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Determinación del mecanismo de hidrólisis ácida de hemicelulosa de Cenchrus ciliaris

KAREEN KRIZZAN ENCINAS SOTO (2016)

Tesis de doctorado en ciencia de materiales. En el presente trabajo se realizó un estudio teórico-experimental con el fin de determinar los mecanismos del hidrólisis ácida de hemicelulosa de Cenchrus ciliaris. La parte experimental incluyó tres etapas: degradación de los carbohidratos puros producidos durante la hidrólisis (xilosa, glucosa, arabinosa); hidrólisis de los homopolímeros individuales: xilán, glucán, y arabinán; y la hidrólisis de hemicelulosa extraída de Cenchrus ciliaris. Los experimentos se realizaron en un reactor intermitente a 120 ºC en condiciones tales que se minimizaron los efectos de transferencia de masa externa a las partículas. La concentración de ácido sulfúrico en la solución acuosa se especificó en 0, 0.05 y 0.15 M. Las variables de salida incluyeron las concentraciones de xilosa, glucosa, arabinosa, y furfural en la solución acuosa como funciones del tiempo. La caracterización de las partículas se llevó a cabo mediante microscopía electrónica de barrido, análisis termogravimétrico y difracción de luz láser para la determinación de tamaño de partícula. La parte teórica consistió en el desarrollo de modelos cinéticos para las etapas de degradación de los compuestos puros, la hidrólisis de los homopolímeros y la hidrólisis de hemicelulosa de Cenchrus ciliaris. Se encontró que la composición de la hemicelulosa de Cenchrus ciliaris se pueden representar por una fórmula empírica que contiene 55 unidades de xilosa, 25 unidades de glucosa, y 19 unidades de arabinosa. Los resultados de la parte teórica indican que las constantes de formación de los carbohidratos obtenidas en las etapas de hidrólisis de homopolímeros y hemicelulosa no son significativamente diferentes. Por lo tanto, la cinética del hidrólisis de la hemicelulosa de Cenchrus ciliaris puede representarse a partir de la cinética de los homopolímeros que la componen. La hidrólisis de la hemicelulosa de Cenchrus ciliaris se propone que ocurre en dos etapas consecutivas: (a) el ataque del ion hidronio al homopolímero para formar un complejo en la superficie del sólido (paso controlante), y (b) la formación del monómero a partir del complejo en la superficie con la consecuente regeneración del ion hidronio. El modelo de hidrólisis desarrollado presenta una concordancia razonable con los datos experimentales con un coeficiente de correlación de 0.90.

Doctoral thesis

QD281.H83 .E53 Hidrólisis Zacate buffel CELULOSA

Producción de hidrolizados proteicos a partir de subproductos pesqueros y agrícolas

MARCO POLO CARBALLO SANCHEZ (2016)

