En aquesta tesi doctoral, realitzada a la Secció de Cromatografia del Departament de Química Analítica de l’Institut Químic de Sarrià (IQS), s’ha desenvolupat, optimitzat, validat i implementat un mètode analític (HPLC-UV) per portar a terme la determinació d’aldehids i cetones precursors d’ozó troposfèric, continguts en cartutxos de sílice impregnats amb 2,4-dinitrofenilhidrazina, en mostres procedents d’emissions de vehicles. L’estudi de la retenció cromatogràfica de les 2,4-dinitrofenilhidrazones (DNPH) de diversos compostos carbonílics mitjançant dos mètodes HPLC en mode isocràtic, amb dues fases estacionàries ortogonals (octadecilpolietoxisilà i cianopropil), ha permès obtenir un mètode de classificació d’aquests compostos per famílies, basat en les diferències dels seus índexs de retenció entre ambdues columnes. S’han aplicat metodologies QSRR (relacions quantitatives entre estructura química- retenció cromatogràfica), tant lineals com no lineals, al mètode per a la determinació d’aldehids i cetones en mostres d’emissions de vehicles. Els models de predicció establerts han permès acotar el número de compostos candidats a correspondre a alguns compostos desconeguts apareguts al llarg de l’anàlisi de mostres d’emissions de vehicles. Aquesta informació ha estat de gran valor per tal d’aconseguir identificar aquests compostos mitjançant UPLC®-MS/MS. Aquesta tesi s’ha realitzat en un entorn de Qualitat, dins les bases dels sistemes ENAC 17025 i ISO 9001. / En esta tesis doctoral, realizada en la Sección de Cromatografía del Departamento de Química Analítica del Instituto Químico de Sarrià (IQS), se ha desarrollado, optimizado, validado e implementado un método analítico (HPLC-UV) para llevar a cabo la determinación de aldehídos y cetonas precursores de ozono troposférico, contenidos en cartuchos de sílice impregnados con 2,4- dinitrofenilhidrazina, en muestras procedentes de emisiones de vehículos. El estudio de la retención cromatográfica de las 2,4-dinitrofenilhidrazonas (DNPH) de diversos compuestos carbonílicos, mediante dos métodos HPLC en modo isocrático, empleando dos fases estacionarias ortogonales (octadecilpolietoxisilano y cianopropilo), ha permitido obtener un método de clasificación de estos compuestos por familias, basado en las diferencias de los índices de retención entre ambas columnas. Se han aplicado metodologías QSRR (relaciones cuantitativas entre estructura química- retención cromatográfica), tanto lineales como no lineales, al método para la determinación de aldehídos y cetonas en muestras de emisiones de vehículos. Los modelos de predicción establecidos han permitido acotar el número de compuestos candidatos a corresponder a algunos compuestos desconocidos aparecidos a lo largo del análisis de muestras de emisiones de vehículos. Esta información ha sido de gran valor para conseguir identificar estos compuestos mediante UPLC®-MS/MS. Esta tesis se ha realizado en un entorno de Calidad, dentro de las bases de los sistemas ENAC 17025 e ISO 9001. / This thesis has been conducted at de Chromatography Section in the Department of Analytical Chemistry of IQS (Institut Químic de Sarrià). An HPLC-UV method for the analysis of aldehydes and ketones (tropospheric ozone precursors) contained in silica 2,4-dinitrophenylhidrazine impregnated cartridges has been developed, optimized, validated and implemented in vehicle emissions samples. The chromatographic retention of 2,4-dinitrophenylhydrazones (DNPH) of different carbonyl-compounds using two HPLC isocratic methods working with two orthogonal stationary phases (octadecylpolyethoxysilane and cyanopropyl) has been studied. Differences between the retention indexes obtained for each column have been used for classifying carbonyl-DNPH into compounds families. Linear and non-linear quantitative structure-retention relationships (QSRR) methods have been applied to the HPLC-UV method for the determination of aldehydes and ketones in vehicle emission samples. The resulting prediction models allowed the screening of the most probable carbonyl-DNPH derivative candidates that correspond to unknown compounds detected in automotive emission samples. This information has been useful for their identification by UPLC®-MS/MS. This thesis has been carried out in ENAC 17025 and ISO 9001 quality management systems.

L’apoptosi és un procés biològic rellevant en moltes malalties. Un punt de regulació d’aquest procés és la formació d’un complex multiproteic anomenat apoptosoma; per tant, aquest complex té un gran interès per al desenvolupament de moduladors apoptòtics. El nostre grup ha descrit prèviament una piperazina-2,5-diona substituïda en posició 3 com a potent modulador apoptòtic. Estudis estructurals d’aquest compost han permès veure la presència dels isòmers cis / trans de l’enllaç de l’amida terciària exocíclica en un procés d’intercanvi lent, fet que pot ser important per a la interacció amb la diana biològica. Aquesta informació ens va animar a mimetitzar aquests isòmers a través d’una substitució isostèrica de l’enllaç amida amb unitats de 1,2,3-triazoles. La síntesi d’aquests anàlegs restringits es va dur a terme utilitzant una reacció Ugi multicomponent seguida d’una ciclació intramolecular. L’anàlisi completa per RMN (incloent les correlacions 1H-15N en abundància natural) d’aquests compostos han permès la caracterització inequívoca dels patrons de substitució corresponents. Finalment, l’increment de l’activitat inhibitòria d’aquests nous compostos en comparació amb el compost de partida ha proporcionat nova informació sobre la unió dels compostos a la diana terapèutica i ha fet possible la identificació de nous moduladors. Cal destacar que per a una de les estructures proposades, es va formar inesperadament una β-lactama que va resultar el compost amb una activitat inhibidora més alta. Els estudis computacionals realitzats també donen suport a la hipòtesi que el mecanisme d’inhibició de tots aquests nous derivats és a través de la unió amb la proteïna Apaf-1. Degut a la formació d’aquest cicle, es va realitzar un estudi de reactivitat per explicar la manera de ciclació dels adductes de la reacció de Ugi. Per tal de modular aquesta reacció, s’ha sintetitzat una quimioteca de compostos que contenen els dos nuclis (β-lactama o dicetopiperazina) havent-se assajat les seves activitats com a inhibidores de l’apoptosis. Finalment, per intentar millorar les propietats dels nostres compostos com a possibles candidats a fàrmac, s’han dut a terme uns acoblaments amb alguns dels inhibidors i glicodendrímers. Com a conclusió, s’ha sintetitzat una nova família d’inhibidors de l’apoptosi amb una llibertat conformacional menor aconseguint mantenir valors d’activitat similars. Es confia que aquests compostos mostrin una selectivitat més gran, condició fonamental per regular un procés tan delicat. / La apoptosis es un proceso biológico relevante en muchas enfermedades. Uno de los puntos de regulación de este proceso es la formación del complejo multiproteico llamado apoptosoma; por tanto, este complejo reviste gran interés para el desarrollo de moduladores apoptóticos. Previamente en nuestro grupo se ha descrito una piperazina-2,5-diona sustituida en posición 3 como potente inhibidor apoptótico. Estudios estructurales de este compuesto han permitido determinar la presencia de isómeros cis / trans del enlace de la amida terciaria exocíclica en un proceso de intercambio lento, hecho que puede ser importante en la interacción con la diana biológica. Ésta información nos animó a mimetizar éstos isómeros a través de una sustitución isostérica del enlace amida con unidades 1,2,3-triazólicas. La síntesis de éstos análogos restringidos se llevó a cabo usando una reacción Ugi multicomponente seguida de una ciclación intramolecular. El análisis completo por RMN (incluyendo las correlaciones 1H-15N en abundancia natural) de estos