Memoria para optar al título de Bioquímico / La regulación de la circulación pulmonar en el periodo de perinatal es fundamental en la mantención de una presión arterial media (mPAP) y una resistencia vascular disminuida. Una desregulación del tono arterial pulmonar basal puede llevar a patologías tal como hipertensión pulmonar. Está descrito que la regulación del tono arterial pulmonar basal es resultado de un equilibrio de agentes constrictores y relajantes. La principal vía de transducción de señales involucrada según la bibliografía es la de sGC-cGMP-PKG, sGC es activado por compuestos gaseosos como NO (producido en la capa endotelial por eNOS) y en menor proporción por CO, que puede ser producido endógenamente por hemoxigenasas. Existen antecedentes de la estimulación de la vía sGC-cGMP mediante la administración exógena de hemina en modelos de ovejas recién nacidas (RNOV) hipertensas. Se desconocen los efectos de la inducción de la respuesta dependiente de cGMP en un modelo de RNOV normotenso. Nuestra hipótesis es que la administración de hemina produce en la circulación pulmonar neonatal una exacerbación de la vía vasodilatadora dependiente de cGMP. Se utilizaron RNOV normotensas de nivel de mar, dividiéndolas en dos grupos al azar. Se les administró hemina (15mg/Kg peso) o control (Vehículo de NaOH 0,01N y PBS 1x) desde el 5to día de vida, durante 10 días. Al día 17 de vida se eutanizó y se recolectaron tejidos para el estudio funcional ex vivo con miografías de alambre de la vía dependiente de cGMP en arterias pequeñas de pulmón, e in vitro con PCR de la expresión génica de sus componentes y por ELISA para evaluar el contenido de cGMP del tejido pulmonar. Los resultados muestran un aumento del contenido total de cGMP en el grupo con administración de hemina y aumento de la funcionalidad dependiente de cGMP por lo que se acepta la hipótesis de la memoria. Estos resultados contrastan con la respuesta in vivo donde no se modificó la mPAP entre ambos grupos. Se concluye que la regulación del tono vascular basal primordialmente no depende del equilibrio de los agentes vasoactivos como es descrito en la bibliografía del tema estudiado y por lo tanto se cuestiona la supuesta regulación de la circulación pulmonar basal del periodo perinatal / The pulmonary circulation’s regulation in the perinatal period it is fundamental in the maintenance of mPAP and RVP decreased. A deregulation of basal pulmonary arterial tone can lead to pathologies as pulmonary hypertension. It is described that the basal pulmonary arterial tone regulation it is given by a balance between constrictors and dilators agents. The main signal transduction pathway involver according to research it is the sGC-cGMP-PKG one, sGC can be activated by gaseous compounds as NO (produced on the endothelial layer by eNOS) and in a minor degree by CO, which can be produced endogenously by hemoxygenases. The data showed that exogenous hemin administration in hypertensive newborn lamb can stimulate the sGC-cGMP pathway. It is unknown of the effects of the induction of cGMP-dependent response in a pulmonary normotensive newborn sheep model. Our hypothesis it’s that hemin administration lead to an exacerbation of the cGMP pathway on the pulmonary circulation regulation. Normotensive newborn sheep were used from lowlands, dividing them on two random groups. Hemin (15mg/Kg weight) or control (Vehicle 0.01N NaOH and PBS 1x) was administered from the 5th day of life, for 10 days. On day 17 postnatal life the animal was euthanized and tissues were collected for the ex vivo study with wire myographies of functional study of the cGMP dependent pathway in small pulmonary arteries, and in vitro with PCR of the mRNA expression of the components of the pathway and ELISA technique for cGMP content of lung tissue. The results showed an increase in the total cGMP content in hemin group administration and an increase in cGMP-dependent functionality hence accepting the hypothesis of this study. This results contrast with the in vivo response where mPAP was unmodificated. It is concluded that the basal pulmonary circulation tone regulation is not dependent of the balance between the vasoactive agents as described by a lot of researchers of the studied topic and therefore, the supposed regulation of the basal pulmonary circulation of the perinatal period is questioned