Los residuos de la industria procesadora de pescado son materia prima con un gran potencial para la producción de hidrolizados de proteínas de pescado (HPP) con características funcionales que pueden ser utilizados no sólo como alimento para animales, sino también para el consumo humano (es decir, los aditivos alimentarios y nutracéuticos), que incluye la búsqueda de p éptidos biológicamente activos . La hidrólisis se lleva a cabo con mi croorganismos (fermentación). La fermentación se ve beneficiada al añadir un promotor, en este caso papaya (Carica papaya ) en es tado de madurez comercial, que produce proteasas y suplementa a los desechos de pescado con los nutrientes adecuados para el crecimiento microbiano , así como melaza que es un subproducto de la caña de azúcar. El procesamiento industrial de especies de pescado como el atún genera un porcentaje de subproductos entre el 60 y 70%. Los subproductos son considerados comúnmente como recursos de escaso valor en el mercado y entre ellos se encuentran las vísceras, las agallas, el músculo oscuro, la cabeza, los huesos y la piel. El alto contenido de proteína, las enzimas proteolíticas y la capacidad amortiguadora del sustrato fueron características importantes para tener una producción satisfactoria de hidrolizados proteicos obtenidos a partir de fermentació n láctica. Se determinó el consumo de azúcares, los cuales se relacionan directamente con la producción de ácido láctico (AL). La concentración máxima de AL generado, la constante de la tasa de acidificación y la tasa de máxima producción de ácido láctic o se estimaron con el modelo de Gompertz con datos de 5 días (120h) de fermentación y éstos fueron de 1.27 mmol A L /g, 0.142 h - 1 y 0.067 mmol AL /gh, respect ivamente. El grado más alto de hidrólisis proteica fue de 87.71% y fue alcanzado a las 120 h de fermentación. La actividad contra radicales libres fue evaluada mediante espectroscopía de resonancia paramagnética electrónica (EPR) basándose en la conversión del radical 2,2 - dif en il - 1 - picri lh i dra cil . La concentración de aminoácidos relacionados con la actividad antir r adicalaria (Val, Ile, Leu, Phe, Met, Pro, Tyr and His ) presentó un máximo a partir de las 72 h debido al incremento de la hidrólisis proteica. En este tiempo de fermentación se obtuvo la concentración más baja de hidrolizados proteicos capa ces de inhibir al radical en un 50% de su actividad, a cuál fue de 5.75 g prote ína /mg. La purificación de péptidos mostró fracciones con una alta concentración de aminoácidos hidrofóbicos, que están relacionados con la actividad contra radicales libres El procesamiento de subproductos de atún mediante la metodología propuesta resulta ser una fuente de hidrolizados proteicos de alto valor agregado debido a su actividad contra radicales libres, la estabilidad del proceso, el alto grado de hidrólisis y dige stibilidad, así como la inocuidad al no encontrarse la presencia de coliformes. Palabras clave: Thunnus albacares , antioxidante, biorefinación, hidrolizado proteico , Carica papaya.

Fishery industry by - products are raw material with a wide potential to produce fish protein hydrolisates with functional properties that may lead their use not only for animal nourishment but for human consumption (i.e. food additives and nutraceuticals), which includes the search of biologically active peptides. Hydrolisis is carried by microbial fermentation, which gets benefit when it is promoted by the addition of papaya fruit ( Carica papaya ) in commercial ripeness as a source of proteases and nutrients for microbial growth, as well molasses as a carbon source (by - product of the sugar cane industry). Industrial processing of fish species like tuna generate a by - product percentage between 60 and 70%, are considered a low value material and consist mainly in viscera, gills, dark muscle, heads, bones and skin. High protein content, proteolytic enzymes and substrate buffer capacity were important characteristics for successful production of protein hydrolysates by fermentation of tuna by - products and papaya. The maximum lactic acid (LA) produced, acidification rate constant and maximum acid production rate were estimated by Gompertz model with experimental data of 5 d of fermentation to be 1.27 mmol LA /g, 0.142 h - 1 and 0.067 mmol LA /gh, respectively. The highe st protein degree of hydrolysis of 87.71% was achieved at 120 h of fermentation. The radical - scavenging activity in the protein hydrolysates was determined by electron paramagnetic resonance spectroscopy studies based on the conversion of 2,2 - diphenyl - 1 - pi crylhydrazil free - radical. The concentration of amino acids related to radical - scavenging activity; Val, Ile, Leu, Phe, Met, Pro, Tyr and His presented a maximum after 72 h of fermentation, due to increased protein hydrolysis. In addition, the lowest conce ntration of tuna protein hydrolysates, 5.75 g protein/mg, this inhibited 50% of radical activity. Purification of peptides shows a high concentration of hydrophobic amino acids, which are related to radical scavenging activity. T his process, which invo lves tuna by - products fermentation according to the method proposed , results to be a source of high quality protein hydrolysates because of the radical scavenging activity, process stability , high degree of hydrolysis and digestibility, as well safety due to the lack of presence of coliform bacteria . Key words: Thunnus albacares , antioxidant, radical scavenging, biorefinery, protein hydrolysate, Carica papaya.

