratamiento térmico se forma la hexaferrita como única fase; sólo se detecta la presencia de monoferrita de bario cuando el calentamiento es prolongado y se realiza a una temperatura máxima relativamente baja (< 700°C). En el precursor, el contenido de agua es del orden del 16%, valor que concuerda con los resultados de difracción de rayos X. La pérdida de agua ocurre en diversas etapas. La mayoría de las bandas del espectro infrarrojo pueden asignarse a la ferrihidrita e indica sólo vestigios de carbonato. Los espectros Mössbauer de los sólidos calcinados muestran la transformación de ferrihidrita en hexaferrita de bario, a través de la transformación de los dobletes anchos de los espectros de partículas superparamagnéticas con HFD's característicos en los cinco sextupletes bien resueltos que caracterizan a la hexaferrita de bario. A través de los espectros Mössbauer se pudo conocer la distribución de los iones hierro (III) en los cinco sitios cristalográficos característicos y el producto final indica una buena distribución de los iones hierro en esos sitios, condición necesaria para un material con propiedades magnéticas adecuadas. Las características del precursor y su transformación térmica se discuten en base a la vía de síntesis elegida; los buenos resultados se relacionan con la química en solución y la cristaloquímica de los iones involucrados. Se midieron las propiedades magnéticas macroscópicas del material con un magnetómetro SQUID. Se prestó particular atención a la influencia de la relación estequiométrica Fe:Ba inicial; los resultados indican que cuando se emplea un ligero exceso de bario en la etapa inicial, se mejoran las propiedades del material final. Este resultado se analiza en función de la pérdida de material y en la facilidad de cristalización del precursor. Bajo estas condiciones puede formarse una delgada capa de monoferrita de bario a nivel superficial que puede ser removida fácilmente mediante el lavado con ácido clorhídrico. Los parámetros magnéticos de la hexaferrita sintetizada fueron: Ms = 7l emu g^-1, Mr = 39,9 emu g^-1, Hc = 4400 Oe y de la muestra sinterizada el producto |BH| máx. = 1,3 MG Oe. Estos valores indican que es un excelente material magnético, muy adecuado para el grabado magnético de información. Estas propiedades están influenciadas por la anisotropía magnética del material, y para estimar la contribución de las diversas formas de anisotropía se evaluaron los ciclos de histéresis magnéticos de los polvos diluidos en alúmina. Los resultados de estas mediciones junto con los obtenidos por la observación de las microfotografías (MEB), nos permiten demostrar que es difícil conseguir una buena dilución por una mezcla simple, porque las partículas magnéticas tienden a aglomerarse; la dilución no es homogénea, excepto tal vez en las muestras más diluidas. Se estudió la estabilidad de la hexaferrita de bario en solución acuosa debido a que se emplea un método por vía húmeda para su preparación. Se evaluó críticamente la información termodinámica disponible y se la complementó con determinaciones semicuantitativas de solubilidad, para poder construir el dlagrama de fases Fe203 + BaO + H2O + HCl (o NaOH), y poder así determinar los intervalos de estabilidad de la hexaferrita de bario y los intervalos en los cuales puede esperarse una disolución congruente o incongruente. Se muestra que en medios fuertemente ácidos podemos esperar una disolución total de la hexaferrita cuando es baja la relación sólido: líquido; en cambio en medios débilmente ácidos la reacción más importante es la transformación de hexaferrita en hematita (o goetita) con la disolución del bario. En medios levemente alcalinos, una moderada concentración de bario en solución es suficiente para estabilizar la hexaferrita. Se midió la cinética del ataque de la hexaferrita en medio ácido; los resultados indican que el proceso comienza con la lixiviación de bario en una capa de 15 nm de espesor. El proceso continúa con una disolución lenta del hierro, acompañada por una lixiviación de bario de las capas internas; en consecuencia la cinética de disolución del hierro es lineal mientras que la del bario es desacelerada a valores bajos de pH. A mayores valores de pH, la concentración de hierro se aproxima al límite de solubilidad, la disolución se frena. La velocidad de disolución del bario también disminuye pero no llega a cero; podemos sugerir un proceso de difusión a traves de una capa de espesor creciente. En este intervalo los resultados sugieren que el bloque S de la estructura no se disuelve y actúa como centro de nucleación para el crecimiento de las capas de óxido férrico incorporando los iones Fe que se disuelven del bloque R. Se estudió la naturaleza de los sólidos sometidos a un prolongado ataque ácido por espectroscopía Mössbauer; no se detectó la presencia de otras fases sólidas en concordancia con los resultados de los estudios cinéticos; tampoco se detectó una remoción selectiva de los iones hierro de algunos de los sitios cristalográficos característicos. Se hicieron también, estudios cinéticos comparativos de la disolución de la monoferrita de bario. En este caso, las velocidades de disolución son mayores; aunque se observa también una lixiviación del bario, la capa de óxido férrico que se forma tiene menor poder pasivante, lo cual origina un comportamiento similar al de una disolución congruente; posiblemente la diferencia en el componamiento frente a la disolución de ambos compuestos radica en la ausencia de bloques de hierro exclusivamente, en la monoferrita de bario. En consecuencia, la monoferrita puede ser removida por un lavado ácido en aquellos casos donde aparece durante el proceso de síntesis de la hexaferrita de bario.

