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The chemical functionalization of natural polymers constitutes a viable approach for sustainable development, being also a technologically and economically attractive alternative. At present, the viscose process continues being the form of cellulose esterification and dissolution more used by the industry, in spite of the pollution caused by the use of carbon disulfide. Within this framework, it was proposed the obtaining of cellulose carbamate as an alternative to the viscose process, using a different methodology with respect to conventional processes that include treatments with aqueous or gaseous ammonia, very high temperatures and long reaction times, among others. The preparation of cellulose carbamate from mixtures of urea and eucalyptus dissolving pulp activated with alkali was effective through microwave heating. On the other hand, mechanical and enzymatic treatments were applied to the dissolving pulp, with the aim of improving its accessibility and reactivity. These pretreatments allowed the obtaining of viscose solutions with 40 % less of carbon disulfide and without the aging stage where the required depolymerization of the working pulp occurs. In addition, these solutions with cellulose concentrations less than or equal to 6 % showed a different rheological response to the typical

Marquez, A. (2015). Obtención y caracterización de cremas formuladas a base de leche de soja y fortificadas con calcio. (Tesis de posgrado). Universidad Nacional de Quilmes, Bernal, Argentina.

El presente trabajo de tesis se enfoca en el estudio del electrodepósito de metales aleados y materiales compuestos. Es sabido que las aleaciones presentan características especiales que no se encuentran en los metales individuales, así como también suelen mostrar mejoras en propiedades relevantes como la dureza, ductilidad, tensiones internas y el comportamiento tribológico. Considerando el gran número de aleaciones que han sido producidas por vía electrolítica y que además sus propiedades varían con la proporción de sus componentes, resulta evidente la gran versatilidad del electrodepósito de aleaciones como tratamiento superficial, lo que a su vez justifica el gran interés por este tema surgido en las últimas décadas. Un punto en común de estos sistemas es que su electroquímica es compleja y generalmente involucra la presencia de aditivos de gran toxicidad en el baño electrolítico, que implican un gran peligro durante el uso y el desecho del mismo. Un claro ejemplo es la obtención a nivel industrial de recubrimientos de aleaciones Cu-Sn, conocidas como bronces, a partir de baños alcalinos conteniendo cianuro, compuesto de gran toxicidad para el ser humano y el medio ambiente. Muchos estudios se han enfocado en el electrodepósito de aleaciones metálicas y en el desarrollo de nuevos electrolitos eco-compatibles libres de cianuro. Sin embargo, ninguno de ellos es capaz de producir depósitos de la misma calidad que los baños cianurados, debiéndose analizar otras alternativas a las existentes. Por su parte, el proceso de depósito de materiales compuestos consiste en la incorporación de pequeñas partículas en la matriz metálica durante la electrólisis. Las partículas sólidas o líquidas se mantienen en suspensión en la solución electrolítica ya sea por agitación mecánica o por el agregado de sustancias específicas a la solución. Esta técnica permite generar recubrimientos compuestos que tienen propiedades únicas, resultantes de la combinación de las características propias del metal que forma el soporte del recubrimiento con las de las partículas (materiales cerámicos, compuestos orgánicos, minerales, etc.). Las aplicaciones de este tipo de recubrimientos incluyen el aumento de la resistencia al desgaste y a la abrasión, superficies auto lubricadas, aumento de dureza, aleaciones endurecidas por dispersión, protección anticorrosiva y resistencia a la corrosión a altas temperaturas. Considerando que el depósito de metales aleaciones y el codpósito de partículas permiten la obtención de recubrimientos con propiedades especiales, se evaluó la posibilidad de desarrollar depósitos autolubricantes con alta resistencia al desgaste a partir de ambas empleando electrolitos de bajo impacto ambiental. Con dicho fin se realizaron las siguientes actividades: Depósito de aleaciones 1. Formulación de un electrolito libre de cianuro que permite la obtención de recubrimientos de bronce. 