Pub Date : 2024-04-10DOI: 10.15446/rev.colomb.quim.v52n2.110635
Michael Anibal Macias Pro, Alejandro Altamirano Briones, Erika Góngora Muñoz, Alex Fernández Andrade, Kevin Fernández Andrade
The use of dyes in food industrial processes is limited due to significant pollution in aquatic receptors from their wastewater. To address this issue, this study focused on evaluating the adsorption of dyes Allura Red (R40) and Brilliant blue FCF (B1) using cocoa shells (CS) as an absorbent. To achieve this, a pre-treatment was applied, which involved washing, grinding and drying at a temperature of 80 °C for 24 h, followed by a sieving process. The effect of the adsorbent dose was then analyzed and it was calculated that the optimal dose was 4 g/L. Additionally, the effect of contact time was studied through a kinetic analysis, all tests were carried out at a pH level of 2. The obtained data were fitted to kinetic models, which allowed us to conclude that the adsorption kinetics fit two different models depending on the initial solution conditions, in a range from 0 to 0.1512 mmol/L. Specifically, the Pseudo Second-Order (PSO) model fitted R40, while the Elovich model was appropriate for B1. In summary, CS was found to be a viable adsorbent for dyes in contaminated waters.
由于染料废水对水生受体造成严重污染，因此染料在食品工业流程中的使用受到限制。为解决这一问题，本研究重点评估了使用可可壳（CS）作为吸附剂对染料 Allura Red（R40）和 Brilliant blue FCF（B1）的吸附情况。为此，对可可壳进行了预处理，包括清洗、研磨和在 80 °C 温度下干燥 24 小时，然后进行筛分。然后分析了吸附剂剂量的影响，计算出最佳剂量为 4 克/升。此外，我们还通过动力学分析研究了接触时间的影响，所有试验都是在 pH 值为 2 的条件下进行的。我们将获得的数据拟合到动力学模型中，得出的结论是：根据溶液的初始条件，吸附动力学在 0 至 0.1512 mmol/L 的范围内符合两种不同的模型。具体来说，伪二阶（PSO）模型适合 R40，而 Elovich 模型适合 B1。总之，研究发现 CS 是污染水体中一种可行的染料吸附剂。
{"title":"Adsorption of Brilliant blue FCF (B1) and Allura Red (R40) colorants on cocoa shell: kinetics of the process","authors":"Michael Anibal Macias Pro, Alejandro Altamirano Briones, Erika Góngora Muñoz, Alex Fernández Andrade, Kevin Fernández Andrade","doi":"10.15446/rev.colomb.quim.v52n2.110635","DOIUrl":"https://doi.org/10.15446/rev.colomb.quim.v52n2.110635","url":null,"abstract":"The use of dyes in food industrial processes is limited due to significant pollution in aquatic receptors from their wastewater. To address this issue, this study focused on evaluating the adsorption of dyes Allura Red (R40) and Brilliant blue FCF (B1) using cocoa shells (CS) as an absorbent. To achieve this, a pre-treatment was applied, which involved washing, grinding and drying at a temperature of 80 °C for 24 h, followed by a sieving process. The effect of the adsorbent dose was then analyzed and it was calculated that the optimal dose was 4 g/L. Additionally, the effect of contact time was studied through a kinetic analysis, all tests were carried out at a pH level of 2. The obtained data were fitted to kinetic models, which allowed us to conclude that the adsorption kinetics fit two different models depending on the initial solution conditions, in a range from 0 to 0.1512 mmol/L. Specifically, the Pseudo Second-Order (PSO) model fitted R40, while the Elovich model was appropriate for B1. In summary, CS was found to be a viable adsorbent for dyes in contaminated waters.","PeriodicalId":21197,"journal":{"name":"Revista Colombiana de Química","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-04-10","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140716729","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2024-04-10DOI: 10.15446/rev.colomb.quim.v52n2.109625
D. Desnelli, Kurnia Ramadhina, Daniel Alfarado, Fatma Fatma, Ady Mara, Muhammad Said
This study aims to study the photodegradation process of methylene blue using a synthetic chitosan-Fe2O3 composite and their characterization. Based on the characterization material synthetic, chitosan-Fe2O3 (1:1) composite showed the best material with the smallest crystal size (1.13 nm), the surface morphology was lumpy and had an uneven shape with the composition of the constituent (Carbon (C) 42.88%, Oxygen (O) 48.68%, and Iron (Fe) 29.90%), and showed the smallest energy band gap (1.41 eV) which led us to conclude that the formation of the chitosan-Fe2O3 composite can reduce the energy band gap of Fe2O3. The best composite material then was used to evaluate the activity in degrading methylene blue. The optimum condition in degrading was reached at a contact time of 180 min and pH 9 with a percentage decrease in methylene blue concentration of 90.00%. The effect of concentration variations occurred at 5 ppm with a decrease of 89.62%. Total organic carbon analysis showed that the decrease in methylene blue concentration reached 92.20%. Based on that, it is concluded that the chitosan-Fe2O3 composite could be a potential alternative material to degrade methylene blue.