A la present Tesi s'ha dut a terme la síntesi i la caracterització de les propietats líquido-cristal·lines, també denominades mesomorfisme, d'una sèrie de compostos porfirínics derivats del producte natural i comercial hemina (clorur de ferriprotoporfirina IX). Per als compostos amb una estructura general corresponent a la d'un èster tetrakis(3,5-dialquiloxifenílic) de la 31,32,81,82-tetradehidrocoproporfirina III, el mesomorfisme termotròpic, observat pot ser explicat a partir de la formació de dues mesofases de tipus columnar hexagonal denominades Colh1 i Colh2. La caracterització habitual del mesomorfisme mitjançant les tècniques de MOP (Microscòpia Òptica amb llum Polaritzada), DSC (calorimetria diferencial d'escombratge, Differential Scanning Calorimetry) i DRX (Difractometria de Raigs X), combinada amb estudis addicionals de modelatge molecular i d'homoassociació en solució mitjançant les espectroscòpies d'UV-VIS i 1H RMN, permet determinar l'organització de les molècules en cada una de les mesofases. A la mesofase Colh2, les molècules adopten una conformació "plana", que permeten un millor establiment d'interaccions π-π intermoleculars; a la mesofase Colh1, en canvi, les molècules adopten conformacions energèticament més favorables, que permeten alhora l'establiment d'interaccions CH/π intermoleculars per a la formació d'associacions trimoleculars dins dels apilaments columnars de la mesofase. Els experiments emprant la DSC, a més, mostren que la cinètica de la transició entre les mesofases Colh1 i Colh2, quan es donen en un mateix compost, ocorre d'una manera ràpida en el sentit d'escalfament, mentre que la conversió de la mesofase Colh2 en la mesofase Colh1 en refredar necessita d'un temps de repòs de l'ordre d'hores per a completar-se.La caracterització dels nous èsters tetrakis(3,5-dialquiloxifenílics) sintetitzats en la present Tesi també permet avaluar la influència que certs factors estructurals, com ara la metal·lació de l'anell de porfirina, l'ús de cadenes alquíliques laterals de curta llargària o la introducció de punts de ramificació a les cadenes alquíliques, exerceixen sobre el mesomorfisme observat. De la mateixa manera, també s'estudia l'efecte de la mescla d'aquests compostos amb un compost orgànic acceptor d'electrons, la 2,4,7-trinitro-9-fluorenona (TNF).Finalment, al present treball es duu a terme el disseny i l'estudi de la síntesi de compostos tetraporfirínics anulars amb potencials propietats líquido-cristal·lines. Tot i que no s'ha aconseguit sintetitzat els compostos objectiu, els estudis han permès desenvolupar una metodologia per a la separació dels isòmers de l'èster dimetílic de la bromodeuteroporfirina, així com la identificació inequívoca de cada un d'ells, gràcies a l'estudi de l'espectre de RMN bidimensional NOESY de derivats sintetitzats a través de la reacció de Heck-Mizoroki amb compostos estirènics para-substituïts. / In the present Thesis, the synthesis and characterization of the liquid-crystalline properties (or mesomorphism) of a series of porphyrin compounds has been carried out. The compounds are derived from commercially available natural product hemin (ferriprotoporphyrin IX chloride), and their general structure is a 31,32,81,82-tetradehydrocoproporphyrin tetrakis(3,5-dialkyloxyphenyl) ester. The observed mesomorphic behaviour can be explained by the formation of two columnar hexagonal mesophases labeled as Colh1 and Colh2. The usual characterization of the mesomorphic behaviour by POM (Polarized Optical Microscopy), DSC (Differential Scanning Calorimetry) and XRD (X-Ray Diffractometry), combined with additional studies of molecular modeling and homoassociation in solution by UV-VIS and 1H NMR spectroscopy, allows to determine the organization of molecules in both mesophases. In the Colh2 mesophase, molecules attain a "flat" conformation, with a better establishment of intermolecular π-π