Doctoral thesis

Industria pesquera -- Residuos Hidrólisis CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Determinación de las constantes del producto de solubilidad de Ln(OH)3 y el efecto de los iones cloruro sobre la hidrólisis de lantano, praseodimio y lutecio en soluciones acuosa e fuerza iónica 2 molar

HILARIO DOLORES LOPEZ GONZALEZ (2005)

Se estudió el comportamiento de los iones trivalentes, lantano, praseodimio y lutecio en los medios 2M de NaClO4 y 2M de NaCl a 303 K y en condiciones libres de CO2. Se obtuvieron los diagramas de solubilidad (pLn(ac)-pCH), mediante un método radioquímico, y a partir de ellos se establecieron los valores de pCH que limitan las zonas de saturación y no-saturación de las soluciones. Esos diagramas permitieron, además, calcular las constantes del producto de solubilidad de Ln(OH)3. Se ajustaron los datos experimentales con la ecuación del polinomio de solubilidad, lo que permitió calcular los valores de las constantes del producto de solubilidad de Ln(OH)3 y determinar las primeras constantes de hidrólisis. Las constantes de estabilidad de las primeras especies de hidrólisis de los elementos mencionados, se determinaron comparativamente con dos equipos mediante titulaciones potenciométricas, cuyos datos fueron tratados con el programa de cómputo SUPERQUAD y con el ajuste de los datos experimentales a la ecuación del número promedio de ligantes. Los valores de las constantes de hidrólisis obtenidos en los medios 2M de perclorato y cloruro, permitieron calcular las constantes de estabilidad de las especies LnCl2+. Los valores obtenidos para La, Pr y Lu son: log : 21.11±0.09, 19.81±0.11 y 18.10±0.13 en 2M NaClO * Kps 4 log : 22.22±0.09, 21.45±0.14 y 18.52±0.29 en 2M NaCl */ Kps log : -8.64 ±0.02, -8.37 ± 0.01 y -7.95 ± 0.11 en 2M NaClO * β1 4 log */ β1 : -9.02 ±0.11, -8.75 ± 0.01 y -8.12 ± 0.03 en 2M NaCl y los valores de logβ1,Cl son -0.0255, -0.155 y -0.758, respectivamente.

Doctoral thesis

Química anlítica Combustible nuclear gastado Análisis matemático Hidrólisis BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Nanomateriales mesoporosos tipo MCM-41, SBA-15 y SBA- 16 obtenidos por métodos sol-gel de autoensamblaje: aspectos texturales y mecanismo de formación por sondas espectroscópicas

MARIA LUISA OJEDA MARTINEZ (2005)

La emulsión de TEOS con el tensoactivo se rompe en el período entre 5 a 90 min después de la adición inicial de TEOS y los oligómeros negativos de éste migran hacia la interfase positiva con el medio acuoso, en donde se depositan sobre el gel de sílice embrionario, generándose una envolvente de gel más gruesa y mejor formada que la inicial. El ajuste cuantitativo de los espectros RPE experimentales y calculados muestra la existencia, durante los primeros 30 min, de dos componentes diferentes en el medio de reacción: uno “libre”, indicativo de moléculas de CTAB en el medio acuoso al exterior de las micelas, y otro “micelar” indicativo del CTAB que las constituye. A partir de 4 hs, el ajuste permite finalmente la detección de un tercer componente, denominado “sólido suave”, con una abundancia de 16% y un τc de 8.7x 10-9 s, cuyo porcentaje relativo de importancia aumenta (25%), a las 24 hs, a expensas de los dos primeros.

