Memoria para optar al título de Químico / Los valores experimentales de los potenciales de reducción de la familia de nitroimidazoles sustituidos están en el rango de -80 y -550 mV. Estos valores fueron correlacionados con los calculados usando la teoría de funcionales de la densidad. Las estructuras optimizadas, los potenciales de reducción y los pKa calculados fueron obtenidos utilizando la funcional hibrida B3LYP y la base orbital D95. Se realizó un análisis de las estructuras obtenidas para cada etapa del proceso de reducción encontrándose una relación entre la conjugación de los dobles enlaces del sistema y el valor de los potenciales de reducción. El mecanismo propuesto en la memoria en base a los potenciales calculados difiere en dos pasos a los determinados experimentalmente por Laviron. / The experimental values of the reduction potentials of a substituted nitroimidazole family are between -80 to -550 mV. These values were correlated with the reduction potentials calculated using the density functional theory. The optimized geometries, the predicted reduction potentials and pKa were obtained using the B3LYP hybrid functional and the basis sets D95. The structural analysis of the molecules obtain for different stages of the reduction process show a relation between the double bond conjugation of the system and the calculated reduction potentials. The proposed mechanism in this thesis based on the calculated reduction potentials differs in two steps to that experimentally determinated by Laviron.

Memoria para optar al título de Químico Farmacéutico / Las plantas poseen diferentes tipos de antioxidantes, entre ellos compuestos polifenólicos y azufrados; entre estos últimos, GSH y cisteína, principales antioxidantes no enzimáticos de la célula animal. La capacidad antioxidante de los preparados herbales depende de numerosas variables, entre ellas, la parte de la planta seleccionada y el proceso de extracción. En este trabajo se analizó la actividad antioxidante de diferentes extractos herbales de los cuales se recibió sólo los nombres que mencionamos a continuación: Gel Aloe Vera, Phytopol Calafate, Phytopol Equisetum, Phytopol Murtilla, Phytopol Abedul, Phytopol Caléndula, Phytopol Romero, Phytopol Matico y Phytopol Avellano. Como sistema biológico, se utilizaron microsomas hepáticos de rata y como sistema pro-oxidante, Cu2+/ascorbato. Se ensayó la capacidad de los extractos de prevenir la lipoperoxidación microsómica y la disminución de los tioles microsómicos, ambos fenómenos inducidos por el sistema Cu2+/ascorbato. Se evaluó además, la capacidad de quelar iones Cu2+ mediante el cambio del espectro de absorbancia de este ion y la capacidad de inhibir la actividad de la GSH-transferásica microsómica, enzima cuya forma activa es el dímero -S-S-.Los resultados mostraron gran diversidad en los efectos antioxidantes ensayados y falta de correlación entre las actividades antioxidantes y la concentración de polifenoles totales de los extractos. Por ejemplo, Phytopol matico que contenía la mayor concentración de polifenoles, no fue el mejor antilipoperoxidante, pero si en las otras actividades medidas. Estos resultados indicarían diversidad en la calidad y cantidad de los antioxidantes presentes en cada uno de los extractos. Esta diversidad nos parece que apoya el uso de extractos polivalentes como estrategia terapéutica asociada a enfermedades que reconocidamente, están asociadas a estrés oxidativo / Plants have different types of antioxidants, between them polyphenol and sulfur compounds; between latter, GSH and cysteine, the main non enzymatic antioxidants of animal cell. Numerous variables are involved in the antioxidant capacity of herbal