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Este trabajo de Tesis doctoral tiene como objetivo general diseñar y desarrolar a escala de laboratorio sistemas de producción eficiente y sustentable de materiales orgánicos (moléculas pequeñas) con características aceptoras fuertes de electrones, y estudiar las propiedades químicas, electroquímicas y térmicas de los materiales orgánicos preparados. Se pretende obtener compuestos estables en el ambiente y térmicamente, que sean reducidos en zonas de potenciales fácilmente accesibles, que generen iones-radicales estables en condiciones ambientales, es decir frente al agua y al oxígeno. Se aspira que los sistemas compuesto/especie reducida presenten una estabilidad química y propiedades adecuadas para el desarrollo de nuevos materiales para aplicaciones tecnológicas, en especial para dispositivos electrónicos orgánicos. Se preparan compuestos que pueden agruparse en tres familias diferentes de compuestos orgánicos. En primera instancia, se sintetizan quinonas derivadas de 9,10-fenantrenoquinona (FQ) que contienen en su composición átomos de halógenos (I y Br) atrayentes de electrones. Estas orto-quinonas sustituidas presentan ciertas características convenientes como para ser empleadas como semiconductores orgánicos tipo-n, y además son los precursores de las dos otras familias de compuestos preparados en este trabajo. Por un lado la familia de tiadiazoles, en particular derivados halogenados de fenantro[9,10-c]1,2,5-tiadiazol 1,1-dióxido (Tr) y por otro la familia de las fenazinas, específicamente derivados halogenados y/o nitrados de dibenzo[a,c]fenazina (DBF). El trabajo incluye aspectos sintéticos que permiten obtener compuestos nuevos y otros previamente publicados en la literatura. Para tal fin se proponen nuevas rutas de síntesis limpias, en algunos casos con excelentes rendimientos molares de producto y en otros con rendimiento inferior a los obtenidos por los procedimientos conocidos. Se miden propiedades no publicadas previamente en la literatura de los compuestos conocidos y se determinan propiedades de los compuestos nuevos. Las propiedades características medidas son por un lado de utilidad para determinar la identidad de los nuevos compuestos, y por otro de interés en la búsqueda de nuevos semiconductores orgánicos (SCsOs) tipo-n., Facultad de Ciencias Exactas

Premi UAB de la Fundació Autònoma Solidària (FAS) als millors Treballs de Fi de Grau sobre desenvolupament sostenible i justícia global. 3a Edició, curs 2018/2019 En els últims anys, l'augment de l'ús d'aparells elèctrics ha comportat l'augment de la quantitat de residus generats portant a una creixent contaminació a nivell mundial. L'energia química emmagatzemada depèn dels reactius redox usats, que en la majoria de piles actuals es basen en les reaccions de reducció-oxidació de metalls pesants difícils de eliminiar o recuperar. A partir d'aquí, neix la necessitat d'avançar cap a una tecnologia més avançada, eficient, respectuosa amb el medi ambient, portàtil i de baix cost energètic amb l'objectiu de reduir la producció dels dispositius anteriors i la generació de deixalles. Actualment, s'han integrat els coneixements sobre microfluids als de les cel·les de combustible. En aquestes cel·les de flux, el combustible i les espècies químiques que intervenen s'introdueixen a través d'un sistema de microcanals que resulten en un flux laminar paral·lel d'aquestes espècies, separant-les així sense necessitat d'incorporar una membrana. D'altra banda, aquests dispositius necessiten l'existència de bombes i un sistema de sortida per mantenir el flux constant. Amb l'objectiu d'incorporar un mecanisme de bombeig propi, s'estudien els sistemes microfluídics basats en paper. Aquests sistemes contenen uns canals fets de fibres de cel·lulosa capaços de generar un flux del líquid per capil·laritat, evitant l'ús de les bombes abans esmentades. En aquestes bateries de flux dels elèctrodes actuen com un mitjà de transferència de càrrega i prenen un paper actiu en les reaccions redox. A més, aquests dispositius són flexibles, portàtils, barats i aplicables a tecnologies de diagnòstic medicinal així com en el desenvolupament de fonts d'energia. En aquest treball l'objectiu principal serà el desenvolupament d'una pila de flux basat en compostos de paper i fibres de carboni amb la idea d'obtenir un dispositiu de baix cost, biodegradable, d'eliminació segura i portàtil. En treballs anteriors s'ha aconseguit dissenyar una pila amb les mateixes finalitats basada únicament en flux capil·lar. Ara, l'objectiu marcat és el desenvolupament d'una cel·la de flux que actuï mitjançant un règim d'evaporació. Per tant, al llarg del projecte, s'estudiarà la validació de les espècies redox, la caracterització de flux capil·lar i per evaporació de la pila i les seves característiques electroquímiques amb l'objectiu de conèixer si és viable