Además, los resultados de los cálculos PSDF (función de distribución de tamaño de poros) se aproximan a los obtenidos con el tratamiento NLDFT, (teoría no local de funcionales de la densidad) por lo que es necesario considerar el potencial de adsorción para inferir tamaños de poro confiables, especialmente cuando éstos son inferiores a 10 nm. Los monolitos de SBA-16, puros e impurificados con los iones Cu2+ y VO2+, obtenidos tienen una buena calidad óptica. Estos materiales están formados por grandes cavidades esféricas comunicadas con sus vecinas por medio de cuellos estrechos provocando una condensación capilar gobernada por las dimensiones de los cuerpos esféricos y una evaporación capilar controlada por el tamaño de los cuellos, la separación entre la curva de adsorción y de desorción se debe a las características geométricas del sólido y a las contrastantes dimensiones de las cavidades y cuellos que la componen. Una vez optimizado el procedimiento de síntesis, se emplearon radicales paramagnéticos tipo nitrosilo así como la molécula fluorescente pireno, como sondas espectroscópicas que permitan monitorear los procesos de polimerización inorgánica de los óxidos y/o de la formación de las micelas orgánicas por RPE (resonancia paramagnética electrónica) y fluorescencia. Se comprueba que por el bajo momento dipolar del TEOS, durante los primeros 5 min después de su adición, los pequeños oligómeros de éste penetran en la micela esférica, generando una emulsión con el medio hidrófobo de ella; aumentando su diámetro; ésto es consecuencia del valor excepcionalmente elevado observado para d100 (6.7 nm). La fracción de TEOS que queda afuera de la micela comienza a generar oligómeros a partir de especies SiO(OH)3 - , formándose una capa embrionaria de gel amorfo de sílice en la periferia positiva de las micelas, que adoptan ahora forma cilíndrica para minimizar la energía de la estructura, disponiéndose ordenadamente.

En este trabajo se hace una contribución al estudio de las condiciones de síntesis y de la caracterización de los materiales mesoporosos tipo MCM-41, SBA-15 y SBA-16. Las síntesis de los materiales se realizaron por hidrólisis y condensación del tetraetoxisilano (TEOS), utilizando como agente de ahormado los tensoactivos: CTAB (bromuro de cetitrimetilamonio) y los copolímeros tribloque P104, P123 y F127 [(PEO)x(PPO)y(PEO)x]. La caracterización fisicoquímica de los materiales se realizó mediante DRX (difracción de rayos X), adsorción de N2, MET (microscopía electrónica de transmisión) normal y de alta resolución, FTIR (espectroscopía infrarroja con trasformada de Fourier) y análisis termogravimétrico y termodiferencial. Los resultados muestran que los materiales obtenidos después de eliminar el tensoactivo tienen el arreglo deseado. El MCM-41 obtenido en medio básico (NH4OH) y modificando el método de preparación original haciendo envejecer la suspensión de sílice formada en el líquido madre por un tiempo de 3 días a 40°C, proporciona materiales con estructura hexagonal reproducible altamente ordenada y más estable que las normalmente observadas. El envejecimiento de la solución produce materiales que al ser sometidos a la calcinación, sufren una disminución del parámetro de red de tan sólo de 2.2%. Si se elimina el paso de envejecimiento esta disminución alcanza un 9%. La utilización de P104 en la preparación de SBA-15 proporciona materiales con un volumen de microporos menor a los obtenidos con P123. El análisis cuidadoso y detallado de la textura de SBA-15 muestra la existencia de poros tubulares ondulantes que se pueden llenar por adelantado y vaciarse con retraso, con respecto a poros cilíndricos de sección constante. El ciclo de histéresis da evidencia directa (adsorción por adelantado) o indirecta (simple bloqueo de poros) de estos dos últimos fenómenos.

Doctoral thesis

Coloides -- Síntesis Materiales mesoporosos Hidrólisis Materiales nanoestructurados BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Síntesis y caracterización de fotocatalizadores mesoporosos de óxidos mixtos de TiO2-Al2O3 y TiO2-ZrO2

María Lorena García Benjume (2010)

Instituto de Investigaciones Metalúrgicas. Doctorado en Ciencias en Metalurgia y Ciencias de los Materiales

In this project the synthesis of TiO2 sol-gel synthesis by two conditions was performed: the first using a low molar ratio of hydrolysis and the second molar ratio with high hydrolysis and hydrothermal treatment, in order to establish appropriate conditions for synthesis of TiO2 powder mixed systems -Al2O3 mesoporous TiO2 -ZrO2. The synthesis of the mixed system was performed with a high molar ratio of hydrolysis, under hydrothermal treatment from organic precursors using the surfactant Tween-20 as directing agent for the formation of the mesostructure to be calcined at 400 ° C. In order to use as photocatalysts in the degradation of methylene blue. The synthesis conditions of the mixed system were established after testing under low and high molar ratio of hydrolysis for the simple system of TiO2, so, first the results and discussions Simple TiO2 oxide present and later systems -Al2O3 mixed TiO2 and TiO2 -ZrO2.