preparations, including the part of plant selected and the extraction process. In this work, the antioxidant capacity of different herbal extracts was studied. Only the names of these extract were received at the beginning of this study and they are the following: Gel Aloe Vera, Phytopol Calafate, Phytopol Equisetum, Phytopol Murtilla, Phytopol Abedul, Phytopol Caléndula, Phytopol Romero, Phytopol Matico y Phytopol Avellano. As biological system rat liver microsomes were used and as prooxidant system, Cu2+/ascorbate. The assays were: prevention of microsomal lipid peroxidation and decreasing of microsomal thiol content, both phenomena induced by Cu2+/ascorbate. Also, the capacity to chelate Cu2+ through the change of its absorbance spectrum was assayed. On the other hand, inhibition of microsomal GSH-transferase activity was measured; the dimeric form -S-S is the active form of this enzyme. The antioxidant capacity of the herbal extracts showed great diversity in all of the antioxidant assays tested. Moreover, the antioxidant capacity of them did not show a correlation with their polyphenol concentration e.g. Phytopol matico containing the highest polyphenol concentration did not present the highest anti- lipid peroxidation activity, but it had the highest activity in all other antioxidant assays. These result seem indicate a great diversity in the quality and quantity of antioxidant compounds present in the extracts. This diversity supports the use of polyvalent phytodrugs as therapeutic strategy for diseases associated to oxidative stress

En el presente trabajo de tesis se estudió la reacción de intercalación en calcogenofosfatos de metales de transición del tipo MPS3 (M = Mn, Cd) con compuestos macrocíclicos de cinc (II) y manganeso (III). El objetivo principal fue el estudio de las propiedades magnéticas y ópticas de los intercalados sintetizados. Se realizó la pre-intercalación de un catión monovalente, potasio, para obtener la fase intermediaria, la cual sirvió para una posterior reacción de intercambio catiónico con los complejos [Zn2L]·(NO3)2 y [MnL(H2O)2]·(NO3)(H2O) (L H2: ligante macrocíclico derivado de 2-hidroxi-5-metil-1,3-bencenodicarbaldehido y 1,2-fenilendiamina). Los complejos fueron caracterizados por análisis elemental, absorción atómica, análisis térmico, espectroscopía infrarroja y espectroscopía UV-Visible. Los productos de intercalación “compositos” se obtuvieron por el método de agitación continua, y asistido vía radiación de microondas (MO) a partir de la fase intermediaria de potasio, K0,40M0,80PS3(H2O)y (M = Mn, Cd). El reemplazo del potasio por los complejos no fue total, obteniéndose los siguientes compositos, de formula general: [Zn2L]zK(2x-2z)M(1-x)PS3(H2O)y y [MnL]zK(2x-z)M(1-x)PS3(H2O)y (0,05 < z < 0,35; x = 0,20; M = Mn, Cd). Los nuevos productos de intercalación fueron caracterizados por microscopía electrónica de barrido - energía dispersiva de rayos X (SEM-EDX), análisis elemental (AE), difracción de rayos X de polvo (DRX), espectroscopía infrarroja (FTIR). Además se realizó un estudio de propiedaes magnéticas y ópticas. Todas los compositos sintetizados muestran un comportamiento antiferromagnético, el cual disminuye en intensidad comparado con la fase laminar pura MnPS3. En particular los compositos obtenidos vía radiación de microondas (MO) mostraron un aumento de la magnetización a bajas temperaturas. Con respecto al comportamiento óptico se observó un efecto batocrómico en todos los compositos al compararlos con el precursor de potasio utilizado. En lo referente a la sintesís vía radiación de microondas (MO) se destaca la obtención de compositos de características químicas similares al método convencional.