stacking interactions; on the other hand, in the Colh1 mesophase molecules attain energetically more favourable conformations that allow the establishment of intermolecular CH/π bridges, which lead to the formation of trimolecular associations within the columnar stacks of the mesophase. Moreover, additional DSC experiments show that the transition between mesophases Colh1 and Colh2, when formed by the same compound, proceeds through different kinetics: while it is fast when heating from the Colh1 to the Colh2 mesophase, the conversion from the Colh2 to the Colh1 mesophase on cooling needs several hours to be complete.The characterization of new tetrakis(3,5-dialkyloxyphenyl) esters in the present work has also allowed the influence that certain factors such as the metalation of the porphyrin ring, the shortening of the side alykl chains or the introduction of branching points in the chains, exert on the observed mesomorphic behaviour. The effect on mixing the compounds with an electronic acceptor organic compound, 2,4,7,-trinitro-9-fluorenone (TNF) has also been studied.Finally, the design and the attempt of the sythesis of tetraporphyrin macrocycles with potential liquid-crystalline properties has been also carried out. Altough the target compounds could not be obtained, the present work has allowed the developement of a metodology for the separation of isomeric bromodeuteroporphyrin dimethyl esters, as well as the unequivocal identification of each one of them by means of the bidimensional NOESY NMR spectra of derivatives, obtained by the Heck-Mizoroki coupling with "para"-substituted styrenic compounds.

In this work electrochemical studies are broached as well the development of an analytical methodology to determinate ketoconazole in pharmaceuticals formulations with the help of electrode of carbon paste was modified with hemin. The tests were carried out in solution tampão Britton-Robinson (BR) in pH 2, with an electrode compounded by 50% of carbon past and 50% of hemin, for having the best analytical answer to the compound in question. Based on the electrochemical parameters that were taken of the technique cyclic voltammetry, differential pulse and of the square wave, it was possible diagnostic some information that was connected to the reaction mechanism such as: the reversibility of the process, the existence or not of adsorption process and the number of electrons that is involved in the electrochemical reactions. The resulted said that the reaction of ketoconazole reduction is irreversible, with one definite peaks at 1,44V device phenomenon of reduction do CTZ. The analytical methodology that was developed is fast, sensible and precise, to routine analysis on pills of CTZ. The analytic curve was linear in the concentration area between 1,8 and 5,5.10 6 mol/L, with detection limit 1,7.10 7 mol/L and quantification limit in 5,6.10 7 mol/L. / Neste trabalho são abordados os estudos eletroquímicos bem como o desenvolvimento de metodologia analítica para a determinação de cetoconazol em formulações farmacêuticas com auxílio de eletrodo de pasta de carbono modificado com hemina. Os experimentos foram realizados em solução tampão Britton-Robinson (BR) no pH 2, com uma composição do eletrodo de 50% de pasta de carbono e 50% de hemina, pois apresenta a melhor resposta analítica para o referido composto. Com base nos parâmetros eletroquímicos extraídos das técnicas de voltametria cíclica, de pulso diferencial e de onda quadrada, foi possível diagnosticar algumas informações relacionadas com o mecanismo da reação como: a reversibilidade do processo, a presença ou não de processos de adsorção e também o número de elétrons envolvidos nas reações eletroquímicas. Os resultados indicaram que a reação de redução do cetoconazol é irreversível com um pico a 1,44V devido ao fenômeno de redução de CTZ. A metodologia analítica desenvolvida é rápida, sensível e precisa para a análise de rotina de comprimidos de CTZ. A curva analítica foi linear na região de concentração entre 1,8 a 5,5.10 6 mol/L, com limite de detecção de 1,7.10 7mol/L e com limite de quantificação de 5,6.10 7 mol/L.