{"title":"Methylene blue degradation using chitosan-Fe2O3 composite and photo-Fenton","authors":"D. Desnelli, Kurnia Ramadhina, Daniel Alfarado, Fatma Fatma, Ady Mara, Muhammad Said","doi":"10.15446/rev.colomb.quim.v52n2.109625","DOIUrl":"https://doi.org/10.15446/rev.colomb.quim.v52n2.109625","url":null,"abstract":"This study aims to study the photodegradation process of methylene blue using a synthetic chitosan-Fe2O3 composite and their characterization. Based on the characterization material synthetic, chitosan-Fe2O3 (1:1) composite showed the best material with the smallest crystal size (1.13 nm), the surface morphology was lumpy and had an uneven shape with the composition of the constituent (Carbon (C) 42.88%, Oxygen (O) 48.68%, and Iron (Fe) 29.90%), and showed the smallest energy band gap (1.41 eV) which led us to conclude that the formation of the chitosan-Fe2O3 composite can reduce the energy band gap of Fe2O3. The best composite material then was used to evaluate the activity in degrading methylene blue. The optimum condition in degrading was reached at a contact time of 180 min and pH 9 with a percentage decrease in methylene blue concentration of 90.00%. The effect of concentration variations occurred at 5 ppm with a decrease of 89.62%. Total organic carbon analysis showed that the decrease in methylene blue concentration reached 92.20%. Based on that, it is concluded that the chitosan-Fe2O3 composite could be a potential alternative material to degrade methylene blue.","PeriodicalId":21197,"journal":{"name":"Revista Colombiana de Química","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-04-10","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140719085","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2024-04-10DOI: 10.15446/rev.colomb.quim.v52n2.110351
Deyler Rafael Castilla Caballero, Astrid del Rosario Medina Guerrero, Fiderman Machuca Martínez, José Ángel Colina Márquez
La dinámica computacional de fluidos (CFD) se perfila como una herramienta apropiada para el modelamiento de procesos fotocatalíticos heterogéneos, pues permite considerar simultáneamente los diferentes fenómenos físicos trascendentales de los procesos. En el presente estudio se empleó el software COMSOL Multiphysics para modelar el régimen de flujo y determinar la distribución de las partículas de catalizador en un reactor fotocatalítico de película descendente, hecho relevante para determinar la eficiencia del reactor. Las simulaciones del reactor fueron realizadas con el módulo de Mezclas de COMSOL, en un régimen de flujo turbulento empleando el enfoque de RANS. Se detectaron siete zonas definidas con un perfil particular de concentración de catalizador en toda el área de la película, para las cuales se estimó la absorción fotónica en el reactor con el modelo de seis flujos (SFM). De ello se obtuvo que existe una diferencia de más del 20% entre el mayor y el menor valor del promedio de la absorción fotónica en el área reactiva, con lo que se puede esperar que la variación en la degradación de los contaminantes en estas zonas oscile entre el 10 y el 20%, lo cual debe tenerse en cuenta para la aplicabilidad de la tecnología.