el desenvolupament d'una pila basada en el flux per evaporació, fent-la així més duradora en el temps. En los últimos años, el aumento del uso de aparatos eléctricos ha conllevado al aumento de la cantidad de residuos generados llevando a una creciente contaminación a nivel mundial. La energía química almacenada depende de los reactivos redox usados, que en la mayoría de pilas actuales se basan en las reacciones de reducción-oxidación de metales pesados dificiles de eliminiar o recuperar. A partir de aquí, nace la necesidad de avanzar hacia una tecnología más avanzada, eficiente, respectuosa con el medio ambiente, portátil y de bajo coste energético con el objetivo de reducir la producción de los dispositivos anteriores y la generación de desechos. Actualmente, se han integrado los conocimientos sobre microfluíidos a los de las celdas de combustible. En estas celdas de flujo, el combustible i las especies químicas que intervienen se introducen a través de un sistema de microcanales que resultan en un flujo laminar paralelo de estas especies, separándolas así sin necesidad de incorporar una membrana. Por otro lado, estos dispositivos necesitan la existencia de bombas y un sistema de salida para mantener el flujo constante. Con el objetivo de incorporar un mecanismo de bombeo propio, se estudian los sistemas microfluídicos basados en papel. Estos sistemas contienen unos canales hechos de fibras de celulosa capaces de generar un flujo del líquido por capilaridad, evitando el uso de las bombas antes mencionadas. En estas baterías de flujo los electrodos actúan como un medio de transferencia de carga y toman un rol activo en las reacciones redox. Además, estos dispositivos son flexibles, portátiles, baratos y aplicables a tecnologías de diagnóstico medicinal así como en el desarrollo de fuentes de energía. En este trabajo el objetivo principal será el desarrollo de una pila de flujo basado en compuestos de papel y fibras de carbono con la idea de obtener un dispositivo de bajo coste, biodegradable, de eliminación segura y portátil. En trabajos anteriores se ha conseguido diseñar una pila con las mismas finalidades basada únicamente en flujo capilar. Ahora, el objetivo marcado es el desarrollo de una celda de flujo que actue mediante un régimen de evaporación. Por lo tanto, a lo largo del proyecto, se estudiará la validación de las especies redox, la caracterización de flujo capilar y por evaporación de la pila y sus características electroquímicas con el objetivo de conocer si es viable el desarrollo de una pila basada en el flujo por evaporación, haciéndola así más duradera en el tiempo. In recent years, the use of electrical appliances has increased and that has led to an increase in the amount of waste generated, leading to increasing pollution worldwide. The stored chemical energy depends on the redox reagents used, which in most current batteries are based on the heavy metal reduction-oxidation reactions difficult to eliminate or recover. From here, the need to move towards a more advanced technology, efficient, respectful with the environment, portable and low energy cost with the aim of reducing the production of the previous devices and waste generation. Currently, knowledge about microfluidics has been integrated into those of fuel cells. In these flow cells, the fuel and the chemical species that intervene are introduced through a microchannel system that result in a parallel laminar flow of these species, separating them without the need to incorporate a membrane. On the other hand, these devices need the existence of pumps and an exit system to keep the flow constant. In order to incorporate their own pumping mechanism, paper-based microfluidic systems are studied. These systems contain channels made of cellulose fibers capable of generating a liquid flow by capillarity, avoiding the use of the aforementioned pumps. In these flow batteries the electrodes act as a means of charge transfer and take an active role in the redox reactions. In addition, these devices are flexible, portable, cheap and applicable to medical diagnostic technologies as well as in the development of energy sources. In this work, the main objective will be the development of a paper and carbon fiber based flow cell with the idea of obtaining a low cost, biodegradable, safe and portable disposal device. In previous works it has been possible to design a battery with the same purposes based only on capillary flow. Now, the marked objective is the development of a flow cell that acts through an evaporation regime. Therefore, throughout the project, the validation of the redox species, the characterization of capillary flow and by evaporation of the battery and its electrochemical characteristics will be studied in order to study the viability of the development of a battery based on a flow through evaporation, thus making it more durable over time.