En el presente proyecto se realizó la síntesis sol-gel del TiO2 mediante dos condiciones de síntesis: la primera utilizando una relación molar de hidrólisis baja y la segunda con relación molar de hidrólisis alta y con tratamiento hidrotérmico, con la finalidad de establecer las condiciones adecuadas para la síntesis de los polvos de los sistemas mixtos TiO2 -Al2O3 y TiO2 -ZrO2 mesoporosos. La síntesis del sistema mixto se realizó con una relación molar de hidrólisis alta, bajo un tratamiento hidrotérmico a partir de precursores orgánicos empleando el surfactante Tween-20 como agente direccionante para la formación de la mesoestructura al ser calcinado a 400°C. Con el fin de emplearlos como fotocatalizadores en la degradación del azul de metileno. Las condiciones de síntesis del sistema mixto se establecieron después de haber probado condiciones de baja y alta relación molar de hidrólisis para el sistema simple del TiO2, por lo que, primeramente se presentan los resultados y discusiones del óxido simple de TiO2 y posteriormente de los sistemas mixtos TiO2 -Al2O3 y TiO2 -ZrO2.

Doctoral thesis

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA IIM-D-2010-0001 Fotocatalizadores Hidrólisis Hidrótermico

Ciclación de derivados peptídicos promovida por radiación de microondas

Francisco Javier Torres Mejía (2017)

Instituto de Investigaciones Químico Biológicas. Maestría en Ciencias Químicas

Green chemistry is a proposal to solve the pollution problems that afflict our environment, as a way to contribute to the achievement of a more sustainable environment. Among the areas of incidence of green chemistry is the use of microwave radiation, where in the last two decades the preparation of organic compounds facilitated by this technology has been shown that the energy provided by the MO leads to a remarkable reduction Of the reaction times, as well as an increase in the yields of the same, and the decrease in the formation of by-products or generation of waste, than that found under traditional heating conditions. On the other hand, nitrogen-containing heterocyclic compounds arouse great interest in the scientific community, which, in addition to being part of the biomolecules, shows a wide range of biological and pharmaceutical activities. Therefore the preparation of new compounds containing nitrogenous functions in its structure is an active area in organic chemistry. This is the case of α-amino acids that have acted as precursors in the formation of these compounds.

La química verde es una propuesta para resolver los problemas de contaminación que aquejan a nuestro medio ambiente, como una vía para contribuir al logro de un desarrollo de un medio ambiente más sustentable. Entre las áreas de incidencia de la química verde se encuentra el uso de la radiación de microondas, en donde en las últimas dos décadas la preparación de compuestos orgánicos facilitada por esta tecnología se ha demostrado que la energía proporcionada por las MO conduce a una reducción notable de los tiempos de reacción, así como un aumento en los rendimientos de la misma, y la disminución en la formación de productos secundarios o generación de residuos, que el encontrado bajo condiciones de calentamiento tradicional. Por otro lado los compuestos heterocíclicos nitrogenados despiertan un gran interés en la comunidad científica que además de formar parte de las biomoléculas, muestra un amplio rango de actividades biológicas y farmacéuticas. Por lo tanto la preparación de nuevos compuestos que contenga funciones nitrogenadas en su estructura es un área activa en química orgánica. Este es el caso de los α-aminoácidos que han actuado como precursores en la formación de estos compuestos.