2. Obtención de depósitos de bronce lisos y adherentes con altos contenidos de Sn y evaluación de sus propiedades tribológicas. Depósito de materiales compuestos 1. Dado que el mecanismo por el cual las partículas se incorporan en un recubrimiento metálicoelectrolítico no está elucidado completamente, se buscó lograr un avance en el modelado e interpretación del proceso de electrodepósito de materiales compuestos. 2. Desarrollo y optimización de recubrimientos de uso industrial. Los estudios se enfocaron en el desarrollo de recubrimientos autolubricados. Los estudios realizados en este trabajo permitieron el desarrollo de un baño de bronce libre de cianuro que permite obtener recubrimientos de alta dureza con contenidos de Sn de hasta 20% p/p con adecuadas propiedades tribológicas. También fue posible identificar las distintas etapas que intervienen en el mecanismo de codepósito, encontrándose que la adsorción de la especie electroactiva sobre la superficie de las partículas es necesaria su incorporación en el depósito, y desarrollar un modelo empírico capaz de describir el codepósito de alúmina con Cu. Por último se desarrolló una técnica por la cual es posible la obtención de depósitos autolubricantes a partir de emulsiones de aceites lubricantes en el baño electrolítico.

La presente tesis pretende hacer un aporte importante, mediante la aplicación del concepto de biorrefineria, estudiando una alternativa para el aprovechamiento del bagazo de caña de azúcar, un recurso lignocelulósico que se genera en los ingenios azucareros y que actualmente está destinado a la producción de energía (como combustible húmedo de caldera) y en algunos pocos casos a la producción de papel. Se evaluó específicamente la obtención de hemicelulosas y su viabilidad para la elaboración de películas biobasadas con posibilidad potencial de sustitución de materiales de origen no renovable. Se consideró la aplicación de estas películas para uso en embalaje donde se requiere que sean manipulables y con suficiente resistencia en seco y en húmedo y además posean aceptables propiedades de barrera al vapor de agua. Con el objetivo de estudiar un aprovechamiento integral del bagazo de caña de azúcar, se analizó la hidrólisis enzimática del bagazo ya tratado para la obtención de azúcares fermentables, con la posibilidad de ser utilizados en la generación de alcohol. De esta forma, partiendo de un residuo de la industria, se podría obtener un proceso integral, que genere diferentes productos de interesante valor. En esta Tesis particularmente se obtuvo xilano (que demostró ser apto para la obtención de materiales biobasados) y por otro lado, azúcares fermentables con potencial utilización en la obtención de alcohol.

La papa es el cuarto cultivo en orden de importancia mundial luego del trigo, el maíz y el arroz. El cultivo resulta seriamente afectado por virus, insectos y malezas que aumentan los costos de producción, reducen el rendimiento y la calidad y obligan al uso de agroquímicos. La técnica de transformación mediada por Agrobacterium tumefaciens permite la transferencia de genes de interés agronómico al fondo genético de los cultivares apreciados por el productor sin modificación del mismo. Se utilizó esta técnica para la obtención de plantas resistentes al virus del enrollamiento de la hoja (PLRV), al ataque por larvas de la polilla del tomate y al herbicida total fosfmotricina. l) Resistencia a PLRV por expresión del gen de la cápside. Para realizar el clonado del gen de cápside viral, asi como también parte de los extremos 5' y 3' no codificantes aledaños a este gen, se amplificó el fragmento de interés por la técnica de PCR usando RNA total de planta infectada como templado. Esto evita la purificación viral, que es particularmente dificil en el caso de PLRV que replica solamente en células de floema y acompañantes. Se secuenció el fragmento en estudio, encontrándose entre 89 