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Síntesis y propiedades fotodinámicas de fullerenos C60 como agentes fototerapéuticos

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Autores/as: Maximiliano Luis Agazzi ; Edgardo Néstor Durantini ; Mariana Belen Spesia

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Cobertura temática: Ciencias químicas  

La "edad de oro" de la terapia antimicrobiana comenzó con el descubrimiento de los antibióticos. Sin embargo el uso generalizado de agentes antimicrobianos produjo el aumento de resistencia a los antibióticos por parte de bacterias y otros microorganismos infecciosos. Así, la inactivación fotodinámica (PDI) se ha convertido en una estrategia emergente para el tratamiento de microorganismos patógenos. Con el fin de evaluarlos como fotosensibilizadores para PDI, se sintetizaron cuatro derivados del fullereno C60 (MPC60, DPC602+, MMC60 y DMC603+). Estos compuestos absorben principalmente en la región ultravioleta. Estudios cinéticos con distintos sustratos indican que producen eficientemente especies reactivas de oxígeno (ROS) por ambos mecanismos fotodinámicos (Tipo I y Tipo II). Estudios in vitro de PDI con la bacteria Gram positiva Staphyloccocus aureus indicaron que los fullerenos catiónicos son más eficientes, produciendo ambos fotosensibilizadores una PDI de 99.99% con una concentración de 0,5 µM, luego de 30 min de irradiación. Con la bacteria Gram negativa Escherichia coli sólo DMC603+ mostró fotoinactivación, con un 99,97% de eficacia a 1 µM y 30 min de irradiación. Por lo tanto, DMC603+ es una molécula muy efectiva para la PDI de bacterias Gram positivas y Gram negativas. Además la PDI puede potenciarse relevantemente con ioduro de potasio (KI).Por otro lado, para disminuir la desventaja principal del C60 como fotosensibilizador relacionada a sus bajas absorciones en el visible, se propuso el diseño de díadas conformadas por una antena captadora de luz y dadora de energía unida al C60. Como antenas se propusieron fluoróforos derivados del BODIPY. Se realizó la síntesis de dos BODIPYs (BDP2 y BDP4). Éstos presentan una importante absorción en la región verde del espectro. En la emisión se observó una disparidad en las intensidades debido a las diferencias estructurales. Se evidenció una baja producción de oxígeno singlete (O2(1g)), y una contribución del mecanismo tipo I. Las propiedades fotodinámicas se estudiaron en presencia de KI. Se observó un aumento del entrecruzamiento de sistemas (ISC) por efecto de átomo pesado externo, que incrementa la producción de ROS y genera especies reactivas de iodo. Ambos BODIPYs inactivan eficientemente S. aureus, alcanzando una PDI completa con una concentración de 1 M y 5 min de irradiación. En E. coli, se encontró una mayor inactivación con 5 M de BDP4. En presencia de I- se potenció sustancialmente la PDI de ambos BODIPYs, alcanzando una eficiencia total para BDP2 y BDP4. De esta manera, se comprobó que tales BODIPYs pueden utilizarse dualmente como agentes teranósticos, ya sea como fluoróforos para imágenes de diagnóstico celular y como fotosensibilizadores combinados con KI para PDI.Finalmente se sintetizaron dos díadas (BDP-C60 y BDP-C602+), utilizando como antenas a BDP2 y su precursor sin metilar (BDP1). Los espectros de absorción son una combinación lineal de los espectros de las estructuras individuales. Ambas estructuras, muestran una emisión muy débil, lo que revela una desactivación importante del estado excitado singlete del BODIPY por parte del C60. La espectroscopía de especies transitorias demuestra un preponderante proceso fotoinducido de transferencia de energía (PET) en tolueno, y la aparición de un proceso de transferencia de electrones (PeT) en un medio más polar de dimetilformamida (DMF). Los estudios de fotooxidación mostraron una mayor producción de ROS para BDP-C60 y BDP-C602+ en comparación a las unidades estructurales. Los ensayos de PDI indicaron que la díada catiónica es un fotosensibilizador más efectivo para la fotoinactivación de S. aureus, presentando una inactivación de 99,999% con una concentración de 5 M y 30 min de irradiación con luz visible, mostrando contribución de ambos mecanismos fotodinámicos. Los resultados obtenidos para las díadas de BODIPY-C60 demuestran que estos nuevos diseños estructurales pueden potenciar la acción fotodinámica del fullereno C60 por efecto antena, optimizando la PDI en sitios donde se requiera de mayor penetración de la luz.