Master thesis

BIOLOGÍA Y QUÍMICA IIQB-R-M-2017-0444 Aminoácidos Hidrólisis Péptidos

BIOPÉPTIDOS EN LA LECHE Y SUS DERIVADOS: FUNCIONAMIENTO Y BENEFICIOS A LA SALUD

ANA LUISA RENTERIA MONTERRUBIO José Carlos Rodríguez Figueroa (2014)

La leche y los productos lácteos son fuente de proteínas de alto valor biológico. Algunas de éstas presentan actividades biológicas, nutricionales y funcionales en el ser humano. En los últimos años se ha reportado que los péptidos, derivados de las proteínas lácteas, son capaces de influir positivamente en la salud del consumidor. Sin embargo, éstos no ejercen beneficio alguno, más allá del aporte nutricional, cuando forman parte de las proteínas lácteas nativas, por lo que es necesario someter a las proteínas a procesos de hidrólisis enzimática. Este proceso puede llevarse a cabo por los microorganismos propios de la leche o por aquellos que son inoculados durante la elaboración y por la adición de enzimas comerciales utilizadas durante el procesado. Cabe señalar que el efecto hidrolítico no se limita a la elaboración de los productos lácteos, sino que continúa durante la maduración y la vida en el anaquel. Así mismo, diversas investigaciones han evidenciado que la actividad de las enzimas gastrointestinales es determinante en la hidrólisis que experimentan las proteínas lácteas. De tal forma que la liberación de los péptidos, aunada al tamaño, hidrofobicidad y secuencia de los mismos constituyen requisitos indispensables para convertirlos en péptidos con actividad biológica. Éstos últimos, también considerados como péptidos bioactivos o biopéptidos, han despertado recientemente el interés de los investigadores debido a que pueden influenciar favorablemente las funciones que llevan a cabo los sistemas inmune, gastrointestinal, nervioso y cardiovascular impactando la salud del consumidor.

Article

CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA Biopéptidos Proteínas lácteas Salud Hidrólisis

Experimentación y modelado a escala de laboratorio y banco de los fenómenos cinéticos, de adsorción y partición en un sistema roca-fluido-aceite en una prueba de trazadores de pozo único

MARTHA LETICIA OTERO LOPEZ (2016)

104 páginas. Doctorado en Ingeniería de Procesos.

Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (México).

Esta investigación tiene como objetivo esclarecer algunos fenómenos que se involucran en una prueba de trazadores de pozo único: cinética química, adsorción y partición del acetato de etilo. Se utilizaron agua de formación sintética, aceite residual y roca de yacimiento (dolomita) de un campo situado en el sureste de México para los experimentos llevados a cabo en los sistemas a escala de laboratorio y banco. Se realizaron un conjunto de experimentos independientes diseñados para calcular el coeficiente de partición entre el acetato de etilo en agua de formación y el aceite residual, así como el desarrollo de un modelo cinético para la hidrólisis del acetato de etilo, la isoterma de adsorción del acetato de etilo y los modelos cinéticos para la adsorción del acetato de etilo en roca de yacimiento. Los experimentos fueron evaluados en un intervalo de concentraciones de 100-300 mmol L-1, condiciones similares a las utilizadas en el método de trazadores de pozo único. Todos los parámetros determinados a partir de estos experimentos fueron validados con los experimentos en el sistema trifásico, donde los fenómenos cinéticos químicos, de partición y adsorción se llevan a cabo al mismo tiempo; tanque agitado y lecho empacado. Se desarrolló un modelo pseudo-heterogéneo que considera tres fases constituidas por el agua de formación, la roca y el aceite residual que describe la interacción de los diferentes fenómenos involucrados. Los resultados pueden resumirse de la siguiente manera: (i) los coeficientes de reparto (KEA) obtenidos son aparentes variando en un intervalo entre 5 a 8, esto debido a limitaciones termodinámicas;(ii) el modelo cinético para la hidrólisis del acetato de etilo se desarrolló en condiciones básicas y ácidas, ya que en condiciones neutras la conversión de reacción es despreciable; (iii) el modelo de isoterma de Langmuir-Freundlich combinado y la cinética de Langmuir son los modelos que más se adecuan a los datos experimentales obtenidos al equilibrio y la velocidad de adsorción, respectivamente; (iv) la roca dolomita adsorbe cantidades significativas de acetato de etilo, obteniéndose una capacidad de adsorción máxima (qEAm) de 7 mmol.g-1 en las condiciones de estudio; (v)los fenómenos de adsorción del acetato de etilo sobre la roca dolomita se describen de forma más adecuada con un modelo cinético de adsorción que con el modelo de isoterma simplificado; (vi) los parámetros de partición, hidrólisis y adsorción evaluados en los experimentos independientes nos permiten describir los datos experimentales obtenidos en el sistema trifásico y el lecho empacado. Estos resultados ponen de manifiesto la importancia de considerar los mecanismos de partición, hidrólisis y adsorción en una prueba de trazadores de pozo único cuando se utiliza como trazador el acetato de etilo.