y 53 % de homologías (a nivel de nucleótidos) con las secuencias de cápsides de aislamientos recientemente publicados. Se construyó un vector binario recombinante, de manera que el gen de cápside de PLRV quedara bajo la regulación de un promotor y un terminador adecuados para la expresión de este gen en plantas. Utilizando la técnica de transformación de hoja mediada por Agrobacterium previamente puesta a punto para un cultivar de uso local (Huinkul-MAG), se obtuvieron 84 plantas transgénicas. Se confirmó que algunas expresaban el mRNA de el gen de cápside por Northern blot. Asimismo, se hizo un ensayo de multiplicación viral (cuantificada por ELISA) en plantas transgénicas y control (sin transformar) infectadas mediante áfidos que previamente se habían alimentado en plantas de papa con infección secundaria de PLRV. 2) Resistencia a insectos por expresión de la toxina de Bacillus thuringiensis (BT). La plantas transgénicas Alfa l y Alfa 2 fueron el resultado de la transformación del cultivar Alfa de papa con un vector que lleva el gen que codifica para la toxina de BT bajo el control de un promotor inducible por daño. Se confirmó que el gen de interés estaba integrado en el genoma por Southern blot, y que se expresaba por Northern blot. Para determinar si las plantas Alfa l y Alfa 2 presentaban actividad insecticida frente a un lepidóptero minador, se hicieron ensayos de actividad biológica estudiando la sensibilidad de larvas de polillas de tomate (Scrobipalpuloides absoluta Meyrik) frente a la toxina que estas plantas, teóricamente expresan. A las dos semanas de la eclosión de las larvas, se observaron galerías y larvas vivas tanto en las hojas de las plantas transgénicas como en los controles sin transformar. Si embargo el daño observado (tamaño y número de galerías) en las plantas transgénicas fue considerablemente menor que el registrado en las plantas control. Asimismo el desarrollo de las larvas criadas sobre plantas transgénicas fue menor que el observado en las plantas control ya que no alcanzaron el estadío de pupa, y por lo tanto tampoco el de adulto, lo que sí ocurrió normalente en las plantas control. 3) Resistenicia a fosfinotricina (PPT, principio activo del herbicida total Basta® ) por expresión de una enzima detoxificante. Se obtuvo una planta transgénica (llamada AE2) que expresa el gen bar que codifica para una enzima capaz de inactivar a la fosfinotricina por acetilación. AE2 presentó resistencia a fosfinotricina tanto in vitro como in vivo.

Con el objeto de producir anticuerpos monoclonales (AMCs) dirigidos contra antígenos (Ags) expresados por células tumorales indiferenciadas, los cuales podrían ser comunes a varias neoplasias, se utilizaron las células IIB-BR-G como inmunógeno. Esta línea celular de carcinoma mamario presenta características sumamente indiferenciadas y fue derivada de un tumor primario de mama altamente indiferenciado, que no expresa receptores hormonales. Se seleccionó un AMC denominado FC-5.01 (lgG2a), el cual reconoce distintos carcinomas humanos y el 100% de los melanomas malignos. Su reactividad con la mayoría de los tejidos normales es escasa, ya que FC-5.01 reconoce algunas células del sistema neuroendócrino, macrófagos y algunos túbulos contorneados proximales en el riñón, mayormente con un patrón intracelular. A nivel bioquímico, el Ag reconocido por FC-5.01 es una glicoproteína heterogénea (banda ancha con un peso molecular de 30-60 kDa) en melanomas y carcinomas humanos. El epitope reside en el núcleo protéico (25kD) y es presumiblemente conformacional, con puentes disulfuro implicados en el reconocimiento del AMC. En esta Tesis se demuestra que FC-5.01 reacciona con el Ag CD63, inicialmente descripto como un Ag asociado a melanoma, y miembro de la superfamilia Tetraspan o Tetraspaninas. La reactividad de FC-5.01 con CD63 se demostró por Western blot, con ensayos de inmunodepleción con otro anticuerpo anti-CD63 y por análisis de FACS (fluorescence activated cell sorting) de la línea celular de melanoma KM3 (CDGB-negativa) luego de la transfección con la copia genómica de CD63. El epitope reconocido por el AMC FC-5.01 es diferente del reconocido por otro AMC anti-CD63 (ME491), como se demostró por un radioimmunoensayo de inhibición cruzada. Opuestamente a lo propuesto para el AMC ME491, no se observaron diferencias significativas en Ia expresión de CD63 entre melanomas primarios y metastásicos usando AMC FC-5.01, por medio de inmunohistoquímica. Por inmunofluorescencia indirecta realizada a 4°C con células vivas, se determinó que el Ag reconocido por FC-5.01 está presente en las membranas plasmáticas de células IIB-BR-G y otras células neoplásicas. En células permeabilizadas, FC-5.01 co-localiza con el colorante naranja de acridina en vesículas acídicas (compartimiento lisosomal/endosomal). Por análisis de Scatchard realizado con células IB-BR-G, se calculó una constante de afinidad de 1.4 ± 0.4 x 10^7 M^-1 y 2.1 x 10^6 sitios antigénicos por célula. El AMC FC-5.01 no media reacciones citotóxicas contra células CD63+ (fijación de complemento ni ADCC= antibody dependent cellular cytotoxicity), pero el complejo FC-5.01-CD63 es eficientemente internalizado hacia vesículas intracitoplasmáticas, como se observó en un ensayo de inmunofluorescencia posterior a la incubación a 37°C. El catabolismo celular del AMC unido por las células IIB-BR-G se estudió usando [125I]-FC-5.01. Luego de 18 hs a 37°C, >70% de la radioactividad se encontró en el sobrenadante del cultivo como fragmentos degradados (TCA-solubles). En células IIB-BR-G se demostró rápida re-expresión del Ag luego de la internalización. El AMC FC-5.01 disminuyó la migración de células CD63+ en un ensayo de cámara de Boyden. Estas propiedades permitirían el uso del AMC FC-5.01 como un vehículo para dirigir diferentes compuestos dentro de células CD63+. Luego de haber logrado la radioinmunolocalización de xenotransplantes de carcinoma mamario humano creciendo en ratones nude (IIB-BR-GNUDE ) con [125I]-FC- 5.01, se formuló un kit de marcación en un paso, para obtener [99mTc]-FC-5.01, con posible utilidad en diagnóstico por imágenes. Este kit se preparó por reducción del AMC con 2-mercaptoetanol y la adición de difosfonato de metileno (MDP) como ligando transquelante. Luego de la marcación con [99mTc] eluído de generador, las especies marcadas se analizaron por ITLC (instant thin layer chromatography) y HPLC (high performance liquid chromatography). La eficiencia de marcación fue superior al 90% y la conservación de la inmunoreactividad se verificó con células IIB-BR-G. En el modelo IIB-BR-GNUDE se realizaron biodistribuciones e imágenes en cámara gamma con [99mTc]-FC-5.01. A las 24 hs la radioactividad se incrementó en los tumores (14.4 ± 5.3 % de la dosis inyectada/ gr tumor) y disminuyó en la sangre y los principales órganos, y los tumores se radioinmunodetectaron perfectamente en la cámara gamma. Los controles de calidad demostraron que el kit resulta estable por un período de hasta 120 días. Alícuotas de este mismo kit se inyectaron a dos pacientes con melanoma maligno (0.5 mCi/paciente), y en uno de ellos fue posible localizar, a las 24 hs, una metástasis en un gánglio linfático axilar, que ya había sido detectada por medio de tomografía computada. Este kit preparado para radioinmunodetección (RID) in vivo podría ser utilizado en el futuro con fines diagnósticos en pacientes con melanoma u otros tumores CD63+. Dados estos resultados, se utilizó el mismo modelo in vivo para experimentos de radioinmunoterapia (RIT). Se investigó la capacidad de [131I]-FC-5.01 para controlar el crecimiento de los tumores IIB-BR-GNUDE. En un primer experimento de RIT se observó una inhibición significativa del crecimiento tumoral (p<0.05) en animales portadores de tumor, tratados con [131I]-FC-5.01(900 μCi) fraccionados en tres dosis semanales, respecto de los animales control. Se observó cierto grado de toxicidad hematológica (pérdida de peso corporal, hipoplasia de la médula ósea, bajos recuentos de leucocitos totales). No se observaron regresiones o curas. También se observó incremento de la probabilidad de supervivencia debida al tratamiento con [131I]-FC-5.01 en uno de los experimentos. El nivel de toxicidad fue disminuído reduciendo la dosis de [131I]-FC-5.01 y por administración de G-CSF (granulocyte-colony stimulating factor) como complemento de la RIT.