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Síntesis y reacciones de 4-Tiofuranosas

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Autores/as: Daniel Oscar Cicero ; Oscar Varela

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No requiere 1990 Biblioteca Digital (FCEN-UBA) (SNRD) acceso abierto Descargá directamente
Los tioazúcares constituyen un campo de investigación de creciente interés dentro de los hidratos de carbono. La introducción de un grupo sulfhidrilo (tiol) en la molécula de un azúcar y la posibilidad de su incorporación al anillo hemiacetálico no sólo resulta interesante desde el punto de vista sintético, sino también porque los compuestos resultantes suelen presentar variadas propiedades biológicas. Por ejemplo, se ha observado que algunos tioazúcares actúan como inhibidores de sistemas enzimáticos y como antagonistas de sus análogos naturales oxigenados. También son capaces de inmovilizar a microorganismos flagelados. En otros casos, los tioazúcares actúan como antimetabolitos inhibiendo ciertas enzimas que requieren el hidrato de carbono oxigenado en un paso metabólico esencial. Al mismo tiempo, la química de los tioazúcares ofrece algunas dificultades sintéticas particulares. Aunque la introducción de la función ditioacetal en aldosas se lleva a cabo fácilmente, el reemplazo de oxigeno por azufre en las posiciones secundarias del azúcar resulta siempre dificil. La posibilidad de que un dado hidroxilo pueda sustituirse por un precursor de tiol depende, generalmente, de su posición y estereoquímica en la molécula, por lo cual es frecuentemente necesario establecer rutas sintéticas individuales para cada monosacárido. Síntesis de 4-tiogalactosa Dado el interés desde el punto de vista sintético, y considerando que un glicoconjugado del protozoario flagelado Trypanosoma cruzi, agente del Mal de Chagas, contiene galactosa en forma furanósica, se encaró la síntesis de 4-tio-D-galactosa (153), no descripta en la literatura, como posible antimetabolito de sistemas enzimáticos de dicho microorganismo. Se partió de metil α-D-glucopiranósido (135) y se empleó la estrategia sintética siguiente: a) protección de todos los grupos hidroxilo, excepto el HO-4; b) introducción de un sustituyente en 0H-4 capaz de transformarlo en un buen grupo saliente; c) inversión de la configuración de C-4 con un nucleófilo precursor de SH y d) desprotección de los grupos OH y SH, e hidrólisis del metil 4-tio-glicósido para favorecer la contracción del anillo. Por benzoilación de 135 con benzoilimidazol o por estannilación [(Bu3Sn)2O] de 135 y posterior benzoilación con BzCl/piridina, se obtuvo una mezcla en la cual el metil 2,3,6-tri-O—benzoil-α-D-glucopiranósido (136) era el componente mayoritario. El producto 136 crudo se trató con cloruro de tosilo en piridina, para dar el 4-O-tosilato (144), que cristalizó fácilmente de la mezcla de reacción, con un rendimiento >50% a partir de 135. La inversión del C-4 se llevó a cabo con KSCN en DMF a 110°C, obteniéndose el tiociano derivado de configuración galacto (146). Rendimientos superiores de 146 (84%) se obtuvieron partiendo del derivado con un mejor grupo saliente en C-4 (p-bromofenilsulfonilo, brosilo). La reducción del grupo tiocianato (Zn, AcOH)seguida de desbenzoilación (NaMeO)condujo al metil 4-tio-α-D-galactopiranósido (149), producto que también se formaba directamente por tratamiento del tiociano derivado 146 con NaMeO. De las diversas condiciones de hidrólisis del metil glicósido 149, sólo la acetólisis (Ac2O, AcOH, H2SO4) resultó satisfactoria, obteniéndose una mezcla que se separó en dos fracciones por cromatografía en columna (sílica gel). La fracción de menor movilidad se caracterizó como 1,2,3,5,6-penta-0—acetil-4-tio-α- D-galactofuranosa (150, 15% de rendimiento a partir de 135). La fracción de mayor movilidad estaba constituida principalmente por los derivados acetilados β-furanósico y α-piranósico de la 4-tio-D-galactosa, los cuales se separaron por cromatografía líquida de alta resolución. El compuesto 150 se desaciló con NaMeO para obtener la 4-tio-D-galactosa, la cual por RMN-¹³C mostró ser casi exclusivamente una mezcla de los anómeros α y β furanósicos. Los intermediarios de síntesis 144, 145, 146, 147, 148 y 149, y los derivados acetilados de la 4-tio-D-galactosa (150, 151 y 152) no se encontraban descriptos en la literatura. Con el