compuestos ha permitido la caracterización inequívoca de los patrones de sustitución correspondientes. Además, el aumento de la actividad inhibitoria de los nuevos compuestos ha proporcionado nueva información sobre el tipo de interacción de los compuestos con la diana terapéutica. La formación inesperada de una β-lactama en lugar de la dicetopiperazina para una de las estructuras propuestas y el hecho que este último compuesto fuera el que mostrara mayor actividad inhibidora, fueron hechos muy interesantes que dieron lugar a estudiar en mayor profundidad la reacción de ciclación intramolecular. Se realizó un estudio de la reactividad para explicar la ciclación de los aductos de la reacción de Ugi y para modular esta reacción, se sintetizó una quimioteca con los dos tipos de ciclo (β-lactama y dicetopiperazina), habiéndose ensayado sus actividades como inhibidores de la apoptosis. Finalmente, para intentar mejorar las propiedades de nuestros compuestos como posibles candidatos a fármaco, se llevaron a cabo acoplamientos entre algunos inhibidores y diferentes tipos de glicodendrímeros. Como conclusión, se ha sintetizado una nueva familia de inhibidores de la apoptosis con una libertad conformacional menor consiguiendo mantener valores de actividad similares. Se confía que estos compuestos muestren una selectividad mayor, condición fundamental para regular un proceso tan delicado. / Apoptosis is a biological process relevant to different human diseases stated that is regulated through protein-protein interactions and complex formation. In this context, one point of regulation is the formation of the multiprotein complex known as apoptosome. Consequently, this complex is of interest for the development of apoptosis modulators. In our group, it has been previously reported a peptidomimetic compound bearing a 3-substituted-piperazine-2,5-dione moiety as a potent apoptotic inhibitor. Structural studies of this compound showed the presence of cis/trans isomers of the exocyclic tertiary amide bond in slow exchange, which should be of high relevance for off-target interaction in front of the biological target. This information encouraged us to perform an isosteric replacement of the amide bond by a 1,2,3-triazole moiety, where different substitution patterns would mimic different amide rotamers. The syntheses of these restricted analogs have been carried out using the Ugi multicomponent reaction followed by an intramolecular cyclization. Unexpectedly, for one of the proposed structures, a novel β-lactam compound was formed. All synthesized compounds showed to efficiently inhibit apoptosis, in vitro and in cellular extracts, with slight differences for the corresponding regioisomers. Noticeably, the compound bearing the new β-lactam scaffold showed the highest inhibitory activity. On the other hand, computational studies also support the hypothesis that these new families of inhibitors exert their action by binding to Apaf-1, one of the components of the apoptosome complex. Due to the formation of the unexpected β-lactam scaffold, a reactivity study has been carried out to explain the course of the intramolecular cyclization of the Ugi adducts. In order to be able to modulate this cyclization, a small library of compounds bearing both heterocyclic scaffolds has been synthesized and their activities as apoptosis inhibitors have been evaluated. Moreover, couplings between some of the apoptosome inhibitors and different glycodendrimer moieties have been carried out to improve the properties of our compounds as drug candidates. As a conclusion, a new family of compounds has been designed, synthesized and characterized, and most of them showed good apoptosis inhibitory activities in vitro and in cellular extracts. We deem that the reduction of the conformational freedom achieved in this new family of inhibitors could be fundamental to increase the selectivity, which is a highly important condition when regulating such a delicate process.

El desenvolupament d’aquesta recerca està enfocat en la construcció d’una eina quantitativa que permeti a les persones responsables de la seguretat, a diagnosticar els nivells de seguretat en la seva organització. L’eina busca detectar aquells aspectes intangibles de la gestió que actuen com a catalitzadors de conductes de seguretat o no seguretat, fent possible, d’aquesta manera, l’establiment d’un pla d’actuació per corregir o reforçar allò que sembla perfilar-se com una debilitat en la gestió de la seguretat d’una organització. Les bases d’aquesta recerca tenen el seu fonament en el model Gestió Distribuïda de la Seguretat, GDS proposat per Sheffick et al., 2007, el qual consta de sis factors que, degudament atesos, condueixen a l’excel•lència en seguretat. El procés de construcció i validació es realitza amb dades empíriques d’empreses del sector químic, totes elles localitzades en la Comunitat Autònoma de Catalunya, Espanya. La validació estadística es realitza mitjançant l’ús de les tècniques estadístiques d’anàlisi factorial, estudi de la fiabilitat i anàlisi d’ítems en diferents etapes, contrastant, per a la validació concurrent, els resultats del Q-AsSeVi amb informació provinent de fonts documentals, com entrevistes a personal clau de l’organització i els índex de sinistralitat de les empreses. / El desarrollo de esta investigación está enfocado en la construcción de una herramienta cuantitativa que permita a las personas responsables de la seguridad, a diagnosticar los niveles de seguridad en su organización. La herramienta busca detectar aquellos aspectos intangibles de la gestión que actúan como catalizadores de conductas de seguridad o no seguridad, haciendo posible de esta manera, el establecimiento de un plan de actuación para corregir o reforzar aquello que parece perfilarse como una debilidad en la gestión de la seguridad de una organización. Las bases de esta investigación tienen su cimiento en el modelo Gestión Distribuida de la Seguridad, GDS propuesto por Sheffick et al., 2007, el cual consta de seis factores que, debidamente atendidos, conducen a la excelencia en seguridad. El proceso de construcción y validación se realiza con datos empíricos de empresas del sector químico; todas ellas localizadas en la Comunidad Autónoma de Cataluña, España. La validación estadística se realiza mediante el uso de las técnicas estadísticas de análisis factorial, estudio de la fiabilidad y análisis de ítems en diferentes etapas; contrastándose, para la validación concurrente, los resultados del Q-AsSeVi con información proveniente de fuentes documentales, como entrevistas a personal clave de la organización y los índices de siniestralidad de las empresas. / This investigation is focused on the construction of a quantitative management tool (Q-AsSeVi), which allows those responsible for safety to diagnose the levels of safety within the organisation. The tool supports them in detecting those intangible aspects of safety management which act as catalyst to safe behaviour or unsafe behaviour, thus making possible the establishment of an action plan to correct or reinforce that which seems to be a weakness in safety management. This investigation is based in the model Gestión Distribuida de la Seguridad, GDS (Safety Distributed Management) proposed by Sheffick et al., 2007, which considers six factors, which, duly cared, lead to the implementation of safety excellence. The construction and validation process is realised by using empirical data gathered from chemical companies located in the Autonomous Community of Catalonia, Spain. The statistical validation is realised through statistical techniques such as factor analysis, reliability study, and item analyses in several phases. For the concurrent validation the Q-AsSeVi tool scores have been contrasted against documented sources i.e. personnel interviews and the accident rate of the companies.