Doctoral thesis

Groundwater tracers. Trazadores (Química). Hidrólisis. Adsorción. Cinética química. GB1197.6 BIOLOGÍA Y QUÍMICA QUÍMICA BIOQUÍMICA SEPARACIÓN QUÍMICA

Introducción de macrociclos orgánicos en geles de sílice por el método sol-gel

MIGUEL ANGEL GARCIA SANCHEZ (2008)

El uso de porfirinas y ftalocianinas en áreas estratégicas, como la catálisis, la óptica y la medicina se debe a sus relevantes propiedades fisicoquímicas. Los fenómenos observados en nuestros sistemas, y la investigación hecha para entenderlos y controlarlos mejor, nos llevaron a relacionir nuestros resultados con aquellos de la terapia fotodinámica, a analizar la destrucción y fotodecoloración de las ftalocianina, y en general a aclarar que el atrapamiento de especies químicas diversas en geles de óxidos metálicos es más complejo y mayor investigación~ Entonces, nuestra metodología y sistemas pueden servir como modelos para evaluar actividad catalítica, estabilidad química de diversas especies, actividad fotosensibilizadora, formación de agregados, coordinación axial, modelado, pH y polaridad de poros. En base a nuestros resultados ahora sabemos el efecto que sobre el proceso de gelificación de los alcóxidos metálicos, sobre la calidad de los materiales tienen la relación agua/alcóxido y la presencia de aditivos diversos Sobre todo, ahora sabemos que la presencia de una molécula huésped puede influir mucho sobre la estructura y propiedades de las cavidades del xerogel poroso que se forma a su alrededor vía el proceso sol-gel. El presente documento no es solo el planteamiento y comprobación exitosa de la hipótesis inicial, ya que en la búsqueda de solución a los problemas encontrados nuestra exploración derivó en el descubrimiento de otros interesantes y útiles resultados en áreas como la catálisis, óptica, medicina y sensores químicos diversos.

Después de que en la década de los 80 se realizó la primera inclusión de una molécula orgánica en una matriz de sílice por el proceso sol-gel, mucho se ha investigado para desarrollar nuevas metodologías y diversificar la identidad de las moléculas atrapadas ... y optimizar las propiedades fisicoquímicas conjuntas de estos nuevos materiales. El proceso sol-gel no requiere de altas temperaturas· o extremas de acidez o basicidad, por lo que resulta muy útil cuando se requiere conservar inalterada la molécula atrapada. Esto ha permitido preparar diversos materiales sólidos aplicables en varias áreas de la ciencia y la tecnoicgía. Al iniciarse la presente investigación la inclusión de ftalocianinas y porfirinas en matrices de óxidos metálicos era un tema poco explorado. En la actualidad, el número de grupos de investigación abocados al tema sigue siendo pequeño, pero va en aumento debido a las posibles aplicaciones tecnológicas. En el caso particular de nuestra investigación, creemos que los resultados aquí mostrados son una importante contribución al entendimiento del comportamiento de las moléculas atrapadas en los poros de una matriz inorgánica, en particular de moléculas macrocíclicas. El controlar de los fenómenos inesperados que ocurren durante el proceso de atrapamiento de moléculas macrocíclicas en geles de sílice; como la agregación, desmetalación, protonación y reactividad anómala, nos ha permitido comprender mejor las propiedades catalíticas y ópticas de la molécula misma y del sólido micro o meso poroso en que se le ha atrapado.

Doctoral thesis

Gel de sílice Hidrólisis Compuestos macrocíclicos BIOLOGÍA Y QUÍMICA