objeto de obtener anómeros puros de la forma furanósica de la 4-tio- D-galactosa, se prepararon sus metil glicósidos. Por reacción de la 1,2,3, 5,6-penta-O-acetil-4-tio-α-D-galactofuranosa con MeOH en presencia de SnCl4 como catalizador se obtuvo una mezcla de los glicósidos furanósicos α (154) y β (155) en una proporción de 1,6:1. Este comportamiento difiere marcadamente del observado para la 1,2,3,5,6-penta-O-benzoil-α-D—galactofuranosa (160), la cual da exclusivamente el metil glicósido de configuración β en las mismas condiciones. Esta diferencia de comportamientose atribuyó a la distinta estabilidad de las especies iónicas intervinientes involucradas en la reacción. Los compuestos 154 y 155 no se encontraban descriptos en la literatura. Síntesis de derivados piranósicos y furanósicos de la 6-desoxi-4-tio-D-galactosa (4-tio-D-fucosa). Continuando con nuestro programa de síntesis de tioazúcares y tioazúcares modificados, se llevó a cabo la síntesis de derivados piranósicos y furanósicos de la 6-desoxi-4-tio-D-galactosa a partir del metil α-D-glucopiranósido (135). El esquema desarrollado involucraba la preparación de un intermediario clave, el metil 2,3-di-O-benzoil-6-desoxi-4-O-(p-tolilsulfonil)—α-D-glucopiranósido (171). Este compuesto (171) se obtuvo primeramente mediante una secuencia que consistió en: a) 4,6-O-bencilidenación de 135, b) benzoilación de HO-2 y HO-3, c) hidrólisis del acetal, d) protección de H0-6 por tritilación, e) tosilación de HO-4, f) remoción del 6-O-tritilo (BF3:OEt2), g) sustitución de HO-6 por bromo (Br4C, Ph3P) y h) hidrogenación catalítca (Ni Raney) del 6-bromo derivado. Con el propósito de reducir el número de pasos se intentaron rutas alternativas para la síntesis de 171. Así por ejemplo, por tratamiento de 135 con Br4C/Ph3P se obtuvo el metil 6-bromo-6-desoxi-α—D-glucopiranósido (172), el cual por benzoilación selectiva de HO-2 y HO-3 con N-benzoilimidazol, tosilación de HO-4 y reducción del bromuro de C-6 condujo a 171. Una tercer variante consistió en la hidrogenólisis de 135, para obtener el metil 6-desoxi-α-D-glucopiranósido (175), el cual por benzoilación selectiva con N-benzoilimidazol y posterior tosilación de HO-4, condujo a 171. Esta última alternativa permitió además sintetizar un compuesto con un mejor grupo saliente, el metil 2,3-di-O-benzoil-6-desoxi-4-O-[(p-nitrofenil)-sulfonil]-α-D-glucopiranósido (179). La sustitución del sulfonato de 171 o 179 por tiocianato dio el correspondiente 4-tiociano derivado de configuración galacto (180). El grupo tiociano de 180 se redujo a tiol (Zn/AcOH), proceso que seguido de desbenzoilación (NaMeO) dio el metil 6-desoxi-4-tio-α-D-galactopiranósido (182). Si bien la metanólisis alcalina de 180 conducía directamente a 182, este procedimiento era menos efectivo pues se formaba un producto lateral, el cual se caracterizó como el 3-O, 4-S—monotiolcarbonato (183). Por acetólisis de 182 se obtuvo una mezcla de los derivados per-O-acetilados α-furanósico (184), β-furanósico (185) y α-piranósico (186) en una relación de 2:1:4. Estos compuestos se separaron en forma análoga a la descripta para los derivados acetilados de la 4-tio-D-galactosa, por cromatografía en columna de sílica, y por CLAR en fase reversa. La desacilación (NaMeO)de la 1,2,3,5—tetra-O-acetil-6-desoxi-4-tio-α-D-galactopiranosa (186), seguida de acetilación dio la mezcla anomérica de acetatos furanósicos (184 y 185). Los compuestos 170, 173, 176, 177, 179, 180, 181, 182, 183, 184, 185 y 186 no se encontraban descriptos en la literatura. Reacciones de sustitución nucleofílica en 4-O-sulfonatos de configuración mano. Los derivados de monosacáridos 4-O-sulfonilados de configuración mano, cuyos HO-2 y HO-3 se encuentran protegidos con un grupo isopropilidén, experimentan un reordenamiento en las condiciones de sustitución nucleofílica, dando compuestos furanósicos con el nucleófilo unido a C-5 en lugar de C-4. Con el objeto de estudiar la influencia de los grupos protectores de HO-2 y HO-3 en el curso de la reacción se sintetizaron otros derivados 4-O-sulfonilados del metil 6-desoxi-α-D-manopiranósido. Por reacción del metil α-D-manopiranósido (232) con Br4C/Ph3P se obtuvo el 6-bromo derivado (233), el cual por benzoilación selectiva con N-benzoilimidazol, sulfonación del HO-4 y posterior hidrogenólisis condujo al metil 2,3-di-O-benzoil- 6-desoxi-4-O-(p-tolilsulfonil)-α-D-manopiranósido (236). Alternativamente, 236 se preparó por hidrogenólisis de 233, la cual produjo el metil 6-desoxi-α-D-manopiranósido (237), y posterior benzoilación selectiva y tosilación del HO-4 de este último. También a partir de 237 se sintetizó el metil 2,3-di-O-benzoil-6-desoxi-4-O-[(p-nitrofenil)—sulfonil]-α-D—manopiranósido (239). Para obtener derivados 4-O-sulfonilados con los HO-2 y HO-3 libres, se trató 237 con 2,2-dimetoxipropano para proteger dichos hidroxilos. El acetónido resultante (241) reaccionó con cloruro de tosilo o cloruro de nosilo, para dar 218 y 242, respectivamente. Por posterior hidrólisis del grupo isopropilidén se obtuvieron metil 4-O-(p-tolilsulfonil)-α-D-manopiranósido (243) y metil 4-O[( p-nitrofenil)—sulfonil]-α-D-manopiranósido (242). La reacción de los 4-sulfonatos benzoilados 235 y 239 con KSCN en DMF dio los tres isómeros dibenzoilados del metil 6-desoxi-α-D-talopiranósido (245, 246 y 247). Estos productos resultarían del desplazamiento intramolecular del sulfonato con participación del benzoato de C-2 y posterior hidrólisis del benzooxonio formado. La reacción del sulfonato 244 condujo, en las mismas condiciones a una mezcla de los 4-tiociano derivados de configuración talo (256) y mano (257). La formacion de 256 implica una sustitución directa del sulfonato por KSCN, mientras que la formación de 257 sugiere la intervención del H0 de C-3 para dar un intermediario oxonio cíclico, el cual experimentaría una apertura regioespecífica por ataque del nucleófilo a C-4. Además, cuando se lo mantiene en solución a temperatura ambiente, 257 se convierte gradualmente en el metil 3,4,6-tridesoxi- 3,4-epitio-α-D-altropiranósido. Los compuestos 233, 235, 233, 240, 242, 243, 244, 245, 246, 247, 248, 256 y 257 no se encontraban descriptos en la literatura. Los resultados obtenidos permiten concluir que: a) la presencia de un sustituyente polar β-trans-axial al grupo saliente, como ocurre en derivados de configuración mano, dificulta estética y electrónicamente la entrada del nucleófilo, lo cual explica la formación de compuestos no esperados, o bien de compuestos con retención de la configuración. b) en el desplazamiento intramolecular del sulfonato de C-4 en derivados de configuración mano pueden intervenir los sustituyentes de C-2, C-3, o bien el O del anillo, dando en este caso compuestos furanósicos. c) aparentemente, la contracción del anillo para dar compuestos furanósicos ocurriría sólo cuando unido al sistema piranósico se encuentra un anillo de cinco miembros, como el caso de un isopropilidén. En estos sistemas, la fuerza impulsora de la reacción podría ser la mayor estabilidad que presentan los sistemas de dos anillos fusionados de cinco miembros. Análisis conformacional de tioazúcares Se recopilaron las constantes de acoplamiento de 4-tiopiranosas descriptas en la literatura, y de los compuestos azufrados sintetizados en este trabajo de Tesis para calcular paradísticamente los valores de ΔJ(S) necesarios para poder aplicar la regla de aditividad de Altona (ecuación (3)) a tiopiranosas, ³Jhh = J° + Σ2ΔJ(X) (3) Los valores de las constantes ΔJ(S) habían sido estimados por Altona, pero sin considerar los datos experimentales. Los datos calculados en esta Tesis presentan estadísticamente una dispersión menor con los resultados experimentales que los sugeridos por Altona. Por otra parte, se efectuó un análisis conformacional de 4-tiofuranósidos, para el cual se desarrolló un procedimiento que consiste en la generación de una tabla específica para un dado compuesto, en la cual se calculan los ángulos dihedros protón-protón (ϕhh)y los ³Jhh esperados para cada forma twist o sobre del itinerario pseudorotacional. Por comparaciónde los datos experimentales con los calculados, es posible decidir fácilmente el sector poblado conformacionalmente. Los resultados obtenidos para los 4-tiofuranósidos se compararon con los de sus análogos oxigenados para los cuales se repitió el procedimiento. De esta comparación surge que la diferencia fundamental entre los sistemas de anillos de cinco miembros azufrados y sus análogos oxigenados son de origen estereoelectrónico: los tioazúcares presentan un menor efecto anomérico y un mayor efecto de "palos de hockey". Estos dos factores explican las diferencias encontradas en las preferencias conformacionales de uno y otro tipo de azúcares furanósicos.