{"title":"Modelamiento y simulación de reactores fotocatalíticos de película descendente: uso de la dinámica computacional de fluidos (CFD) para análisis del sistema multifásico","authors":"Deyler Rafael Castilla Caballero, Astrid del Rosario Medina Guerrero, Fiderman Machuca Martínez, José Ángel Colina Márquez","doi":"10.15446/rev.colomb.quim.v52n2.110351","DOIUrl":"https://doi.org/10.15446/rev.colomb.quim.v52n2.110351","url":null,"abstract":"La dinámica computacional de fluidos (CFD) se perfila como una herramienta apropiada para el modelamiento de procesos fotocatalíticos heterogéneos, pues permite considerar simultáneamente los diferentes fenómenos físicos trascendentales de los procesos. En el presente estudio se empleó el software COMSOL Multiphysics para modelar el régimen de flujo y determinar la distribución de las partículas de catalizador en un reactor fotocatalítico de película descendente, hecho relevante para determinar la eficiencia del reactor. Las simulaciones del reactor fueron realizadas con el módulo de Mezclas de COMSOL, en un régimen de flujo turbulento empleando el enfoque de RANS. Se detectaron siete zonas definidas con un perfil particular de concentración de catalizador en toda el área de la película, para las cuales se estimó la absorción fotónica en el reactor con el modelo de seis flujos (SFM). De ello se obtuvo que existe una diferencia de más del 20% entre el mayor y el menor valor del promedio de la absorción fotónica en el área reactiva, con lo que se puede esperar que la variación en la degradación de los contaminantes en estas zonas oscile entre el 10 y el 20%, lo cual debe tenerse en cuenta para la aplicabilidad de la tecnología.","PeriodicalId":21197,"journal":{"name":"Revista Colombiana de Química","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-04-10","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140720391","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2024-04-10DOI: 10.15446/rev.colomb.quim.v52n2.111340
Alberto Corzo Lucioni, Hugo Arturo Alarcón Cavero, Juan Montes de Oca Ávalos, Samuel Saire Saire, Silvia Canchari Chacón, Katherina Changanaqui Barrientos, Katherine Revollar Casas
La presente investigación plantea la producción de un material compuesto basado en las nanohojas de nitruro de carbono grafítico (g-CN) recubiertas con nanopartículas de ferrita de cobalto, CoFe2O4 (CF), y embebidas en quitosano entrecruzado, con la finalidad de aplicarlo en procesos de inactivación fotocatalítica de cuerpos de agua contaminados con bacterias, así como en la degradación oxidativa de ibuprofeno, utilizando una fuente de radiación de 400 nm y 10 W. El g-CN fue obtenido por descomposición térmica de melamina o urea y la CF a partir de FeCl2.4H2O y Co(NO3)2.6H2O en medio alcalino y en presencia de g-CN. El material obtenido fue dispersado en solución acética de quitosano y se formaron perlas por goteo sobre solución de NaOH 2M. Los materiales sintetizados fueron caracterizados por difracción de Rayos X (DRX), espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FTIR) y microscopía electrónica de barrido por emisión de campo (FESEM). El compósito final (quitosano/1CF5g-CN_m) alcanzó un valor cercano al 51% de eficiencia de degradación fotocatalítica oxidativa de ibuprofeno en solución acuosa. En cuanto a las pruebas de inactivación bacteriana de Escherichia coli, se alcanzó una disminución de hasta dos órdenes de magnitud, correspondiente a un 21% al final del proceso fotocatalítico.
{"title":"Nanocompósito basado en microesferas de quitosano/CF/CN como promisorio inactivador de Escherichia coli","authors":"Alberto Corzo Lucioni, Hugo Arturo Alarcón Cavero, Juan Montes de Oca Ávalos, Samuel Saire Saire, Silvia Canchari Chacón, Katherina Changanaqui Barrientos, Katherine Revollar Casas","doi":"10.15446/rev.colomb.quim.v52n2.111340","DOIUrl":"https://doi.org/10.15446/rev.colomb.quim.v52n2.111340","url":null,"abstract":"La presente investigación plantea la producción de un material compuesto basado en las nanohojas de nitruro de carbono grafítico (g-CN) recubiertas con nanopartículas de ferrita de cobalto, CoFe2O4 (CF), y embebidas en quitosano entrecruzado, con la finalidad de aplicarlo en procesos de inactivación fotocatalítica de cuerpos de agua contaminados con bacterias, así como en la degradación oxidativa de ibuprofeno, utilizando una fuente de radiación de 400 nm y 10 W.\u0000El g-CN fue obtenido por descomposición térmica de melamina o urea y la CF a partir de FeCl2.4H2O y Co(NO3)2.6H2O en medio alcalino y en presencia de g-CN. El material obtenido fue dispersado en solución acética de quitosano y se formaron perlas por goteo sobre solución de NaOH 2M. Los materiales sintetizados fueron caracterizados por difracción de Rayos X (DRX), espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FTIR) y microscopía electrónica de barrido por emisión de campo (FESEM).\u0000El compósito final (quitosano/1CF5g-CN_m) alcanzó un valor cercano al 51% de eficiencia de degradación fotocatalítica oxidativa de ibuprofeno en solución acuosa. En cuanto a las pruebas de inactivación bacteriana de Escherichia coli, se alcanzó una disminución de hasta dos órdenes de magnitud, correspondiente a un 21% al final del proceso fotocatalítico.","PeriodicalId":21197,"journal":{"name":"Revista Colombiana de Química","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-04-10","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140718891","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2024-04-10DOI: 10.15446/rev.colomb.quim.v52n2.111888