La “Mancha en red” ocasionada por Drechslera teres (Sacc.) Shoemaker, es una de las principales enfermedades del cultivo de la cebada en la Argentina. Los objetivos principales de este proyecto fueron: 1) Obtener diez aislados de D. teres provenientes del área de producción de cebada de Argentina, cinco de la región norte y cinco de la región sur; 2) establecer el perfil de sensibilidad in vitro de cada aislado a las mezclas de fungicida fluxapyroxad 5% + epoxiconazole 5% + yraclostrobina 8,1% (FEP), isopyrazam 12,5% + azoxystrobina 20%, azoxystrobina 20% + cyproconazole 8%, trifloxistrobina 15% + prothioconazole 17,5% y trifloxistrobina 15% + prothioconazole 17,5% + bixafen 12,5%; y 3) evaluar la sensibilidad in vivo de los aislados más y menos sensibles a la aplicación del fungicida que haya resultado con mayor fungitoxicidad en la prueba in vitro. Para cada fungicida se generó un gradiente con 8 concentraciones de principio activo (0; 0,004; 0,01; 0,4; 1; 10; 40 y 60 μg mL-1) en medio estéril agar papa glucosa. Las cajas de Petri se incubaron a 24ºC en oscuridad durante 5 días. Se calculó el crecimiento micelial relativo, y posteriormente se determinó la concentración inhibitoria del 50% del crecimiento micelial (CI50) mediante regresión logarítmica simple. En los ensayos in vivo se evaluó la eficacia de la mezcla de fungicida FEP sobre plantas inoculadas con una concentración de 5 x 103 conidios mL-1 de D. teres antes y después de la inoculación con el patógeno. Los valores de CI50 variaron entre 0,004 y 0,527 μg. mL- 1, demostrando que las mezclas de fungicidas analizados son altamente fungitóxicas a los aislados de D. teres. La eficacia del fungicida FEP in vivo fue en promedio 99,9%, tanto en la aplicación preventiva como en la curativa; confirmando una correlación de la sensibilidad in vitro e in vivo.

La resistencia a fungicidas tiene un costo financiero para productores agropecuarios, para los fabricantes de fungicidas y para la sociedad toda. Asimismo, el surgimiento de la resistencia reduce la disponibilidad de ingredientes activos con diferente modo de acción disponibles en la lucha contra los hongos fitopatógenos, dificultando sobremanera el manejo agronómico de las enfermedades. La resistencia depende del impacto de las propiedades de cada principio activo fungicida y de la estructura genética de las poblaciones de patógenos, como así también de las prácticas de manejo agronómico seleccionadas para cada patosistema. En consecuencia, para combatir la resistencia, el uso de los fungicidas debe enmarcarse dentro de un programa de manejo integrado de enfermedades en combinación con las buenas prácticas agrícolas que garantizan las estrategias de manejo de resistencia a fungicidas. Esta es la única manera de poder maximizar la vida útil y la eficacia de los principios activos fungicidas actualmente disponibles en el mercado, durante el mayor período de tiempo, garantizando la sustentabilidad económica y ambiental. grafs.

Las transtaganolidas, meroterpenoides de Thapsia transtagana, muestran actividad anti-SERCA. Su hipótesis biogenética implica una ruptura oxidativa de 7-O-geranilescopoletina seguida de otras transformaciones, reagrupamiento de Ireland-Claisen y cicloadición de Diels-Alder. En esta tesis doctoral se estudia la viabilidad sintética de esta ruptura oxidativa, etapa que a diferencia de las otras transformaciones, aún no ha sido estudiada. Para ello, se han sintetizado como modelo diversos compuestos aromáticos simples y oxicumarinas, que han sido ensayados frente a dos estrategias sintética: ensayos oxidativos de Baeyer-Villiger con quinoides, y fragmentación directa empleando dadores de oxígeno. Durante la preparación de cumarinas modelo, se ha encontrado un nuevo método de síntesis de cumarinas a partir de acetatos de arilo vía intermedios (E)-3-alcoxiacrilato. Para estos últimos derivados se desarrolla una novedosa metodología sintética consistente en una condensación entre ésteres acetato y formiato promovida por TiCl4/Et3N. El ciclo piran-2-ona tiene importancia en la ruptura oxidativa de cumarinas, ya que la conservación de su aromaticidad orienta el ataque a posiciones no deseadas. El empleo de un 4,5-dihidroxicinamato ha permitido la ruptura buscada, facilitando el diseño de una ruta hacia un compuesto análogo a un intermedio clave de la propuesta biogenética.