Les Cinases de Proteïna (PKs) estan implicades en processos fonamentals de la regulació del cicle cel•lular. L’acumulació d’anomalies als mecanismes de control i el comportament disfuncional que se’n deriva han estat detectats a cèl•lules de diferents teixits afectades per càncer, desordres immunològics, endocrins, nerviosos, neurodegenaratius, cardiovasculars, malalties infeccioses, diabetis, Alzheimer, asma, restenosi, arteriosclerosi, leucèmia, artritis, etc. Però d’entre totes les PKs, les Cinases de Tirosina (TKs) han estat destacades com a l’element central de tots aquests processos i, per tant, han estat objecte d’una gegantina tasca investigadora que n’ha augmentat el seu innegable interès com a diana terapèutica. És per aquest motiu, que el desenvolupament d’inhibidors selectius de TKs ha esdevingut una àrea d’investigació molt activa. El Laboratori de Síntesi de l’IQS disposa d’una dilatada experiència de síntesi de compostos heterocíclics, especialment pirido[2,3-d]pirimidines, de gran semblança amb coneguts inhibidors de TKs. Malauradament, d’entre tots els building blocks emprats per les estratègies sintétiques desenvolupades, les guanidines (especialment les arilguanidines) sempre han limitat l’espai químic assequible per culpa de la poca diversitat d’aquests reactius comercialment disponibles. Per tant, l’objectiu fonamental d’aquest treball és desenvolupar una metodologia com més genèrica millor que permeti obtenir guanidines i, especialment arilguanidines, i que sigui compatible amb les eines sintètiques disponibles emprades per a l’obtenció massiva de pirido[2,3-d]pirimidines. Amb aquest objectiu s’optimitza un procediment de guanidinació d’amines amb àcid aminoiminometanosulfònic (AIMSOA, acrònim de l’anglès aminoiminomethanesulfonic acid) en metanol procurant acoblar-lo amb la reacció multicomponent de Victory. Desgraciadament els rendiments amb arilguanidines són baixos com a resultat de llur baixa nucleofília, llur degradació causada pel metanol i per la competència amb el dissolvent de reacció. Com a alternativa, s’assagen protocols de condensació de piridones en 1,4-dioxà per tal d’afavorir la nucleofília d’aquestes arilguanidines. Sorprenentment no s’obtenen directament les piridopirimidines sinó uns intermedis que després d’un procés de transposició de Dimroth donen lloc als heterobicicles esperats amb rendiments força superiors als descrits mitjançant altres metodologies. En darrer lloc, es planteja i estudia una nova proposta estratègica alternativa al tradicional plantejament del Laboratori de Síntesi de l’IQS per a la síntesi orientada a diversitat. Aquesta proposta implica la construcció de l’esquelet pirido[2,3-d]pirimidínic, seguida de la seva activació mitjançant bromació i diazotizació, i finalment introducció de la diversitat química desitjada. Arran d’aquest estudi s’ha obtingut i aïllat un intermedi de Wheland bicíclic mai descrit fins ara i que posteriorment és transformat per tractament amb DMSO en un terme piropirimidínic dibromat i deshidrogenat a l’anell piridònic. A més a més, s’han desenvolupat eines sintètiques per obtenir sistemes 4-oxopirido[2,3-d]pirimidínics partint de llurs anàlegs 4-amino, metodologies que són una alternativa molt atractiva de les estratègies ja desenvolupades. / Las Quinasas de Proteína (PKs) se hallan implicadas en procesos fundamentales de la regulación del ciclo celular. La acumulación de anomalías en los mecanismos de control y el consiguiente comportamiento disfuncional han sido detectados en células de diferentes tejidos afectadas por cáncer, desórdenes inmunológicos, endocrinos, nerviosos, neurodegenarativos, cardiovasculares, enfermedades infecciosas, diabetes, Alzheimer, asma, restenosis, arteriosclerosis, leucemia, artritis, etc. Pero de entre todas las PKs, las Quinasas de Tirosina (TKs) han demostrado ser un elemento central en todos estos procesos y, por tanto, han atraído sobre sí un enorme esfuerzo investigador que ha remarcado, su innegable interés como diana terapéutica. Así pues, el desarrollo de inhibidores selectivos de TKs se ha convertido en un área muy activa de investigación. El Laboratorio de Síntesis del IQS posee amplia experiencia en la síntesis de compuestos heterocíclicos, en especial pirido[2,3-d]pirimidinas, de gran similitud con inhibidores conocidos de TKs. Ahora bien, de todos los building blocks empleados en las estrategias sintéticas desarrolladas, las guanidinas (especialmente las arilguanidinas) siempre han limitado el espacio químico asequible por la poca diversidad de estos reactivos comercialmente asequibles. Por consiguiente, el objetivo fundamental del presente estudio es desarrollar una metodología para la obtención de guanidinas y, en especial de arilguanidinas, que sea compatible con las herramientas sintéticas disponibles para la obtención masiva de pirido[2,3-d]pirimidinas. A tal efecto se optimiza una guanidinación de aminas con ácido aminoiminometanosulfónico en metanol con vistas a poder acoplarlo con la reacción multicomponente de Victory. Desgraciadamente los rendimientos con arilguanidinas son bajos como consecuencia de su baja nucleofilia, su degradación por efecto del metanol y el efecto competente del disolvente de reacción. Para circunvalar este contratiempo se ensayan reacciones de condensación de piridonas en 1,4-dioxano para favorecer la nucleofilia de estas guanidinas. Sorpredentemente no se obtienen directamente las piridopirimidinas sino unos intermedios que tras un proceso de transposición de Dimroth rinden los heterobiciclos deseados con rendimientos bastante superiores a los referidos para otras metodologías. Por último, se propone y estudia una estrategia alternativa de síntesis orientado a diversidad. En este sentido, se construye el esqueleto pirido[2,3-d]pirimidínico para después activarlo mediante bromación y diazotización, y finalmente introducir la diversidad deseada. Fruto de este estudio se ha obtenido y aislado un intermedio de Wheland bicíclico que posteriormente rinde un término piropirimidínico dibromado y deshidrogenado en el anillo piridónico. Adicionalmente, se han desarrollado herramientas sintéticas para la obtención de sistemas 4-oxopirido[2,3-d]pirimidínicos a partir de sus análogos 4-amino. / Protein Kinases (PKs) are involved in basic cellular cycle regulatory mechanisms. Deregulation of those has been found on cells of different tissues with cancer, immunological disorders, endocrine disorders, nervous disorders, neurodegenerative disorders, cardiovascular disorders, infectious diseases, diabetes, Alzheimer syndrome, asthma, restenosis, atherosclerosis, leukemia, arthritis, and more. Among all the PKs huge family, Tyrosine Kinases (TKs) have been described as key point of those regulatory mechanisms and so stated as promising drug targets for treating such diseases. As a result of this biological knowledge, there have been a lot of developments in this field, resulting in some interesting and commercial TKs selective inhibitors. The Laboratori de Síntesi de l’IQS has developed some highly efficient heterocyclic synthetic procedures, especially for the synthesis of pyrido[2,3-d]pyrimidines that are structurally closely related to some well stated TKs inhibitors. Unfortunately, some of the building blocks used in those methodologies have a very narrow commercial variety and are only available from unusual vendors. This is the case for arylguanidines. As a result, the accessible chemical space is shortened. So then, the present work deals with the establishment of general procedures for the synthesis of arylguanidines and how to couple them with our previous described methodologies in order to obtain pyrido[2,3-d]pyrimidine libraries. Aminoiminomethanesulfonic acid (AIMSOA) is selected as guanidination agent and a protocol is optimized by Experimental Design. The coupling of this guanidination with the one-pot multicomponent Victory reaction is also studied. Unfortunately, coupling reaction yields with arylguanidines are very low as a result of lack of nucleophilicity, methanol mediated degradation and nucleophilic competition with this reaction solvent. Pyridone condensation with arylguanidines in 1,4-dioxane is stated as methodological alternative in order to improve nucleophilicity of the arylguanidines. Surprisingly, this procedure does not yield the expected pyridopyrimidines but a family of new, not previously described, heterobicyclic compunds that can be converted to the desired pyridopyrimidines through Dimroth rearrangement. The overall yields for the final pyridopyrimidines are higher with this new procedure than with the previous methodologies. Finally, a new global strategy is developed for the diversity oriented synthesis of 2-arylamino substituted pirido[2,3-d]pyrimidines. Firstly, the heterobicyclic skeleton is build and, secondly, this skeleton is activated by bromination and diazotization. Finally, diversity is introduced by substitution reactions. During this development a pyridopyrimidine Wheland intermediate, never described before ,has been isolated and its structure spectroscopically confirmed. The subsequent treatment of this compound with DMSO yields a new dibrominated pyridopyrimidine dehydrogenated on the pyridone ring. In addition, some synthetic procedures for the conversion of 4-aminopirido[2,3-d]pyrimidines into their 4-oxo analogues have been established. Such methodologies are auseful alternative to our old strategies for the synthesis of this kind of compounds.