Fatemeh Mollaamin
En este trabajo se ha evaluado el fármaco Nirmatrelvir para tratar el coronavirus utilizando como método de administración de fármacos la adsorción en la superficie de nanotubos de carbono de pared simple (SWCNT), debido al principio de transferencia directa de electrones, la cual ha sido estudiada mediante el método de la teoría funcional de la densidad (DFT). Por lo tanto, se ha implementado el método CAM–B3LYP/6–311+G (d,p) para estimar la susceptibilidad de los SWCNT para adsorber Nirmatrelvir mediante resonancia magnética nuclear y parámetros termodinámicos. Además, el modelo de Onsager ha influido en los datos de resonancia magnética nuclear y en el blindaje químico de los átomos de carbono (C), nitrógeno (N), oxígeno (O) y flúor (F) en el complejo Nirmatrelvir–(5,5) sillón SWCNT. También se ha delineado el potencial eléctrico de resonancia cuadripolar nuclear para algunos átomos de C, N, O y F en el proceso de adsorción de Nirmatrelvir en el (5,5) sillón SWCNT que ha sido calculado por CAM–B3LYP/EPR–III, 6–311+G (d,p). Este estudio sugiere que la combinación de nanotubos de carbono (CNT) y Nirmatrelvir puede ofrecer una fórmula viable para la administración de fármacos, respaldada por cálculos de mecánica cuántica y propiedades fisicoquímicas de la resonancia cuadrupolar nuclear (RCN), la resonancia magnética nuclear (RMN), el infrarrojo (IR) y enfoques ultravioleta/visibles (UV–VIS). En este trabajo, se emplearon farmacología en red, análisis de metabolitos y simulación molecular para dilucidar la base bioquímica de los efectos promotores de la salud del Nirmatrelvir en la administración de fármacos con CNT. Los datos explican que la viabilidad de utilizar SWCNT y Nirmatrelvir se convierte en la norma en el sistema de administración de fármacos, lo que se ha logrado mediante cálculos cuánticos debido a las propiedades fisicoquímicas.
{"title":"Conocimiento de enfermedades virales terapéuticas: aplicación de SWCNT en la administración de fármacos","authors":"Fatemeh Mollaamin","doi":"10.15446/rev.colomb.quim.v52n2.111888","DOIUrl":"https://doi.org/10.15446/rev.colomb.quim.v52n2.111888","url":null,"abstract":"En este trabajo se ha evaluado el fármaco Nirmatrelvir para tratar el coronavirus utilizando como método de administración de fármacos la adsorción en la superficie de nanotubos de carbono de pared simple (SWCNT), debido al principio de transferencia directa de electrones, la cual ha sido estudiada mediante el método de la teoría funcional de la densidad (DFT). Por lo tanto, se ha implementado el método CAM–B3LYP/6–311+G (d,p) para estimar la susceptibilidad de los SWCNT para adsorber Nirmatrelvir mediante resonancia magnética nuclear y parámetros termodinámicos. Además, el modelo de Onsager ha influido en los datos de resonancia magnética nuclear y en el blindaje químico de los átomos de carbono (C), nitrógeno (N), oxígeno (O) y flúor (F) en el complejo Nirmatrelvir–(5,5) sillón SWCNT. También se ha delineado el potencial eléctrico de resonancia cuadripolar nuclear para algunos átomos de C, N, O y F en el proceso de adsorción de Nirmatrelvir en el (5,5) sillón SWCNT que ha sido calculado por CAM–B3LYP/EPR–III, 6–311+G (d,p). Este estudio sugiere que la combinación de nanotubos de carbono (CNT) y Nirmatrelvir puede ofrecer una fórmula viable para la administración de fármacos, respaldada por cálculos de mecánica cuántica y propiedades fisicoquímicas de la resonancia cuadrupolar nuclear (RCN), la resonancia magnética nuclear (RMN), el infrarrojo (IR) y enfoques ultravioleta/visibles (UV–VIS). En este trabajo, se emplearon farmacología en red, análisis de metabolitos y simulación molecular para dilucidar la base bioquímica de los efectos promotores de la salud del Nirmatrelvir en la administración de fármacos con CNT. Los datos explican que la viabilidad de utilizar SWCNT y Nirmatrelvir se convierte en la norma en el sistema de administración de fármacos, lo que se ha logrado mediante cálculos cuánticos debido a las propiedades fisicoquímicas.","PeriodicalId":21197,"journal":{"name":"Revista Colombiana de Química","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-04-10","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140720043","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2024-04-10DOI: 10.15446/rev.colomb.quim.v52n2.111120
Mauricio Rey Buitrago, Mauricio Gantiva Gantiva