This research had as main objective to develop an electroanalytical procedure for the determination of amodiaquine in human milk, using a carbon paste electrode modified with hemin, hemoglobin functional group responsible for transporting oxygen. The amodiaquine (a derivative 4-aminoquinoquinolínico) is a drug used to treat malaria with anti-inflammatory and antipyretic properties. The characterization and preparation of carbon paste electrode modified with hemin was investigated. The electrochemical behavior of modified electrode was explored using differential pulse voltammetry. The best voltammetric response was obtained for the composition of carbon paste 10% hemin solution in Britton-Robson buffer pH 7.0. To study the electrochemical behavior of amodiaquine was used the technique of cyclic voltammetry, which presented in a neutral medium oxidation process at 0.054 V vs. Ag / AgCl at a rate of 20 mV s-1. The voltammetric techniques used to develop the methodology where the differential pulse voltammetry and square wave voltammetry. In this study the optimized conditions were: pH 7, scan rate = 40 mV s-1, amplitude = 200 mV and frequency = 150 Hz, where the parameters indicated the square wave voltammetry as the best technique for determining the voltammetric amodiaquine has a minor detection limit. The limits of detection and quantification were obtained in the determination of 8.7 x 10-7 mol L-1 and 2.9 x 10-6 mol L-1, respectively. After optimization of all relevant parameters, the analytical method developed was successfully applied in samples of breast milk. The concentration of amodiaquine obtained was 1.7 x 10-5 mol L-1. The method was efficient and reproducible in the determination of amodiaquine present in breast milk, there is no need any pretreatment of the sample. / Este trabalho teve como objetivo desenvolver uma metodologia eletroanalítica para a determinação de amodiaquina em leite materno, utilizando um biossensor a base de hemina, uma porfirina presente na hemoglobina e responável pelo transporte de oxigênio. A amodiaquina, por sua vez, é um derivado 4-aminoquinoquinolínico amplamente utilizada no tratamento da malária, com propriedades antiinflamatória e antipirética. Sua transferência para o leite materno é moderada, porém mesmo em baixas dosagens pode ser considerada prejudicial ao lactante. A caracterização e a preparo do biossensor foi a primeira etapa deste trabalho. O comportamento eletroquímico do biossensor foi explorado pelo emprego da técnica voltametria de pulso diferencial. As melhores respostas voltamétricas foram obtidas com a composição da pasta de carbono contendo 10% de hemina em solução-tampão Britton-Robson de pH 7,0. Para o estudo do comportamento eletródico da amodiaquina foi utilizada a técnica de voltametria cíclica, que apresentou em meio neutro um processo de oxidação em 0,054 V vs. Ag/AgCl na velocidade de 20 mV s-1 em pH 7,0. As técnicas voltamétricas utilizadas para o desenvolvimento da metodologia foram a voltametria de pulso diferencial e a voltametria de onda quadrada. Nesse estudo as condições otimizadas encontradas foram: pH = 7; velocidade de varredura = 40 mV s-1; amplitude = 200 mV e freqüência = 150 Hz, onde os parâmetros indicaram a voltametria de onda quadrada como a melhor técnica para a determinação voltamétrica da amodiaquina por apresentar melhor desempenho. Os limites de detecção e quantificação obtidos na determinação da amodiaquina por voltametria de onda quadrada foram de 8,7 x 10-7 mol L-1 e 2,9 x 10-6 mol L-1, respectivamente. Após a otimização de todos os parâmetros relevantes, o método analítico desenvolvido foi aplicado com sucesso em amostras de leite materno. A concentração de amodiaquina analisada foi de 1,7 x 10 -5 mol L-1. O método desenvolvido mostrou-se eficiente e reprodutível na determinação de amodiaquina presente no leite materno, não sendo necessário qualquer tratamento prévio da amostra.