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Síntesis y reactividad de complejos carbeno de Fischer

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Autores/as: Martin Eduardo Zoloff Michoff ; Alejandro Manuel Granados ; María Rita Hoyos de Rossi ; Gustavo Alejandro Argüello ; Eduardo M. Patrito ; Juana Joséfa Chessa de Silber

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Institución detectada Año de publicación Navegá Descargá Solicitá
No requiere 2007 Repositorio Digital Universitario (SNRD) acceso abierto Descargá directamente

Cobertura temática: Ciencias químicas - Ingeniería de los materiales  

Tesis (Dr. en Ciencias Químicas)--Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2007.

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Síntesis, actividad biológica y bases moleculares de acción de análogos rígidos de esteroides neuroactivos y hormonas esteroidales

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Autores/as: Lautaro Damián Alvarez ; Gerardo Burton

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Institución detectada Año de publicación Navegá Descargá Solicitá
No requiere 2009 Biblioteca Digital (FCEN-UBA) (SNRD) acceso abierto Descargá directamente
En esta tesis se investigó la influencia de la conformación global del esqueleto esteroidal sobre la actividad de los esteroides neuroactivos y de los glucocorticoides. Por un lado, se diseñaron y sintetizaron tres 1,11-epoxiesteroides y un 11,19-epoxiesteroide, análogos de esteroides neuroactivos cuya conformación está restringida por la presencia del puente epóxido. Por otra parte, se estudió la actividad glucocorticoide y las bases moleculares de acción de dos análogos rígidos: 21-hidroxi-6,19-epoxiprogesterona (21OH-6,19OP), y su 21-hemisuccinato derivado, 21-hemisuccinoiloxi-6,19-epoxiprogesterona (21HS-6,19OP). La actividad transcripcional de ambos compuestos se determinó utilizando el gen reportero MMTV-LUC y evaluando la capacidad de los mismos de inhibir la actividad del factor de transcripción NFκB. También se estudió el efecto apoptótico de estos compuestos en los fibroblastos de ratón L929. El conjunto de estos resultados muestra que estos análogos rígidos poseen potenciales aplicaciones como drogas glucocorticoides. Finalmente, utilizando la herramienta computacional denominada simulación por dinámica molecular se investigaron las bases moleculares de acción de 21OH- 6,19OP y 21HS-6,19OP. Para ello se determinó el comportamiento dinámico del dominio de unión a ligando del receptor de glucocorticoides unido a cada uno de estos análogos rígidos. Los resultados muestran que cambios en regiones claves del receptor podrían ser utilizadas para explicar los resultados experimentales obtenidos.

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Síntesis, caracterización fisicoquímica, determinaciones biológicas (in vitro) y estudios teóricos de complejos de Cu(II) y VO(IV) con ligandos antioxidantes y/o antimicrobianos

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Autores/as: Juan José Martínez Medina ; Patricia Ana María Williams ; Nora Beatriz Okulik ; María Beatriz Nuñez ; María Alejandra Bosch ; Jorge Alberto Güida

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Institución detectada Año de publicación Navegá Descargá Solicitá
No requiere 2018 CONICET Digital (SNRD) acceso abierto Descargá directamente
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Cobertura temática: Ciencias químicas  

La Química Bioinorgánica constituye la intersección entre la Química Inorgánica y la Bioquímica. Se sabe que los elementos inorgánicos (incluidos los iones metálicos y los compuestos de coordinación) son necesarios para la vida en muchos organismos, ya que funcionan en el transporte de moléculas y son un componente clave de las enzimas. Además, la coordinación de moléculas orgánicas con metales permite potenciar las propiedades biológicas de las mismas. En este contexto, se decidió sintetizar y caracterizar complejos de coordinación para estudiar sus propiedades biológicas y toxicológicas en el marco de este trabajo de tesis doctoral. A continuación se presenta una reseña de las principales conclusiones arribadas luego del estudio de la química bioinorgánica de los compuestos sintetizados.En concordancia con los objetivos propuestos en el plan de tesis, se sintetizaron tres complejos de coordinación nuevos (VO/Baic, VO/Api y Cu/5-HTP). Los mismos se caracterizaron experimentalmente como Na4[VO(Baic)2].6H2O, [VO(Api)(H2O)2]Cl y [Cu(5-HTP)2].H2O. La optimización de los complejos empleando herramientas del DFT sugiere que el complejo VO/Baic es un complejo pentacoordinado con geometría piramidal cuadrada VO(O4), el VO/Api es un complejo pentacoordinado con geometría piramidal cuadrada distorsionada VO(O4) y que el confórmero más estable del Cu/5HTP tiene una geometría cuadrado-plana CuN2O2 con una disposición trans de los aminoácidos en el plano ecuatorial. Las geometrías optimizadas de los mismos concuerdan con las esferas de coordinación propuestas teniendo en cuenta la caracterización estructural realizada por métodos químicos y fisicoquímicos.La determinación de las propiedades biológicas in vitro de las moléculas nuevas y el estudio de su perfil toxicológico constituyen los pilares fundamentales del descubrimiento de fármacos (drug discovery). En este sentido, se estudiaron las características biológicas y toxicológicas de los complejos sintetizados. Los complejos en estudio mostraron buenas propiedades antioxidantes en ensayos in vitro con el siguiente orden de actividad Cu/5-HTP > VO/Baic > VO/Api. En todos los casos la complejación con el metal mejoró las propiedades antioxidantes del ligando libre. En lo que respecta a las demás propiedades biológicas, el complejo Cu/5-HTP fue el único que mostró actividad antimicrobiana moderada (frente a S. aureus ATCC 25923 y E. faecalis ATCC 29212). Asimismo, este complejo fue el único que mostró una fuerte actividad inhibitoria de la enzima fosfatasa alcalina, mucho mayor que las actividades medidas para el ligando y el metal libre. Los estudios toxicológicos indican que los complejos sintetizados son seguros ya que no mostraron toxicidad aguda ni genotoxicidad. Estos hallazgos permiten concluir que la complejación mejora las propiedades biológicas de los mismos permitiendo la obtención de nuevas moléculas farmacológicamente activas.Existen numerosos reportes sobre complejos de iones metálicos que ejercen efectos inhibitorios a nivel de la promoción del tumor. Los complejos de coordinación sintetizados durante este trabajo de tesis doctoral mostraron actividad antitumoral frente a las líneas de cáncer ensayadas. La complejación mejoró la actividad antitumoral de los ligandos (efecto sinérgico). La disminución en la viabilidad celular y los cambios morfológicos observados ponen en evidencia la actividad antitumoral de los complejos sintetizados. En líneas generales la actividad es dependiente de la dosis de los compuestos y del tiempo de incubación. Los resultados de los ensayos de generación intracelular de ROS (con y sin agregado de los agentes antioxidantes) sugieren que el mecanismo de acción antitumoral en todos los casos está asociado al estrés oxidativo generado por el agregado de los compuestos, los que mostraron actividad pro-oxidante en las células tumorales. Estos hallazgos sugieren que los complejos sintetizados podrían ser candidatos para el tratamiento del cáncer.Además de las propiedades biológicas y toxicológicas, es necesario estudiar la biodisponibilidad de las moléculas nuevas. Como la albúmina sérica es la proteína más abundante en el plasma sanguíneo e interviene en el transporte y disposición de fármacos, se estudió la interacción de los complejos VO/Baic y VO/Api con la ASB. Dicha interacción se produce de manera espontánea y al mismo tiempo reversible indicando que los dos complejos podrían ser transportados por la ASB hasta el sitio de acción en el que van a ejercer su actividad farmacológica (antioxidante, antitumoral, etc). Para el complejo de Cu/5-HTP no pudo medirse la interacción por técnicas fluorométricas debido a la interferencia que el espectro de fluorescencia del ligando produce sobre la banda caraterística de la albúmina.Tomados en conjunto, los resultados indican que la modificación estructural de compuestos antioxidantes por complejación con iones metálicos de transición resultó en la generación de candidatos prometedores como nuevos agentes con potencial actividad anticancerígena. Los aportes al conocimiento científico de la química bioinorgánica generados durante el desarrollo de esta tesis doctoral pueden dar lugar a nuevas líneas de investigación.