La α-sinucleína (SNCA) es una proteína que participa en la formación de agregados, cuya presencia es distintiva para todas las α-sinucleinopatías y algunas adicciones. Las alteraciones en el gen que codifica la SNCA y en la síntesis de esta proteína han sido relacionadas con procesos de agregación que alteran su conformación y adquieren capacidad autoagregante, lo cual está relacionado con su presencia en las neuronas dopaminérgicas y podría ser un factor fisiopatológico significativo en la progresión de enfermedades. Una de las variantes génicas más comunes de la SNCA es la G51D, la cual podría ser un indicador anatomopatológico para enfermedades neuronales y adicciones de larga duración. En el presente estudio se exponen las técnicas de expresión, purificación y caracterización de la proteína recombinante SNCA G51D, además de ensayos de agregación. Así mismo, se detallan las circunstancias para la obtención del anticuerpo de tipo policlonal dirigido hacia la SNCA G51D. También se realizó la optimización para la clonación de esta variante, utilizando el vector pET30a, el cual nos brindó la mayor solubilidad in silico. La proteína recombinante permitió la obtención de un anticuerpo policlonal anti SNCA G51D, que se caracterizó parcialmente y podría ser una herramienta inmunológica significativa en la confirmación de la existencia de proteínas mutantes en muestras de interés.
{"title":"Obtención y caracterización parcial de la proteína humana mutante α-sinucleína G51D y la producción de su anticuerpo policlonal","authors":"Mauricio Rey Buitrago, Mauricio Gantiva Gantiva","doi":"10.15446/rev.colomb.quim.v52n2.111120","DOIUrl":"https://doi.org/10.15446/rev.colomb.quim.v52n2.111120","url":null,"abstract":"La α-sinucleína (SNCA) es una proteína que participa en la formación de agregados, cuya presencia es distintiva para todas las α-sinucleinopatías y algunas adicciones. Las alteraciones en el gen que codifica la SNCA y en la síntesis de esta proteína han sido relacionadas con procesos de agregación que alteran su conformación y adquieren capacidad autoagregante, lo cual está relacionado con su presencia en las neuronas dopaminérgicas y podría ser un factor fisiopatológico significativo en la progresión de enfermedades. Una de las variantes génicas más comunes de la SNCA es la G51D, la cual podría ser un indicador anatomopatológico para enfermedades neuronales y adicciones de larga duración. En el presente estudio se exponen las técnicas de expresión, purificación y caracterización de la proteína recombinante SNCA G51D, además de ensayos de agregación. Así mismo, se detallan las circunstancias para la obtención del anticuerpo de tipo policlonal dirigido hacia la SNCA G51D. También se realizó la optimización para la clonación de esta variante, utilizando el vector pET30a, el cual nos brindó la mayor solubilidad in silico. La proteína recombinante permitió la obtención de un anticuerpo policlonal anti SNCA G51D, que se caracterizó parcialmente y podría ser una herramienta inmunológica significativa en la confirmación de la existencia de proteínas mutantes en muestras de interés.","PeriodicalId":21197,"journal":{"name":"Revista Colombiana de Química","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-04-10","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140717974","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2024-02-05DOI: 10.15446/rev.colomb.quim.v52n1.110374
Georcki Ropón-Palacios, Manuel E. Chenet-Zuta, Jean Ramos-Galarza, Alfonzo Gervacio-Villarreal, Kewin Otazu, Reyna G. Cárdenas-Cárdenas, Fidel Casillas-Muñoz
La leishmaniasis sigue siendo una enfermedad tropical desatendida, que afecta a personas y animales y causa importantes pérdidas económicas. De ahí el interés por estudiar y evaluar nuevas dianas farmacológicas. De hecho, se ha demostrado que al interferir con proteínas lectoras de lisina como el bromodominio (“bromodomain”, BMD) se produce una disminución de la supervivencia del parásito. En este artículo estudiamos la dinámica y la energética del BMD de Leishmania donovani en complejo con bromosporina, que se considera un pan-inhibidor de BMD, con el objetivo de comprender el mecanismo de reconocimiento molecular. Las simulaciones de dinámica molecular (DM) y el cálculo de energía libre de no-equilibrio guiado por dinámica molecular de estiramiento (DMS) mostraron que BMD tiene tres regiones de aminoácidos flexibles y la bromosporina presenta varios estados de reconocimiento durante la interacción. Estos resultados corroboran la promiscuidad de la bromosporina por sitios energéticamente favorables, siendo posible expandir su inhibición a otros bromodominios. Además, los resultados sugieren que las interacciones de Van der Waals tienen más relevancia para el reconocimiento del complejo y los residuos ASN-87 y TRP-93 son clave en la formación de interacciones hidrofóbicas y de puentes de hidrógeno, respectivamente. Esta investigación proporciona nuevos conocimientos para comprender el mecanismo de reconocimiento molecular, la dinámica y la energética del complejo para el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas.