El trabajo realizado en el marco de la presente Tesis se centró en evaluar la utilidad de una metodología novedosa de acetilación para la hidrofobización de nanofibras de celulosa bacteriana (BNC). En el curso del estudio, la ruta se extendió a otras formas de nanocelulosa, como son las membranas enteras de BNC y los nanocristales de celulosa de origen vegetal (CNC). La aplicación concreta pensada para las nanocelulosas modificadas fue su utilización como refuerzo de una matriz polimérica biodegradable hidrofóbica de interés comercial como es el ácido poliláctico (PLA). El objetivo final del trabajo fue obtener materiales compuestos biodegradables con propiedades mejoradas que dependen en gran medida de la eficacia con que se haya logrado la compatibilización entre refuerzo y matriz. El Trabajo de Tesis se organizó de la siguiente manera: En el Capítulo 1 –Introducción – se describen las características más relevantes y las fuentes de celulosa y de nanocelulosas, con especial énfasis en las propiedades y aplicaciones de la nanocelulosa de origen bacteriano. Posteriormente, se hace una breve recopilación de las diferentes metodologías que han sido propuestas para la hidrofobización de nanofibras de celulosa, particularmente mediante reacciones de esterificación. Entre ellas se describe la esterificación de celulosa mediada por - hidroxiácidos de origen natural en condiciones relativamente suaves de reacción y sin cosolventes agregados, cuya utilidad para hidrofobizar nanocelulosas es objeto de estudio en esta Tesis. El Capítulo finaliza con una introducción a los materiales poliméricos biodegradables, y una recopilación de antecedentes sobre el uso de nanocelulosas hidrofobizadas como refuerzo de matrices poliméricas biodegradables hidrofóbicas como es el PLA. Se presentan también los objetivos de la Tesis. En el Capítulo 2 – Experimental – se detallan los materiales y las metodologías utilizadas para la obtención de las nanocelulosas, su posterior acetilación organocatalítica en diferentes condiciones, y la preparación de materiales compuestos biodegradables de matriz de PLA reforzados con las nanocelulosas modificadas. Se resume también la diversidad de técnicas utilizadas a lo largo de esta Tesis para caracterizar los sustratos nanocelulósicos, las nanocelulosas modificadas y los materiales compuestos obtenidos. En el Capítulo 3 – Estudio exploratorio de la acetilación de nanocelulosa bacteriana catalizada por -hidroxiácidos – se presentan los resultados de un primer estudio exploratorio dedicado a testear la capacidad de tres ácidos orgánicos de origen natural (ácido láctico, ácido (L)-tartárico y ácido cítrico) para promover la incorporación de grupos acetilo en las nanofibras de celulosa bacteriana y reducir su polaridad. Los productos se caracterizaron por diversas técnicas que permitieron elegir el -hidroxiácido que se utilizó en los ensayos subsiguientes (ácido cítrico). En el Capítulo 4 – Acetilación de BNC catalizada con ácido cítrico: Estudio de variables de proceso – se presenta la evaluación del efecto de las diversas variables del proceso con el que se llevó adelante la acetilación de la BNC (preacondicionamiento de sustratos, condiciones de reacción seleccionadas, escala del sistema) sobre el grado de sustitución (GS) conferido a las nanofibras usando ácido cítrico como catalizador. Este estudio permitió evaluar la versatilidad de la ruta propuesta para modular las propiedades de los productos. En vistas de los resultados obtenidos utilizando nanofibras de BNC como sustrato, en el