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Síntesis, caracterización y aplicaciones de copolímeros fumáricos en sistemas de liberación transdérmicos

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Autores/as: Magalí Pasqualone ; María Susana Cortizo ; Héctor Alfredo Andreetta

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Cobertura temática: Ciencias químicas  

En este trabajo doctoral se presentan la síntesis y el empleo de copolímeros fumáricos en la elaboración de membranas con el objetivo de ser utilizados como material para el desarrollo de parches transdérmicos. Los copolímeros fueron obtenidos por copolimerización radical empleando energía de microondas a partir de acetato de vinilo y dos monómeros fumáricos: el fumarato de diisopropilo y el fumarato de di-2-octilo, siendo este último un monómero fumárico de cadena lateral larga sintetizado en el laboratorio. Los copolímeros obtenidos fueron caracterizados utilizando diversas técnicas y asimismo se analizó la presencia de reacciones de transferencia al polímero durante la copolimerización. Además, se estudió la copolimerización radical del fumarato de di-2-octilo con acetato de vinilo en solución empleando la técnica de polimerización radical controlada denominada polimerización por adición-fragmentación y transferencia de cadena reversible (RAFT), utilizando como agente de transferencia de cadena un xantato obtenido en el laboratorio y lográndose buenos resultados en el control del índice de polidispersidad y peso molecular de los copolímeros. Se seleccionaron distintos copolímeros y con ellos se elaboraron membranas a través del método de solvent-casting. A partir de las distintas películas se seleccionó el material más adecuado para el fin deseado mediante el estudio de apariencia, morfología, propiedades adhesivas e hinchamiento. También se elaboraron membranas conteniendo un bifosfonato, el risedronato (una droga osteogénica, obtenida por síntesis en el laboratorio y caracterizada previo a su uso) en dos relaciones de concentración bifosfonato/copolímero: 6% p/p y 12% p/p. La apariencia y distribución de la droga en las películas se analizó visualmente y mediante Microscopía Óptica, obteniéndose mayor heterogeneidad en la dispersión de risedronato en las películas del copolímero obtenido mediante polimerización controlada, respecto al obtenido por microondas. Se evaluó, además, la posible existencia de interacciones droga-copolímero mediante Espectroscopia Infrarroja con Transformadas de Fourier y Calorimetría Diferencial de Barrido. Complementariamente se realizó la determinación del porcentaje de carga de la droga en la matriz y el estudio de estabilidad del risedronato en solución acuosa. Paralelamente, se desarrolló un método cromatográfico para la detección del mencionado bifosfonato empleando Cromatografía Líquida de Alta Eficacia, estudiándose, a su vez, los parámetros del método tales como repetibilidad, linealidad, exactitud y sensibilidad. Los valores obtenidos arrojaron que el método resultó efectivo destacándose, a su vez, por la sencillez de sus condiciones experimentales en relación a los métodos existentes. Por último, los ensayos de liberación in vitro del bifosfonato se realizaron en un equipo disolutor y los perfiles de liberación de la droga fueron analizados mediante distintos modelos teóricos a fin de obtener información acerca del mecanismo de transporte involucrado en el proceso. El análisis de los coeficientes de correlación mostró que los Modelos de Weibull y de Ritger-Peppas presentaron las mejores correlaciones, demostrando este último que el mecanismo interviniente en el proceso de liberación es un caso de transporte conocido como Super Caso II. Los resultados obtenidos para el copolímero AcV-co-FDO-MO-3 lo presentan como un excelente candidato para ser reemplazo de los actuales copolímeros comerciales derivados de ésteres acrílicos destinados a la elaboración de parches transdérmicos.