{"title":"Dynamics and Energetics of a Bromodomain in complex with bromosporine from Leishmania donovani","authors":"Georcki Ropón-Palacios, Manuel E. Chenet-Zuta, Jean Ramos-Galarza, Alfonzo Gervacio-Villarreal, Kewin Otazu, Reyna G. Cárdenas-Cárdenas, Fidel Casillas-Muñoz","doi":"10.15446/rev.colomb.quim.v52n1.110374","DOIUrl":"https://doi.org/10.15446/rev.colomb.quim.v52n1.110374","url":null,"abstract":"La leishmaniasis sigue siendo una enfermedad tropical desatendida, que afecta a personas y animales y causa importantes pérdidas económicas. De ahí el interés por estudiar y evaluar nuevas dianas farmacológicas. De hecho, se ha demostrado que al interferir con proteínas lectoras de lisina como el bromodominio (“bromodomain”, BMD) se produce una disminución de la supervivencia del parásito. En este artículo estudiamos la dinámica y la energética del BMD de Leishmania donovani en complejo con bromosporina, que se considera un pan-inhibidor de BMD, con el objetivo de comprender el mecanismo de reconocimiento molecular. Las simulaciones de dinámica molecular (DM) y el cálculo de energía libre de no-equilibrio guiado por dinámica molecular de estiramiento (DMS) mostraron que BMD tiene tres regiones de aminoácidos flexibles y la bromosporina presenta varios estados de reconocimiento durante la interacción. Estos resultados corroboran la promiscuidad de la bromosporina por sitios energéticamente favorables, siendo posible expandir su inhibición a otros bromodominios. Además, los resultados sugieren que las interacciones de Van der Waals tienen más relevancia para el reconocimiento del complejo y los residuos ASN-87 y TRP-93 son clave en la formación de interacciones hidrofóbicas y de puentes de hidrógeno, respectivamente. Esta investigación proporciona nuevos conocimientos para comprender el mecanismo de reconocimiento molecular, la dinámica y la energética del complejo para el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas.","PeriodicalId":21197,"journal":{"name":"Revista Colombiana de Química","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-02-05","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140461358","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2024-02-05DOI: 10.15446/rev.colomb.quim.v52n1.110591
Salomón Alejandro Barrezueta Unda, Hugo Romero Bonilla, Maylin Rios Hidalgo
La incorporación de biocarbono para mejorar los suelos agrícolas está ganando popularidad, pero hay poca información sobre las propiedades del biocarbono derivado de los restos de la cosecha de cacao. En la investigación se determinó varias características del biocarbono obtenido a través del proceso de pirólisis de la cáscara de las mazorcas de cacao. Los análisis realizados fueron: porcentajes de fibra lignocelulósica, análisis proximal, estructura microscópica y grupos funcional. También se realizó con el biocarbon un ensayo de adsorción con Cd+2 mediante un sistema de recirculación con agua, con el fin de obtener las isotermas de Langmuir y Freundlich. Los contenidos fibrosos abarcaban 56,2% celulosa, 27,07% lignina y 3,15% hemicelulosa. Con 8,15% de humedad y pH 9,86, se obtuvo un promedio de 35,58% de biocarbón. La forma de los poros fue irregular, se confirmó la presencia los grupos hidroxilo, carboxilo y carbonato. Los modelos de absorción indicaron una capacidad de adsorción máxima de 0,280 mL/g en Langmuir y una intensidad de absorción de Cd+2 de 0,06 en Freundlich. Si bien el biocarbón demostró propiedades adecuadas para suelos ácidos, su capacidad de adsorción resultó limitada en las condiciones evaluadas.