L’objecte del present estudi és la optimització d’un sistema de separació mitjançant llit mòbil simulat (SMB), mitjançant la seva simulació numèrica. Per a això, s’ha desenvolupat un mètode de simulació numèrica per columnes d’adsorció, per al model amb transport de matèria. D’aquesta manera, s’aconsegueix minimitzar el nombre de càlculs necessaris per a la simulació d’una columna cromatogràfica, sense pèrdua de precisió. S’ha desenvolupat i aplicat el mateix mètode per al model amb transport de matèria i difusió axial. Els resultats de la simulació de columnes cromatogràfiques per a una substància i per a barreges binàries han estat validats tot comparant-los amb resultats experimentals. A més, s’ha ampliat l’aplicabilitat dels mètodes teòrics d’optimització, a isotermes no lineals i no-Langmuir, mitjançant la integració numèrica de les corbes hodogràfiques. Aquest mètode d’integració permet simular el funcionament d’un conjunt de columnes de separació fins arribar a l’estat estacionari del sistema. Per a això s’ha desenvolupat un programa per a la simulació d’un sistema de llit mòbil simulat (SMB), capaç de simular diverses configuracions. S’han validat els resultats de la seva utilització tot comparant-ho amb resultats publicats a la bibliografia. S’ha establert una estratègia d’optimització dels paràmetres de funcionament d’un SMB, amb objecte de minimitzar el cost del sistema. S’han utilitzat els mètodes teòrics per a establir unes condicions de treball inicials per tal de ser posteriorment refinades mitjançant un algoritme símplex modificat. L’aplicació d’aquest mètode d’optimització a diversos casos publicats a la bibliografia, per a barreges binàries amb isoterma d’adsorció lineal, Langmuir i bi-Langmuir, aconsegueix en tots els casos reproduir o millorar els resultats originals. El mateix mètode s’ha utilitzat en algun dels casos per a proposar millores en la configuració del sistema. / El objeto del presente estudio es la optimización de un sistema de separación por lecho móvil simulado (SMB), mediante su simulación numérica. Para ello, se ha desarrollado un método de simulación numérica para columnas de adsorción, para el modelo con transporte de materia. Se consigue así minimizar el número de cálculos necesarios para la simulación de una columna cromatográfica, sin pérdida de precisión. Se ha desarrollado y aplicado el mismo método para el modelo con transporte de materia y difusión axial. Los resultados de la simulación de columnas cromatográficas para una sustancia y para mezclas binarias han sido validados comparándolos con resultados experimentales. Además, se ha ampliado la aplicabilidad de los métodos teóricos de optimización, a isotermas no lineales y no Langmuir, mediante la integración numérica de las curvas hodográficas. Este método de integración permite simular el funcionamiento de un conjunto de columnas de separación hasta alcanzar el estado estacionario del sistema. Para ello se ha desarrollado un programa para la simulación de un sistema de lecho móvil simulado (SMB), capaz de simular diversas configuraciones. Se han validado los resultados de su utilización comparándolo con resultados publicados en la bibliografía. Se ha establecido una estrategia de optimización de los parámetros de funcionamiento de un SMB, con objeto de minimizar el coste del sistema. Se han utilizado los métodos teóricos para establecer unas condiciones de trabajo iniciales para su posterior refinado mediante un algoritmo simplex modificado. Al aplicar este método de optimización a diversos casos publicados en la bibliografía, para mezclas binarias con isoterma de adsorción lineal, Langmuir y bi-Langmuir, se consigue en todos los casos reproducir o mejorar los resultados originales. El mismo método se ha utilizado en alguno de los casos para proponer mejoras en la configuración del sistema. / The purpose of this study is the optimization of a simulated moving bed system (SMB), by numerical simulation. To do this, we have developed a method for numerical simulation of adsorption columns, for the mass transport model. This method minimizes the number of calculations required for the simulation of a chromatographic column, without loss of accuracy. The same method has been developed and applied for the model with mass transfer and axial diffusion. The simulation results of chromatographic columns for one substance and for binary mixtures have been validated by comparing them with experimental results. Furthermore, it has been expanded the applicability of theoretical methods of optimization, nonlinear isotherms and Langmuir, by numerical integration of the hodographic curves. This method allows simulating the operation of a separation column up to the steady state of the system. For this it has been developed a program for simulating a simulated moving bed system (SMB) able to simulate various configurations. The results of its use compared with results published in the literature give a validation of the method. An optimization strategy of the operating parameters of a SMB has been established, in order to minimize the cost of the system. Theoretical methods had been used to establish initial working conditions for further refinement using a simplex algorithm. Applying this optimization method to several cases reported in the literature for binary mixtures with linear adsorption isotherm, Langmuir and bi-Langmuir, permitted in every case to reproduce or enhance the original results. The same method has been used in some cases to suggest improvements to the system configuration.