tesis Acceso Abierto
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Síntesis, caracterización y aplicaciones de dnazimas modificadas con 2'-desoxi-2'-c-metilnucleósidos

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Autores/as: Laura Robaldo ; Adolfo Iribarren

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Cobertura temática: Ciencias químicas  

Las enzimas de ADN (DNAzimas) son moléculas catalíticas formadas por una cadena simple de desoxirribonucleótidos. Estas moléculas no se encontraron en la naturaleza sino que fueron obtenidas a través de procesos de selección molecular in vitro. En particular, la DNAzima 10-23 es una enzima de ADN que fue descripta por Santoro y Joyce en 1997. Es la más utilizada en estudios de silenciamiento génico en sistemas biológicos debido a su capacidad de reconocer, unirse e hidrolizar una molécula de ARNm. Su secuencia se compone de un núcleo catalítico conservado de 15 desoxirribonucleótidos y dos brazos de reconocimiento a ambos lados del núcleo. Luego de unirse por complementariedad de bases, la DNAzima 10-23 puede hidrolizar al ARNm blanco entre una purina desapareada (A, G) y una pirimidina apareada (U, C) en presencia de Mg2+. La estabilidad de una DNAzima se puede mejorar mediante la incorporación de nucleósidos modificados tanto en el núcleo catalítico como en los brazos de reconocimiento. Estas modificaciones pueden aumentar la estabilidad y prolongar la vida media de la DNAzima en sistemas biológicos. Por otro lado, el uso de modificaciones químicas permite estudiar y resolver interrogantes respecto a la relación entre la estructura y la función de estas moléculas. Esta tesis consiste en la síntesis y caracterización de DNAzimas modificadas en el núcleo catalítico con (2'R) y (2'S)-2'-desoxi-2'-C-metilnucleósidos. Estos nucleósidos presentan una restricción de la conformación del anillo furanósico dependiendo de la configuración del carbono 2 ́. Por otra parte, al incluir estas modificaciones en secuencias de oligonucleótidos, se ve aumentada la estabilidad ante la degradación por nucleasas. El objetivo principal fue obtener DNAzimas resistentes a la degradación nucleolítica que pudieran ser útiles en la inhibición de la expresión de ARNms terapéuticos. Por otra parte, se analizaron las consecuencias funcionales y estructurales generadas por la incorporación de estas modificaciones a la estructura de la DNAzima 10-23. Los resultados obtenidos muestran que las modificaciones (2'R) y (2'S)-2'-desoxi-2'-C- metilnucleósidos pueden ser estratégicamente introducidas en diferentes posiciones del núcleo catalítico de la DNAzima 10-23 sin observarse una pérdida significativa de la actividad. También se observó que estas modificaciones aumentan la vida media de las DNAzimas en diferentes sistemas biológicos. En base a estos resultados, podemos concluir que las DNAzimas sintetizadas en este trabajo podrían ser útiles como molécula antisentido en la inhibición de la expresión de ARNms terapéuticos.

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Síntesis, caracterización y aplicaciones de híbridos acrílico-poliuretánicos y nanocompuestos poliméricos coloidales

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Autores/as: Pablo José Peruzzo ; Javier I. Amalvy

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Cobertura temática: Ciencias naturales - Ciencias químicas  

Este trabajo presenta la síntesis de dispersiones acuosas de híbridos poliuretano/acrílico con diferente contenido de acrílico (10, 30, 50, 70, 90 %p/p) mediante la polimerización de monómeros acrílicos (metacrilato de metilo, acrilato de n-butilo y ácido acrílico) en presencia de tres tipos de poliuretanos con grupos vinílicos terminales sintetizados a base de poli(propilenglicol) de Mw=1000, ácido dimetilol propiónico, metacrilato de 2-hidroxietilo y tres diisocianatos diferentes (diisocianato de isoforona, diisocianato de meta tetrametilxilileno y diisocianato de 4,4'-diciclohexil metileno),como también la síntesis de dispersiones acuosas de nanocompuestos de sílice/poliuretano con diferente contenido de sílice (5, 10 y 15 %p/p) a base de nanosílice organomodificada con tamaño de partículas de 12 nm y un poliuretano a base de poli(propilenglicol) de Mw=1000, ácido dimetilol propiónico, metacrilato de 2- hidroxietilo y diisocianato de isoforona. El trabajo se completa con la caracterización de los prepolímeros poliuretánicos, de las dispersiones acuosas y las películas obtenidas por “casting” a partir éstas, antes y después de un tratamiento térmico para completar la coalescencia (denominado también como “curado”), y su comparación con las propiedades de las respectivas mezclas físicas preparadas a partir de la simple combinación de dispersiones acuosas de los componentes puros.