{"title":"Características principales del biocarbón derivado de restos de Theobroma cacao L. para su uso en suelos agrícolas","authors":"Salomón Alejandro Barrezueta Unda, Hugo Romero Bonilla, Maylin Rios Hidalgo","doi":"10.15446/rev.colomb.quim.v52n1.110591","DOIUrl":"https://doi.org/10.15446/rev.colomb.quim.v52n1.110591","url":null,"abstract":"La incorporación de biocarbono para mejorar los suelos agrícolas está ganando popularidad, pero hay poca información sobre las propiedades del biocarbono derivado de los restos de la cosecha de cacao. En la investigación se determinó varias características del biocarbono obtenido a través del proceso de pirólisis de la cáscara de las mazorcas de cacao. Los análisis realizados fueron: porcentajes de fibra lignocelulósica, análisis proximal, estructura microscópica y grupos funcional. También se realizó con el biocarbon un ensayo de adsorción con Cd+2 mediante un sistema de recirculación con agua, con el fin de obtener las isotermas de Langmuir y Freundlich. Los contenidos fibrosos abarcaban 56,2% celulosa, 27,07% lignina y 3,15% hemicelulosa. Con 8,15% de humedad y pH 9,86, se obtuvo un promedio de 35,58% de biocarbón. La forma de los poros fue irregular, se confirmó la presencia los grupos hidroxilo, carboxilo y carbonato. Los modelos de absorción indicaron una capacidad de adsorción máxima de 0,280 mL/g en Langmuir y una intensidad de absorción de Cd+2 de 0,06 en Freundlich. Si bien el biocarbón demostró propiedades adecuadas para suelos ácidos, su capacidad de adsorción resultó limitada en las condiciones evaluadas.","PeriodicalId":21197,"journal":{"name":"Revista Colombiana de Química","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-02-05","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140461759","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2024-02-05DOI: 10.15446/rev.colomb.quim.v52n1.108362
Carlo Felipe Tovar-Taboada, J. Angulo-Cornejo
Se han sintetizado los ligandos N-(2-nicotinoilhidrazina-1-carbonotioil)benzamida (H3L1) y su isómero N-(2-isonicotinoilhidrazina-1-carbonotioil)benzamida (H3L2) tipo N, S, O dadores, por reacción del isotiocianato de benzoilo con la hidracida nicotínica y la isoniacida respectivamente. Los ligandos H3L1 y H3L2 fueron caracterizados por 1H-RMN ,13C-RMN, FT-IR y análisis elemental. Se ha realizado el análisis computacional utilizando las funciones de Fukui para determinar las razones por la cuales no se formaron los 1,2,4-triazoles. Se han realizado pruebas preliminares de los ligandos sintetizados frente a Staphylococcus aureus (Gram+) y Escherichia coli (Gram-), habiéndose demostrado importante actividad frente las bacterias mencionadas.