El objetivo de este trabajo de tesis fue caracterizar el crecimiento y la cinética de oxidación de ion ferroso del microorganismo Sulfobacillus acidophilus. En particular se estudió la influencia del potencial redox sobre la velocidad específica de oxidación de ion ferroso de la bacteria. Se comprobó el crecimiento de Sulfobacillus acidophilus en azufre elemental y en ion ferroso como sustratos, calculándose para este último un rendimiento igual a 3,6·104 (bact/µg Fe2+ oxidado), pero no se pudo verificar el crecimiento del microorganismo con tetrationato como sustrato. Para estudiar la cinética de oxidación de ion ferroso se utilizó como montaje experimental una celda electroquímica que permite regenerar el ion ferroso de la solución y determinar la velocidad de oxidación bacteriana a partir de la medida de corriente que se establece en la celda electroquímica. Los resultados experimentales obtenidos se ajustaron a un modelo cinético que incorpora explícitamente el efecto del Eh de la solución y considera además los efectos de afinidad al sustrato (ion ferroso) y de inhibición por producto (ion férrico). Los resultados muestran que para valores de potencial redox menores a 0,65 (V vs SHE) la velocidad de oxidación bacteriana depende solo de la concentración de ion ferroso, para valores mayores a 0,65 (V vs SHE) la actividad oxidativa bacteriana es claramente inhibida al aumentar la concentración de ion férrico. Para valores mayores a 0,8 (V vs SHE) la cinética de oxidación disminuye abruptamente con el aumento del Eh hasta hacerse nula al alcanzar el valor máximo de Eh para el cual hay actividad bacteriana igual a 0,826 (V vs SHE). Por último se compararon los resultados obtenidos con la cinética de oxidación de ion ferroso de Acidithiobacillus ferrooxidans. Se obtuvo que para cualquier valor de las variables del sistema siempre la velocidad especifica de oxidación alcanzada por Sulfobacillus acidophilus es menor, aproximadamente en un orden de magnitud, que la de Acidithiobacillus ferrooxidans. Independiente de lo anterior, el efecto inhibitorio del Eh sobre la actividad bacteriana es muy similar para ambos microorganismos.

Memoria para optar al Titulo Profesional de Médico Veterinario / Los iones calcio, como segundos mensajeros, son de importancia central en la regulación de variados procesos celulares. Las señales de Ca2+ son generadas por ingreso de Ca2+ desde el medio extracelular y/o por liberación de éste desde los reservorios intracelulares. Dos diferentes vías permiten la liberación de calcio desde el retículo sarco/endoplasmático: los canales con receptor para 1,4,5-inositol trifosfato y los canales liberadores de calcio sensibles a ryanodina. Las distintas categorías taxonómicas de animales, expresan diversas isoformas de receptores de ryanodina (RyR) en las diferentes células excitables. En los mamíferos, RyR-1 es la principal isoforma encontrada en las células musculares esqueléticas, mientras que RyR-2 es la principal isoforma de las células del músculo cardíaco. Los canales liberadores de calcio sensibles a ryanodina están regulados por la unión de varios iones y moléculas (Ca2+, Mg2+, H+, ATP, y ADP-ribosa cíclica), por la interacción con otras proteínas (receptores de dihidropiridinas, calmodulina, FKBP12, triadina, juntina, y calsecuestrina), y por reacciones metabólicas que producen modificaciones covalentes de la proteína-canal (fosforilación y oxidación). Estudios previos indican que los canales RyR presentan distintas respuestas a la concentración citoplasmática de calcio, activándose a concentraciones de calcio del orden M, e inhibiéndose a concentraciones de calcio mM. Además, el Mg2+ es un potente inhibidor de la liberación de calcio, a las concentraciones encontradas en el músculo esquelético. Este efecto inhibitorio es muy marcado sobre la isoforma RyR-1, mientras que la inhibición sobre la isoforma RyR-2 es menos pronunciada. Se ha demostrado que la modificación redox de los residuos SH del canal RyR altera su respuesta al Ca2+ y al Mg2+. La oxidación aumenta la afinidad aparente para la activación por Ca2+ y disminuye la afinidad para la inhibición por Ca2+ y/o