La progressió de l'aterosclerosi i la trombosi en pacients amb risc de malaltia cardiovascular depèn en gran mesura de l'entorn únic a nivell físic i bioquímic cada individu. Característiques tals com l'arquitectura de la vasculatura, la composició bioquímica de la sang o el tipus de tractament defineixen el resultat de les intervencions cardiovasculars. La col•locació d'un stent o d'un bypass busca recuperar la permeabilitat del vas, però es veu limitada per la restenosis i la trombosi. El disseny de models multi-escala específics per a cada pacient pot ajudar a entendre la progressió d'aquests esdeveniments en tenir la capacitat per integrar les respostes cel•lulars microscòpiques en el context del flux macroscòpic i de les condicions estructurals. Aquests models poden proporcionar informació sobre com mitigar respostes adverses en funció de cada individu. Emprant mètodes in silico i in vitro prèviament validats, s'ha desenvolupat una plataforma de replicació arterial per reproduir bifurcacions vasculars coronàries i caròtides derivades d'imatges clíniques que s'han fet servir per generar arxius computacionals per a anàlisi in silico per una banda i per fabricar models arterials polimèrics biocompatibles per a anàlisis in vitro de l’altra. En paral•lel amb les simulacions de flux, els models físics van ser sembrats amb cèl•lules vasculars centrals en l'hemostàsia i la resposta a les lesions. Els models vasculars van ser exposats a fluxos fisiològics rellevants i a entorns urèmics, inflamatoris o anti-proliferatius. Després de la caracterització funcional dels models, el progrés de l'aterosclerosi i la trombosi es va quantificar a nivell local i es va correlacionar amb les característiques biològiques, químiques i físiques de l'entorn cel•lular. La quantitat de recirculació i la presència d'agents inflamatoris, productes químics anti proliferatius i de sèrum i soluts urèmics van ser crítics per a l'activació dels biomarcadors d'evolució d'aterosclerosi i trombosi . Plataformes integrades tals com la descrita en aquesta tesi podrien ser molt útils en una varietat de camps de la biomedicina. La plataforma pot ajudar els investigadors a respondre una sèrie de qüestions biològiques clínicament rellevants i té la capacitat de produir empelts vasculars bioimplantables en un futur pròxim. / La progresión de la aterosclerosis y la trombosis en pacientes con riesgo de enfermedad cardiovascular depende en gran medida del entorno único a nivel físico y bioquímico de cada individuo. Características tales como la arquitectura de la vasculatura, composición bioquímica de la sangre o el tipo de tratamiento definen el resultado de las intervenciones cardiovasculares. La colocación de un stent o de un bypass busca recuperar la permeabilidad del vaso, pero se ve limitada por la restenosis y la trombosis. El diseño de modelos multi-escala específicos para cada paciente puede ayudar a entender la progresión de estos eventos al tener capacidad para integrar las respuestas celulares microscópicas en el contexto del flujo macroscópico y de las condiciones estructurales. Dichos modelos pueden proporcionar información sobre cómo mitigar respuestas adversas en función de cada individuo. Usando métodos in silico e in vitro previamente validados se ha desarrollado una plataforma de replicación arterial para reproducir bifurcaciones vasculares coronarias y carótidas derivadas de imágenes clínicas, que se han usado para generar archivos computacionales para análisis in silico por un lado y para fabricar modelos arteriales poliméricos biocompatibles para análisis in vitro por otro. En paralelo con las simulaciones de flujo, los modelos físicos fueron sembrados con células vasculares centrales en la hemostasia y la respuesta a las lesiones. Los modelos vasculares fueron expuestos a flujos fisiológicos relevantes y a entornos urémicos, inflamatorios o anti proliferativos. Tras la caracterización funcional de los modelos, el progreso de la aterosclerosis y la trombosis se cuantificó a nivel local y se correlacionó con las características biológicas, químicas y físicas del entorno celular. La cantidad de recirculación y la presencia de agentes inflamatorios, productos químicos anti proliferativos y de suero y solutos urémicos fueron críticos para la activación de los biomarcadores de evolución de aterosclerosis y trombosis. Plataformas integradas tales como la descrita en esta tesis podrían ser muy útiles en una variedad de campos de la biomedicina. La plataforma puede ayudar a los investigadores a responder una serie de cuestiones biológicas clínicamente relevantes y tiene la capacidad de producir injertos vasculares bioimplantables en un futuro próximo. / Progression of atherosclerosis and thrombosis in patients at risk of cardiovascular disease depend heavily upon the unique physical and biochemical environment of each individual. Characteristics such as vessel architecture, biochemical composition of blood or type of treatment define the outcome of cardiovascular interventions. Stent placement and graft positioning seek to recover vessel patency, yet are limited by restenosis and thrombosis. Composite, patient-specific, multi-scale models able to integrate microscopic cellular responses in the context of relevant macroscopic flow and structural conditions may help understand the progression of these events, providing insight into how to mitigate adverse responses in specific settings and individuals. Based on previously validated in silico and in vitro methods, an arterial replication platform was developed. Vascular architectures from coronary and carotid bifurcations were derived from clinical imaging and used to generate conjoint computational meshing for in silico analysis and polymeric, biocompatible scaffolds for in vitro models. In parallel with three dimensional flow simulations, the geometrically-realistic constructs were seeded with vascular cells critical to vessel hemostasis and response to injury and exposed to relevant, physiologic flows and uremic, inflammatory or anti-proliferative conditions. Following functional characterization, in vitro surrogates of atherosclerotic and thrombogenic progression were locally quantified and correlated with the biological, chemical and physical characteristics of the cellular environment. The extent of recirculation and the presence of inflammatory agents, anti-proliferative chemicals and uremic serum and solutes were critical to the activation of atherosclerosis and thrombosis progression biomarkers. Integrated frameworks such as the one described in this thesis could be very useful in a range of biomedical fields. The platform may help researchers to answer an array of biological and clinically relevant questions and holds the capacity to cast bioimplantable vascular grafts in a close future.

En la present investigació es planteja una metodologia de caracterització de materials per alimentar el model constitutiu elastoplàstic de Von Mises amb enduriment isotròpic, per obtenir una millor resposta en simulacions computacionals estàtiques (CAE) de peces fabricades amb termoplàstics. Aquesta estratègia de caracterització ha de resultar simple pel que fa a aplicació, per a facilitar l’ús en l’exercici habitual d’indústria. Es presenten els models constitutius usualment utilitzats en el sector industrial per donar resposta a problemes de no linealitat de material en estàtica, per aquest tipus de polímers, que requereixin tan sol de l’assaig de tracció en la màquina universal. S’acompanya d’una declaració de les variables més influents sobre la resposta computacional. La metodologia proposa l’ús d’un Factor d’Escala Màster que permeti la reducció de la corba elastoplàstica per a una família de materials. Aquest factor de reducció s’utilitza, a la vegada, per la definició del límit de fluència i del mòdul secant elàstic de càlcul. S’ha avaluat el comportament mecànic d’una selecció de quatre materials, representatius de famílies utilitzades en sistemes d’interior d’automòbils, mitjançant mostres retallades de components reals. D’aquesta forma, es comprova el descens de les propietats mecàniques d’aquests materials en un context d’injecció usual en procés industrial. La nova estratègia de caracterització s’alimenta d’aquesta informació obtinguda en l’assaig de tracció. Es realitza la validació de la metodologia a través d’un assaig híbrid test-simulació sobre peça real injectada. Finalment s’ha efectuat un exercici de verificació de l’estratègia de caracterització sobre un conjunt real Mòdul Panell Porta, mitjançant correlació experimental. / En esta investigación se plantea una metodología de caracterización de materiales para alimentar el modelo constitutivo elastoplástico clásico de von Mises con endurecimiento isotrópico, para una mejor respuesta en simulaciones computacionales estáticas (CAE) de piezas fabricadas con termoplásticos. Esta estrategia de caracterización debe resultar simple en cuanto a aplicación, para facilitar el uso en el ejercicio habitual en industria. Se presentan los modelos constitutivos usualmente utilizados en el sector industrial para dar respuesta a problemas de no linealidad de material en estática, para este tipo de polímeros, que requieran tan solo del ensayo de tracción en máquina universal. Se acompaña de una declaración de las variables más influyentes en la respuesta computacional. La metodología propone el uso de un Factor de Escala Máster que permita la reducción de la curva elastoplástica para una familia de materiales. Este factor de reducción se utiliza, a su vez, para la definición del límite de fluencia y del módulo secante elástico de cálculo. Se ha procedido a evaluar el comportamiento mecánico de una selección de cuatro materiales, representativos de familias utilizadas en sistemas de interior de automóviles, mediante muestras recortadas de componentes reales. De esta forma, se comprueba el descenso de las propiedades mecánicas de estos materiales en un contexto de inyección usual en proceso industrial. La nueva estrategia de caracterización se alimenta de esta información hallada mediante el ensayo de tracción. Se realiza la validación de la metodología a través de un ensayo híbrido test-simulación sobre pieza real inyectada. Finalmente se lleva a cabo un ejercicio de verificación de la estrategia de caracterización sobre un conjunto real Módulo Panel Puerta, mediante correlación experimental. / This research project proposes a methodology for characterization of materials to feed the traditional elasto-plastic model with Von Mises isotropic hardening criterion. This is to achieve a better response in static computer simulations (CAE) for thermoplastic parts. This characterization strategy must be simple in application to facilitate regular use in industry. The models normally used in industry are presented to address issues of static material non-alignment for this class of polymers, only requiring the universal tensile strength machine test. It is accompanied by a statement of the most influential variables in the computational response. The methodology proposes the use of a Master Scale Factor that allows the reduction of the elasto-plastic curve for a class of materials. This reduction factor is used in turn to define the yield stress and the young modules. An evaluation of the mechanical behaviour from a selection of four materials is undertaken, representative classes of materials used in automotive interior systems. This was done by using samples cut from real components. Thus, the decrease of the mechanical properties of these materials in the context of the usual industrial injection process was evaluated. The new strategy characterization is fed by this information gained by the tensile strength test. A validation of the methodology is undertaken through a simulated hybrid test on an actual injected part. Finally, a verification exercise of the characterization strategy is conducted on a real door panel module assembly, through experimental correlation.