Número de publicación: ES2563602 B1. Número de solicitud: 201400746., Universidad de Granada, Université Abdelmalek Essaâdi

"Las sustancias húmicas (SH), provenientes de la descomposición de materia vegetal, juegan importantes roles en el medio ambiente. Un ejemplo, es la capacidad de las SH para ser aceptores finales de electrones (AFE) en la respiración microbiana. El humus, puede además fungir como transportador de electrones, entre microorganismos anaerobios, y aceptores de electrones sólidos como los óxidos metálicos. Esta reactividad de las SH, y su ubicuidad en ecosistemas terrestres y acuáticos, las colocan como piezas clave en el metabolismo microbiano en suelos y sedimentos carentes de O2. La oxidación anaerobia de metano (OAM), contribuye como sumidero de este gas de efecto invernadero en el océano, ríos, lagos y humedales. La OAM convierte biológicamente el CH4 en CO2, en total ausencia de oxígeno, es decir, la OAM convierte una molécula que tiene un potencial de calentamiento global de 25 en una que tiene 1. La OAM, a la fecha, ha sido documentada bajo el acoplamiento a la reducción de AFEs alternativos de relevancia ambiental, sin embargo, aunque teórica y termodinámicamente es posible, la ocurrencia de la OAM acoplada a la reducción de SH no ha sido documentada. En este trabajo se buscó microbiota con la capacidad de acoplar la OAM a la reducción de SH y sus análogos estructurales en sedimentos de cinco cuerpos de agua mexicanos. Sólo un sedimento proveniente de una Ciénega Yucateca (Ciénega Sisal), mostró la capacidad de acoplar la OAM a la reducción de un análogo de las SH (antraquinona,2-6,disulfonato), y a una forma de ácidos húmicos (leonardita) a través de varios ciclos. Este estudio muestra evidencia de que las SH y los microorganismos que las reducen, tienen el potencial de actuar como sumidero de CH4 en cuerpos de agua. Adicionalmente, se documenta el efecto de los óxidos de Fe y Mn (goethita y vernadita, respectivamente) sobre el proceso al aumentar el consumo de CH4 re-oxidando los ácidos húmicos." "Humic substances (HS) is the name given to the recalcitrant molecules formed through the chemical and biochemical decomposition of organic matter. HS constitute a highly relevant terminal electron acceptor (TEA) due to its widespread presence in terrestrial and aquatic environments. Humus reducing microorganisms have shown biotechnological potential by oxidizing priority pollutants using both, HS and their structural analogues (model quinones i.e.: anthraquinone,2- 6,disulfonate; AQDS) to accomplish its respiratory pathway. One important biological process regulating the emission of CH4 to the atmosphere is anaerobic methane oxidation (AMO). In the AMO process, anaerobic microorganisms uptake methane as carbon and energy source at the time they reduce an alternative TEA. Sulfate, nitrate, nitrite and metallic ions, such as iron and manganese, have been reported to serve as TEA in AMO taking place at the ocean and fresh water bodies, like lakes and wetlands. Although energetically favorable and theoretically feasible, the AMO process coupled to HS reduction has not been reported to date, underestimating what could be an important sink of CH4 in soils and anoxic sediments of a variety of water bodies. The aim of this work was to evaluate the capacity of five Mexican anoxic sediments to accomplish the oxidation of CH4 coupled to the reduction of HS and the humic model compound, AQDS. A sediment from the Sisal marsh (Yucatán, Mexico) was capable of performing the AMO process coupled to AQDS and Leonardite (a form of humic acids) reduction through several cycles. Also, the re-oxidizing effect of Fe & Mn oxides (goethite and vernadite, respectively) was evaluated. To our knowledge, this is the first evidence of the existence of a CH4 sink in which HS and the microorganisms capable of reducing them play a major role on AMO."