{"title":"Síntesis de tioureas con isoniacida y niacida estructural: test frente a bacterias Gram + y Gram –","authors":"Carlo Felipe Tovar-Taboada, J. Angulo-Cornejo","doi":"10.15446/rev.colomb.quim.v52n1.108362","DOIUrl":"https://doi.org/10.15446/rev.colomb.quim.v52n1.108362","url":null,"abstract":"Se han sintetizado los ligandos N-(2-nicotinoilhidrazina-1-carbonotioil)benzamida (H3L1) y su isómero N-(2-isonicotinoilhidrazina-1-carbonotioil)benzamida (H3L2) tipo N, S, O dadores, por reacción del isotiocianato de benzoilo con la hidracida nicotínica y la isoniacida respectivamente. Los ligandos H3L1 y H3L2 fueron caracterizados por 1H-RMN ,13C-RMN, FT-IR y análisis elemental. Se ha realizado el análisis computacional utilizando las funciones de Fukui para determinar las razones por la cuales no se formaron los 1,2,4-triazoles. Se han realizado pruebas preliminares de los ligandos sintetizados frente a Staphylococcus aureus (Gram+) y Escherichia coli (Gram-), habiéndose demostrado importante actividad frente las bacterias mencionadas.","PeriodicalId":21197,"journal":{"name":"Revista Colombiana de Química","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-02-05","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140461837","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2024-02-05DOI: 10.15446/rev.colomb.quim.v52n1.110606
José Gregorio González Acosta, José Gregorio Parra, P. Iza
La proteína proteasa 3CLpro del SARS-CoV-2 es una enzima crucial para la replicación viral, convirtiéndose en un blanco terapéutico de gran importancia. El timol (2-isopropil-5-metilfenol), un compuesto natural que se encuentra en el tomillo (Thymus vulgaris), exhibe potencial actividad antiviral contra la proteasa 3CLpro. En este estudio, usando acoplamiento molecular con AutoDockTools-1.5.6, se evaluaron las energías de interacción molecular entre el timol y los residuos de aminoácidos en el sitio activo de la proteína proteasa 3CLpro. Luego, con la teoría cuántica de Átomos en Moléculas (QTAIM) y la de Interacciones no covalentes (NCI) se analizaron los tipos de interacciones moleculares entre los residuos de aminoácidos identificados y el timol. Los cálculos cuánticos se llevaron con el software Orca-5.0.3, utilizando el método DFT con el funcional M06-2X y el conjunto base aug-cc-pVDZ en fase gaseosa. Los resultados de acoplamiento molecular indican que el timol se une a la proteína 3CL con una energía de interacción igual a -3,784 kcal/mol. El análisis QTAIM indica la presencia de puntos críticos de enlace entre el timol y los residuos HIS41 y CYS145. Además, se observa la formación de un enlace de hidrógeno entre el grupo OH del timol con el residuo CYS145, lo cual es corroborado por los análisis ELF (Electron Localization Function) y NCI (Non Covalent Interactions). Finalmente, el método NCI confirma la presencia de interacciones de van der Waals con el residuo HIS41. Los resultados sugieren que el mecanismo de inhibición de la actividad de la proteína 3CLpro es controlado por interacciones moleculares tipo puente de hidrógeno e interacciones débiles.
{"title":"Estudio computacional de las interacciones moleculares entre el timol y los residuos HIS41 y CYS145 presentes en el sitio activo de la proteasa 3CLpro","authors":"José Gregorio González Acosta, José Gregorio Parra, P. Iza","doi":"10.15446/rev.colomb.quim.v52n1.110606","DOIUrl":"https://doi.org/10.15446/rev.colomb.quim.v52n1.110606","url":null,"abstract":"La proteína proteasa 3CLpro del SARS-CoV-2 es una enzima crucial para la replicación viral, convirtiéndose en un blanco terapéutico de gran importancia. El timol (2-isopropil-5-metilfenol), un compuesto natural que se encuentra en el tomillo (Thymus vulgaris), exhibe potencial actividad antiviral contra la proteasa 3CLpro. En este estudio, usando acoplamiento molecular con AutoDockTools-1.5.6, se evaluaron las energías de interacción molecular entre el timol y los residuos de aminoácidos en el sitio activo de la proteína proteasa 3CLpro. Luego, con la teoría cuántica de Átomos en Moléculas (QTAIM) y la de Interacciones no covalentes (NCI) se analizaron los tipos de interacciones moleculares entre los residuos de aminoácidos identificados y el timol. Los cálculos cuánticos se llevaron con el software Orca-5.0.3, utilizando el método DFT con el funcional M06-2X y el conjunto base aug-cc-pVDZ en fase gaseosa. Los resultados de acoplamiento molecular indican que el timol se une a la proteína 3CL con una energía de interacción igual a -3,784 kcal/mol. El análisis QTAIM indica la presencia de puntos críticos de enlace entre el timol y los residuos HIS41 y CYS145. Además, se observa la formación de un enlace de hidrógeno entre el grupo OH del timol con el residuo CYS145, lo cual es corroborado por los análisis ELF (Electron Localization Function) y NCI (Non Covalent Interactions). Finalmente, el método NCI confirma la presencia de interacciones de van der Waals con el residuo HIS41. Los resultados sugieren que el mecanismo de inhibición de la actividad de la proteína 3CLpro es controlado por interacciones moleculares tipo puente de hidrógeno e interacciones débiles.","PeriodicalId":21197,"journal":{"name":"Revista Colombiana de Química","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-02-05","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140461805","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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