En la present tesi doctoral s’han estudiat diversos mètodes per a l’eliminació de contaminants orgànics persistents en olis de peix amb finalitat alimentària. S’han posat al punt les metodologies d’anàlisi necessàries per a la correcta determinació d’aquests compostos en la matriu d’estudi. S’han avaluat amb detall les etapes de purificació de la mostra, fraccionament dels analits i anàlisi instrumental. El mètode ha estat validat amb resultats satisfactoris, i s’ha comprovat el seu bon funcionament a través de la participació en diversos exercicis d’intercalibtage, així com la realització de diversos estudis amb mostres reals d’oli de peix. S’ha estudiat l’eliminació dels contaminants orgànics persistents a través d’adsorbents sòlids amb base silícica i carbonàcia. Les condicions experimentals han estat estudiades més a fons mitjançant dissenys d’experiències, per acabar optimitzant el mètode d’adsorció amb un disseny d’evolució. Els millors resultats s’han obtingut amb el carbó actiu, que mostra una elevada eficàcia en l’eliminació de PCDD/Fs, d-l PCBs i HCB. S’ha estudiat l’eliminació dels contaminants orgànics persistents mitjançant tècniques de degradació fotoquímiques. Inicialment s’ha fotodegradat cada família de contaminants per separat, per poder estudiar més a fons les condicions necessàries per la seva eliminació, així com els seus mecanismes i productes de degradació. Posteriorment s’ha estudiat la fotodegradació simultània dels analits d’interès en oli de peix. Aquesta tècnica s’ha mostrat efectiva en l’eliminació de DDT, PBDEs, HCB i PCBs similars a dioxines. Paral•lelament als estudis d’eliminació mitjançant adsorbents sòlids i tècniques fotoquímiques, s’ha comprovat la qualitat dels olis de peix abans i després del tractament. El procés d’adsorció en sòlids no afecta significativament a la qualitat de l’oli, mentre que les tècniques fotoquímiques degraden una part dels àcids grassos insaturats. S’ha estudiat l’eliminació de contaminants orgànics persistents en oli de peix mitjançant la combinació de les dues tècniques estudiades anteriorment, amb una primera etapa de degradació fotoquímica i una segona etapa d’adsorció. S’han comparat els resultats finals d’eliminació que s’obtenen amb cada un dels mètodes desenvolupats (adsorció, fotodegradació i combinat). L’adsorció en carbó actiu és el procés més adequat per l’eliminació de COPs en oli de peix. S’ha realitzat un estudi dels nivells diastereomèrics i enantiomèrics d’un contaminant emergent -l’hexabromociclododecà (HBCD)- en oli de peix. S’ha avaluat la seva eliminació de la matriu d’estudi mitjançant adsorbents amb base carbonàcia i degradació fotoquímica, sent principalment eliminat per aquesta segona via. / En la presente tesis doctoral se han estudiado diversos métodos para la eliminación de contaminantes orgánicos persistentes en aceites de pescado con finalidad alimentaria. Se han desarrollado los métodos de análisis necesarios para la correcta determinación de estos compuestos en la matriz de estudio. Se han evaluado con detalle las etapas de purificación de la muestra, fraccionamiento de los analitos y análisis instrumental. El método ha sido validado con resultados satisfactorios, y se ha comprobado su buen funcionamiento mediante ejercicios de intercalibraje, así como la realización de diversos estudios con muestras reales de aceite de pescado. Se ha estudiado la eliminación de los contaminantes persistentes mediante adsorbentes sólidos con base silícica y carbonacea. Las condiciones experimentales han estado estudiadas en profundidad mediante diseños de experiencias y de evolución. Los mejores resultados se han obtenido con carbón activo, que demuestra una elevada eficacia en la eliminación de PCDD/Fs, dl-PCBs y HCB. Se ha estudiado la eliminación de los contaminantes orgánicos persistentes mediante técnicas de degradación fotoquímica. Inicialmente se ha fotodegradado cada familia de contaminantes por separado, para poder estudiar más a fondo las condiciones necesarias para su eliminación. Posteriormente se ha estudiado la degradación simultánea de los analitos de interés en aceite de pescado. Esta técnica se ha mostrado efectiva en la eliminación de DDT, PBDEs, HCB y PCBs similares a dioxinas. Paralelamente a los estudios de eliminación mediante adsorbentes sólidos y técnicas fotoquímicas, se ha comprobado la calidad de los aceites de pescado antes y después del tratamiento. El proceso de adsorción en sólidos no afecta significativamente a la calidad del aceite, mientras que las técnicas fotoquímicas degradan una parte de los ácidos grasos insaturados. Se ha estudiado la eliminación de contaminantes orgánicos persistentes en aceites de pescado mediante la combinación de las dos técnicas estudiadas anteriormente, con una primera etapa de degradación fotoquímica y una segunda etapa de adsorción. Se han comparado los resultados finales de eliminación que se obtienen con cada uno de los métodos desarrollados. La adsorción en carbón activo es el proceso más adecuado para la eliminación de COPs en aceite de pescado. Se ha realizado un estudio de los niveles diastereoisoméricos y enantioméricos de un contaminante emergente –HBCD- en aceite de pescado. Se ha evaluado su capacidad de eliminación de la matriz de estudio mediante adsorbentes con base carbonacia y degradación fotoquímica, siendo principalmente eliminado por la segunda vía. / During the present doctoral thesis several methods for the elimination of persistent organic pollutants from fish oil have been studied. Analytical methodologies for the determination of these compounds in fish oil have been developed. Sample purification, fractionation of the analytes and instrumental determination steps have been deeply studied. The method has been validated with satisfactory results, and its performance has been verified through its participation in several intercalibration exercises and studies with real fish oil samples. Elimination of persistent organic pollutants with silicon and carbon-based adsorbents has been studied. The experimental conditions have been studied in depth with an experimental design, to finally optimize the adsorption method using an evolutionary design. Best results have been obtained with the active carbon, showing high efficiency of the removal of PCDD/Fs, dioxin-like PCBs and HCB. Elimination of persistent organic pollutants with photochemical degradation techniques has been studied. Initially, each family of pollutants has been photodegraded separately, to determine its degradation conditions, as well as degradation mechanisms and by-products. Later, simultaneous photodegradation of the analytes has been studied in fish oil. This technique has shown high efficiency on the degradation of DDT, PBDEs, HCB and dioxin-like PCBs. The quality of the oils before and after the treatments with solid adsorbents and photochemical degradation has also been studied. The adsorption process does not significantly affect the quality of the oils, while photochemical techniques can degrade the unsaturated fatty acids. Elimination of persistent organic pollutants in fish oil combining adsorption in solids and photochemical degradation has been studied. Results obtained with each of the developed methodologies (adsorption, photodegradation and combined method) were compared. Adsorption in active carbon is the most suitable process for COPs elimination in fish oil. Finally, diastereoisomeric and enantiomeric levels of an emerging pollutant –hexabromocyclododecane (HBCD)- in fish oil have been studied. Its elimination has been evaluated with carbon-based adsorbents and photochemical degradation, being mainly eliminated with the photodegradation techniques.