Tesis (Doctor en Ciencias Biomédicas) -- Universidad de Cartagena. Instituto de Investigaciones Inmunológicas. Doctorado en Ciencias Biomédicas, 2014 Debido a la resistencia y a la variedad de mecanismos desarrollados por el. Plasmodium y la falta de una vacuna efectiva, existe la necesidad de una búsqueda continua de nuevos compuestos, que además de ser activos sobre blancos biológicos particulares, inhibiendo el crecimiento del parásito, actúen a través de nuevos mecanismos o combinación de ellos, a fin de contar con otras alternativas terapéuticas, o sustancias que por sus propiedades, puedan servir como punto de partida para el desarrollo de compuestos más activos. Un número importante de moléculas han sido estudiadas con este propósito, y se hayó que los compuestos quinoidales, presentan potencial farmacológico. Perteneciente a este tipo de compuestos se encuentra la atovaquona, la cual posee efectos antimaláricos y actividad antitoxoplasma. Otros compuestos con estructuras similares han mostrado actividad antibacteriana y anticancerígena. En este trabajo se evaluó la actividad antiplasmodium de un grupo de moléculas quinoidales, las cuales se obtuvieron sintéticamente por el Grupo de investigación de Productos Naturales de la Universidad de Cartagena. El estudio de la actividad antimalarica, de estos compuestos se hizo con base en ensayos fundamentados en microfluorometría, mediante el cual se determina la inhibición del crecimiento por la determinación del acido desoxirribonucleico(DNA) Luego de confirmada la actividad antiplasmodium, se procedió a carácterizar algunos posibles mecanismos de acción que estuvieran relacionados con el efecto antiplasmodium, entre estos se investigó la capacidad de inhibición de la biocristalización del grupo hemo, inhibición mediada por el estrés oxidativo tanto en las proteínas del parásito como en la membrana de la célula hospedera y por último se caracterizó la posible inhibición de proteasas las cuales incluyeron proteasas de cisteína, de serina y metaloproteasas, luego qe se obtuvieron resultados prometedores como inhibidores de proteasas de cisteína y serina, se 2 procedió a evaluar una enzima importante en la bioquímica del parásito, la Falcipaina 2 (Fp2), la cual juega un papel fundamental en el desarrollo y propagación del parásito de la malaria. Los resultados mostraron citotoxicidad con valores de CC50 en el rango de 0,83-76,00 µM. En células monucleares realizada en células mononucleares de sangre periférica estuvo en el orden de 80%. Con respecto a la actividad hemolítica, los compuestos causaron hemólisis con valores cercanos al 30%, ambos ensayos fueron evaluados a las concentraciones correspondientes al valor de las CI50. Los compuestos quinoidales mostraron actividad antimalárica en 2 cepas de Plasmodium falciparum: Dd2 y 3D7, resistentes y sensibles a Cloroquina respectivamente. Los valores de CI50 oscilaron entre 0,2 y 12,0 µM, y algunos de los compuestos mostraron un índice de selectividad superior a 50. Los compuestos causaron carbonilación en las proteínas del parásito, proteínas de membrana tanto en los eritrocitos infectados con la cepa seleccionada P. falciparum (Dd2), como en los no infectados, tomando este efecto como uno de los mecanismos por los cuales estos compuestos pudieran ejercer el efecto antimalárico. Los compuestos inhibieron, falcipaina 2, pero no mostraron inhibición en la biocristalización del grupo hemo. En esta investigación se concluye que los compuestos quinoidales además de inhibir el desarrollo intraeritrocitario de Plasmodium falciparum podrían actuar por más de un mecanismo de acción.

La búsqueda e identificación de nuevos compuestos activos para la terapéutica del cáncer se ha centrado esencialmente en la investigación de productos naturales y de sus análogos sintéticos. El presente trabajo pretende sistematizar los conocimientos sobre las bases moleculares de la actividad citotóxica de los compuestos quinoides y su uso como agente antitumoral. Se realizó una revisión de artículos originales, de corte experimental, publicados en la década 2004-2014 en algunas bases de datos de la Biblioteca Virtual de Salud (BVS). Se constató que numerosos estudios han avalado la capacidad de los productos quinoides de inhibir el crecimiento celular, sustentado en sus posibilidades de dañar al ADN por estrés oxidativo y de interactuar de modo biorreductivo con otras biomoléculas. Además, que la potencia de la citotoxicidad de los compuestos quinoides se incrementa ante cadenas laterales alquiladas y anillos aromatizados unidos al motivo quinona. Las evidencias experimentales sugieren un promisorio futuro de estas moléculas como agentes antitumorales, en base a su citotoxicidad y elevada selectividad ante líneas celulares neoplásicas.