Mg2+. Inversamente, la reducción de los residuos SH disminuye la afinidad para la activación por Ca2+ y aumenta la afinidad para la inhibición por Ca2+ y/o Mg2+. El propósito de esta memoria de título es estudiar, a nivel de canal único, la modificación de la inhibición por magnesio mediada por oxidación y/o reducción de residuos SH de canales RyR de músculo cardíaco, además de caracterizar el mecanismo por medio del cual la oxidación disminuye la inhibición por magnesio. Nuestros resultados mostraron que los canales con respuesta de tipo MS, correspondientes a canales más reducidos, presentan una Ki para el Mg2+ menor que los canales con respuesta de tipo C, los cuales están más oxidados (Marengo et al., 1998). Además, encontramos que un canal con una conducta espontánea de tipo MS puede disminuir su sensibilidad a la inhibición por Mg2+ por oxidación de sus residuos SH, al transformarse en un canal de tipo C. Estos efectos fueron reversibles por reducción de residuos SH. Utilizando el modelo publicado previamente por Laver et al. (1997) para explicar la inhibición por Mg2+ de los canales RyR, se encontró que a bajas concentraciones de calcio (6 M), los canales con respuesta de tipo MS fueron inhibidos por Mg2+ principalmente por competencia de éste con el Ca2+ por el sitio activador para Ca2+ (inhibición Tipo I). Los canales de tipo C fueron inhibidos principalmente por la unión del Mg2+ a los sitios inhibidores de baja afinidad, los cuales no discriminan entre Ca2+ y Mg2+ (inhibición Tipo II). A concentraciones de Ca2+ más altas (13 M), tanto la unión al sitio activador para Ca2+ como a los sitios inhibidores para divalentes contribuyeron a la inhibición por Mg2+ de los canales de tipo MS

Memoria para optar al título de Químico / A partir de potenciales de óxido-reducción experimentales publicados en literatura para complejos de cobre del tipo: [Cu(L1n)(MeCN)]+ y [Cu(L2R)(Cl)]+, en los que L1n corresponde a ligantes tripodales de fórmula 3-n(2-piridilmetil)n(6-metil-2-piridilmetil)amina y L2R a ligantes bipiridínicos de tipo R-bis(2-piridilmetil)amina, donde R corresponde a diferentes sustituyentes alifáticos se obtuvieron relaciones entre el valor del potencial redox y la geometría de la esfera de coordinación del centro de cobre, caracterizada por el parámetro estructural . Los potenciales de óxido-reducción calculados utilizando la funcional BP86 y la base orbital TZVP para el átomo de cobre y TZV para el resto de los elementos reprodujeron las tendencias experimentales y mostraron una buena correlación con los valores experimentales (R2=0,94). Los valores de potencial redox para los compuestos tetracoordinados [Cu(L2R)(Cl)]+ correlacionan con el carácter tetraédrico de la conformación de la esfera de coordinación del cobre, estableciéndose una relación entre la energía del orbital HOMO de las formas reducidas y el potencial. Para los compuestos pentacoordinados [Cu(L1n)(MeCN)]+ existe una relación entre la magnitud del efecto estérico causado por la presencia de sustituyentes metilo en los anillos piridínicos y el potencial de óxido reducción. / Experimental REDOX potentials for compounds [Cu(L1n)(MeCN)]+ and [Cu(L2R)(Cl)]+, where L1n corresponds to tripodal ligands 3n( 2‐pyridilmethyl)n(6‐methyl‐2‐pyridilmethyl)amine and L2R is R‐bis(2‐pyridilmethyl)amine, (R corresponds to different aliphatic substituents) were correlated with , a geometric parameter that measures the distortion of the copper coordination sphere with respect to ideal reference shapes. Calculated redox potentials using the BP86 functional, TZVP basis set for copper atom and TZV basis set for light elements accounted for experimental trends and showed a good correlation with reference data taken from published experimental measurements (R2=0.94). Electrochemical potential values for tetracoordinate compounds [Cu(L2R)(Cl)]+ correlated with the tetrahedral character of copper coordination sphere and the HOMO orbital energies of the reduced forms. Pentacoordinate complexes [Cu(L2R)(Cl)]+ showed a correlation between the magnitude of the steric effect from methyl substitution on the pyridine rings and the redox potential