To understand and modify the secondary cell walls of plants the project group Enzyme Discovery in Hybrid Aspen for Fiber Engineering (EDEN) was founded composed of nine laboratories with funding from the European Commission. The main target of EDEN´s research is to genetically engineer fiber structure in order to produce transgenic trees with modified properties for the pulp and paper industries. In this target framework, the Populus tremula x tremuloides xyloglucan endotransglycosylase (PttXET16A) was selected for in-depth study of its transglycosylase activity catalyzing cleavage and reconnection of xyloglucan molecules, which is proposed to be involved in secondary cell wall morphogenesis. The creation of a family 16 carbohydrate active enzyme -glucanase/XET hybrids were attempted in order to design a chimeric enzyme with one or more of the following altered properties: specificity, activity, and or stability. The two enzymes, Bacillus licheniformis 1,3-1,4--glucanase and Populus tremula x tremuloides xyloglucan endotransglycosylase, are members of the same enzymatic family and have highly homologous 3-dimensional structures. However, the enzymes exhibit different activities, one a hydrolase the other a transferase; different specificities, one accepts only linear glcosydic substrates while the other branched substrates; and different stabilities. Hybrid enzyme construction represented an investigational challenge in order to understand what physical characteristics of both enzymes attribute to the specific pattern of activity and specificity observed.Removal of the 1,3-1,4--glucanase major loop resulted in a folded protein which still maintained some β-glucan hydrolase activity. However, no xyloglucan endotransglycosylase-like activity or specificity was observed. Next, point mutations of the β-sheets forming the enzymatic binding site cleft were mutated to resemble PttXET16A residues. The final chimeric protein neither exhibited XET nor β-glucanase activities. Structural analysis by X-ray crystallography revealed a major unexpected structural rearrangement providing a clear insight for further enzyme engineering. / Amb la finalitat d'entendre i modificar la paret cel·lular secundària de les plantes, es va fundar el grup Enzyme Discovery in Hibrid Aspen for Fibern Engineering (EDEN) composat per nou laboratoris amb la finançament de la Comissió Europea. El principal objectiu de la recerca del grup EDEN és enginyar genèticament l'estructura de fibres per tal de produir arbres transgènics amb propietats modificades per les indústries de la polpa i el paper.En el marc d'aquest projecte, es va seleccionar el Populus tremula x tremuloides xiloglucà endotransglicosilasa (PttXET16A) per estudiar en profunditat la seva activitat transglicosilasa catalitzant el trencament i la reconnexió de molècules de xiloglucà, el qual sembla estar involucrat en la morfogènesi de la paret cel·lular secundària. D'aquesta manera, s'intentà crear una família 16 d'híbrids de l'enzim actiu amb carbohidrats -glucanasa/XET per tal de dissenyar un enzim quimèric amb una o més de les propietats següents alterades: especificitat, activitat i/o estabilitat.Els dos enzims, Bacillus licheniformis 1,3-1,4--glucanasa i Populus tremula x tremuloides xiloglucà endotransglicosilasa, són membres de la mateixa família enzimàtica i tenen una gran homologia en les seves estructures en 3-dimensions. Tot i així, aquests enzims presenten diferents activitats, un presenta activitat hidrolasa i l'altre, transferasa; diferents especificitats, un accepta només substrats glicosílics lineals mentre l'altre, substrats ramificats; i diferents estabilitats. La construcció d'un enzim híbrid representa un repte en la investigació amb la finalitat d'entendre quines característiques físiques dels dos enzims s'atribueixen al model específic de l'activitat i especificitat observada.L'extracció del llaç més gran de l'1,3-1,4--glucanasa va resultar en l'obtenció d'una proteïna plegada que encara manté certa activitat hidrolasa del -glucà. Tot i això, no s'observà activitat o especificitat similar a la xiloglucà endotransglicosilasa. A partir d'aquí, es realitzaren mutacions puntuals a diferents punts de les fulles  que formen l'escletxa del lloc d'unió de l'enzim per assemblar-se als residus del PttXET16A. La proteïna quimèrica final tampoc presentava activitat XET ni -glucanasa. L'anàlisi de l'estructura per cristal·lografia de raigs X revelà una major reorganització estructural de l'esperada proveint el nou enzim d'un clar espai intern que obra moltes més portes a l'enginyeria de l'enzim. / Con la finalidad de entender y modificar la pared celular secundaria de las plantas, se fundó el grupo Enzyme Discovery in Hibrid Aspen for Fibern Engineering (EDEN) compuesto por nueve laboratorios con la financiación de la Comisión Europea. El principal objetivo de la búsqueda del grupo EDEN es ingeniar genéticamente la estructura de fibras para producir árboles transgénicos con propiedades modificadas para las industrias de la pulpa y el papel. En el marco de este proyecto, se seleccionó el Populus tremula x tremuloides xiloglucán endotransglicosilasa (PttXET16A) para estudiar en profundidad su actividad transglicosilasa catalizando la rotura y la reconnexión de moléculas de xiloglucán, el cual parece estar involucrado en la morfogénesis de la pared celular secundaria. De esta forma, se intentó crear una familia 16 de híbridos de la enzima activa con carbohidratos -glucanasa/XET con la finalidad de diseñar una enzima quimérica con una o más de las propiedades siguientes alteradas: especificidad, actividad y/o estabilidad. Las dos enzimas, Bacillus licheniformis 1,3-1,4--glucanasa y Populus tremula x tremuloides xiloglucà endotransglicosilasa, son miembros de la misma familia enzimática y tienen una gran homología en sus estructuras en 3-dimensiones. Aún así, estas enzimas presentan diferentes actividades, una tiene actividad hidrolasa y la otra, transferasa; diferentes especificidades, una acepta sólo sustratos glicosílicos lineales mientras la otra, sustratos ramificados; y diferentes estabilidades. La construcción de una enzima híbrida representa un reto dentro de la investigación con la finalidad de entender qué características físicas de las dos enzimas se atribuyen al modelo específico de la actividad y especificidad observada. La extracción del lazo más grande de la 1,3-1,4--glucanasa resultó en la obtención de una proteína plegada que todavía mantiene cierta actividad hidrolasa del -glucán. Aún así, no se observó actividad o especificidad similar a la xiloglucán endotransglicosilasa. A partir de este punto, se realizaron mutaciones puntuales a diferentes puntos de las hojas  que forman la brecha del lugar de unión de la enzima por asemejarse a los residuos del PttXET16A. La proteína quimérica final tampoco presentaba actividad XET ni -glucanasa. El análisis de la estructura por cristalografía de rayos X reveló una mayor reorganización estructural de la esperada proveyendo la nueva enzima de un claro espacio interno que obre muchas más puertas a la ingeniería de la enzima.