Capítulo 5 – Extensión de la acetilación organocatalítica a otros sustratos nanocelulósicos – se presentan los estudios realizados para evaluar la posibilidad de extender la ruta de acetilación a la hidrofobización de membranas enteras de BNC y nanocristales de celulosa de origen vegetal en condiciones previamente optimizadas. Finalmente, en el Capítulo 6 – Nanocompuestos PLA/BNC acetilada – se plantea el uso de las BNC acetiladas como refuerzo de una matriz de PLA, evaluándose puntualmente el efecto del nivel de acetilación conferido a la BNC y del contenido de refuerzo en propiedades seleccionadas de los materiales compuestos obtenidos. En el Capítulo 7 – Conclusiones– se resumen las conclusiones generales de la Tesis y se proponen estudios futuros derivados del presente trabajo.

Objetivo general Lograr una mejor comprensión del comportamiento químico de los metales de transición (biometales), en relación a la interacción y formación de complejos con ligandos de interés biológico y/o farmacológico. El desarrollo del mismo pretende abordar el aspecto químico que determina los factores condicionantes de su actividad biológica, principalmente los nexos de relación entre la estructura, las propiedades fisicoquímicas y los mecanismos de acción en medios biológicos. Objetivos específicos -Sintetizar complejos con ligandos bioactivos e iones metálicos de relevancia biológica (Cu(II), Zn(II), V(IV)O²⁺). -Generar sistemas que presenten analogías con los existentes en la naturaleza. -Caracterizarlos principalmente en relación a su estructura y a sus propiedades fisicoquímicas. -Evaluar en algunos de estos compuestos los efectos de los ligandos libres y los complejos sobre la proliferación, y la morfología celular. Investigar si el posible mecanismo de acción es por estrés oxidativo (generación de ROS). -Correlacionar la estructura tanto del complejo como de la enzima con sus actividades biológicas.

Tesis para obtener el grado de Doctor en Agronomía, presentada en la Universidad Nacional del Sur, en 2014

En el presente trabajo se buscó la obtención y formulación de un alimento líquido en base a semillas de Amaranthus mantegazzianus. Para ello, se ensayaron dos métodos de obtención: Molienda seca (MS), seguida de una hidratación y suspensión en agua; y Molienda húmeda (MH), con previa hidratación de los granos. Las suspensiones obtenidas por ambos métodos, en forma independiente, fueron tratadas en un homogeneizador y filtradas para separar restos de cáscara. Finalmente se reguló la concentración de sólidos secos y se trató térmicamente a 80°C por 30 minutos obteniéndose las suspensiones base; se agregaron hidrocoloides estabilizantes, azúcar y saborizantes. Las muestras se caracterizaron reológicamente y se determinó la velocidad de sedimentación. Finalmente se analizaron química y sensorialmente. Los resultados se compararon con los obtenidos con una leche de soja comercial. De todas las muestras, la elegida fue la obtenida por MH con un 5% de sólidos y con una concentración de goma Xántica del 0,05%, la cual no se desestabilizó visiblemente durante un período de 15 días. En el balance de masa se verificó la retención de gran parte de las proteínas, lípidos y fibras de la semilla original. También, se observo contenido de compuestos fenólicos y capacidad antioxidante de la bebida. En el análisis sensorial se determino la conveniencia de incorporar un 10 % de azúcar y tres esencias saborizantes. Como resultado de una evaluación sensorial global, se determinó la esencia Naranja como la de mayor aceptabilidad.