La tecnologia CIM (de l'anglès Computer Integrated Manufacturing) sorgeix a la dècada dels 80 com una resposta a les necessitats de transformació tecnològica. La seva implantació permet millorar els processos de planificació, programació i control de la producció sota l'objectiu de progressar en el desenvolupament de nous sistemes tecnològicament més flexibles i avançats en la gestió empresarial. La implementació d'una tecnologia tan complexa requereix la qualificació de recursos humans que la puguin gestionar. En aquest context, els enginyers industrials són els més indicats per assolir metes d'aprenentatge dedicades a la formació en tecnologia CIM. Aquesta qualificació ha de contemplar la integració de coneixements, habilitats i característiques personals; en un perfil professional que permeti als futurs professionals ser solvents davant de problemes o situacions reals en la indústria usuària de CIM. Es va a considerar oportú estudiar l'actualització del currículum de l'Enginyer Industrial, de tal forma que els seus continguts s'ajustin a les demandes de qualificació de la indústria usuària de CIM en el seu rol de potencial mercat laboral dels futurs enginyers industrials. Aquesta situació és el punt de partida per motivar la present tesi doctoral, per a la qual cosa es va realitzar una revisió bibliogràfica. El resultat de la revisió ha palesat que no hi ha una estandardització de continguts que assegurin la solvència en la tecnologia CIM, ni tampoc la metodologia que permeti seleccionar i configurar aquests continguts en el context d'un currículum universitari. La metodologia dissenyada a la tesi proposa un enfocament per maximitzar l'eficiència, basat en la identificació de quatre pilars: a) Client, b) Recursos Humans, c) Innovació Tecnològica i d) Tecnologies d'Informació i Comunicació; pilars que convergeixen en el desenvolupament i implementació de la tecnologia CIM. Per a això dissenya una metodologia que combina dues metodologies fonamentals: la Funció de Desplegament de la Qualitat (de l'anglès Quality Function Deployment: QFD) i la metodologia Delphi. Addicionalment, aquestes dues metodologies es complementen amb altres eines i mètodes secundaris: el Procés Analític de Jerarquia (AHP: de l'anglès Analytic Hierarchi Process), Diagrames d'Afinitat, Taules de segmentació del client, Diagrames de Jerarquia, Enquestes, etc.La fortalesa de la metodologia rau en la gran capacitat per traduir demandes qualitatives (poc concretes) en especificacions quantitatives objectives i precises respecte de: continguts, assignatures, cursos, didàctica, durada, etc.; considerant els principis del Procés de Bolònia i les normatives que regeixen el sistema educatiu a la Unió Europea. Com a fase final de la tesi, la metodologia dissenyada s'aplica en un cas d'estudi concret referit a: l'actualització de continguts curriculars, dedicats a l'estudi de CIM, a la carrera d'Enginyeria Industrial de l'IQS. / La tecnología CIM (del inglés Computer Integrated Manufacturing) surge en la década de los 80´s como una respuesta a las necesidades de transformación tecnológica. Su implantación permite mejorar los procesos de planificación, programación y control de la producción bajo el objetivo de progresar en el desarrollo de nuevos sistemas tecnológicamente más flexibles y avanzados en la gestión empresarial. La implementación de una tecnología tan compleja, demanda la calificación de recursos humanos que la puedan gestionar. En este contexto, los ingenieros industriales son los más indicados para alcanzar metas de aprendizaje dedicadas a la formación en tecnología CIM. Dicha calificación debe contemplar la integración de conocimientos, habilidades y características personales; en un perfil profesional que permita a los futuros profesionales; ser solventes frente a problemas o situaciones reales en la industria usuaria de CIM. Se ha considerado oportuno estudiar la actualización del currículo del Ingeniero Industrial, de tal forma que sus contenidos se ajusten a las demandas de calificación de la industria usuaria de CIM en su rol de potencial mercado laboral de los futuros ingenieros industriales. Esta situación es el punto de partida para motivar la presente tesis doctoral, para lo que se realizó una revisión bibliográfica. El resultado de la revisión, ha evidenciado que no hay una estandarización de contenidos que aseguren la solvencia en la tecnología CIM, ni tampoco la metodología que permita seleccionar y configurar dichos contenidos en el contexto de un currículo universitario. La metodología diseñada en la tesis, propone un enfoque para maximizar la eficiencia, basado en la identificación de cuatro pilares: a) Cliente, b) Recursos Humanos, c) Innovación Tecnológica y d) Tecnologías de Información y Comunicación; pilares que convergen en el desarrollo e implementación de la tecnología CIM. Para esto diseña una metodología que combina dos metodologías fundamentales: la Función de Despliegue de la Calidad (del inglés Quality Function Deployment: QFD) y la metodología Delphi. Adicionalmente, estas dos metodologías se complementan con otras herramientas y métodos secundarios: el Proceso Analítico de Jerarquía (AHP: del Inglés Analytic Hierarchi Process), Diagramas de Afinidad, Tablas de segmentación del cliente, Diagramas de Jerarquía, Encuestas, etc.La fortaleza de la metodología, reside en la gran capacidad para traducir demandas cualitativas (poco concretas) en especificaciones cuantitativas objetivas y precisas respecto a: contenidos, asignaturas, cursos, didáctica, duración, etc.; considerando los principios del Proceso de Bolonia y las normativas que rigen el sistema educativo en la Unión Europea. Como fase final de la tesis, la metodología diseñada se aplica en un caso de estudio concreto referido a: la actualización de contenidos curriculares, dedicados al estudio de CIM, en la carrera de Ingeniería Industrial del IQS. / CIM (Computer Integrated Manufacturing) technology arose in the 1980s as a response to the technological transformation. Its implementation allows the improvement of planning processes, programming and control of production, with the aim of progress in development of new, technologically more flexible, advanced systems in corporate management. The implementation of such a complex technology requires qualified human resources to manage it. In that context, industrial engineers are the most appropriate to achieve the learning goals applied to training in CIM technology. That qualification must consider the integration of knowledge, skills and personal characteristics; in a professional profile that allows future professionals to be solvent with regard to real problems or situations in the CIM user industry. We have considered the opportunity of studying the update of the Industrial Engineering curriculum, in order that its content may fit the demands for qualification in the CIM user industry, in its role as a potential labour market for future industrial engineers. This situation is the starting point driving this doctoral thesis, for which a bibliographic review was performed. The result of the review has shown that there is no content standardisation to assure the solvency of CIM technology, nor is there a methodology to select and configure that content in the context of a university curriculum. The methodology designed in the thesis proposes an approach to maximise efficiency, based on identification of four pillars: a) Customer, b) Human Resources, c) Technological Innovation and d) Information Technologies and Communication; pillars that converge in development and implementation of CIM technology. To that end it designs a methodology tat combines two fundamental methodologies: the Quality Function Deployment (QFD) and Delphi methodology. Additionally, these two methodologies are complemented by other tools and secondary methods: Analytic Hierarchy Process (AHP), Affinity Diagrams, Customer segmentation tables, Hierarchy Diagrams, Surveys, etc.The strength of the methodology lies in the major capacity to translate qualitative (scarcely precise) demands into objective and precise quantitative specifications with regard to: content, subjects, courses, didactics, duration, etc.; considering the principles of the Bologna Process and the standards governing the educational system in the European Union. As a final phase of the thesis, the methodology designed is applied in a specific case study concerning updating of curriculum content, dedicated to study of CIM, on university courses in IQS Industrial Engineering.