UNIVERSIDADE DA CORUÑA U - INVESTIGACIÓN QUÍMICA E - USC · ~~

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MÁSTER UNIVERSITARIO EN INVESTIGACIÓN QUÍMICA E

QUÍMICA INDUSTRIAL

PROXECTO DE TRABALLO E F.IN DE ·MASTER / curso 2017-18. . .. . .. "' -~. - .

TITULO: Análisis de nanopartículas de plata y Ti02 en aguas mediante extracción en punto de nube, ETAAS y SPICP-MS

LIÑA TEMÁTICA:_Química Analítica, Medioambiente, Espectroscopía

PROFESOR(ES): Mª Carmen Barciela Alonso, Maria Raquel Domínguez González, Elena María Peña Vázquez

DATOS DE CONTACTO: [email protected]: [email protected]: [email protected]

LUGAR DE REALIZACIÓN: Laboratorios Grupo Espectroscopia, Elementos Traza y Espedación (GETEE), Departamento Química Analítica, Facultade deQuímica

RESUMO DO PROXECTO

Una gran parte de los NMs empleados en los distintos productos de consumo acaban en los sistemas de tratamientos de aguas residuales. Actualmente es dificil cuantificar el impacto real de los NMs de origen antropogénico en el medio ambiente ya que aún es necesario el desarrollo y la validación de la metodología analítica para realizar la caracterización y cuantificación de muchos de ellos en muestras complejas; tampoco es sencillo caracterizar conjuntamente todas las formas del nanomaterial considerado, ya que podría hallarse en distintos estados de aglomeración abarcando desde los nanómetros a los micrómetros. Al tratarse de una tecnología en desarrollo, tiene asociada una serie de efectos sobre el medio ambiente y el ser humano que todavía se están evaluando. Teniendo en cuenta estos problemas, los objetivos del presente proyecto son:

• Desarrollo de métodos analíticos para determinar la concentración y tamaño de nanopartículas de Ag y Ti02 empleando extracción en punto de nube (CPE), Espectroscopía de Absorción Atómica con Atomización Electrotérmica y SP-ICPMS (Detección individualizada de nanopartículas mediante espectroscopía de masas) .

• Aplicación de los métodos desarrollados a la determinación de NPs a muestras de diferentes tipos de aguas.

A Coruña/Santiago 26 de Junio de 2017

O(s) profesor(es) responsable(s)

Mª Carmen Barciela Alonso María Raquel Dominguez González Elena María Peña Vázquez

:'::' ,.._ UNIVERSIDADE DA CORUÑA un Universidac1~igo -


QUÍMICA INDUSTRIAL

PROXECTO DE TRABALLO DE FIN DE MÁSTER / curso 2017-18

TITULO: DETERMINACION DE CONTAMINANTES EMERGENTES EN MUESTRAS SOLIDAS AMBIENTALES MEDIANTE UPLC-ESl-MS/MS

LIÑA TEMÁTICA: Preparación de muestra, cromatografía, UPLC, espectrometría de masas, medioambiente

PROFESOR(ES): Isaac Rodríguez Pereiro/ Inmaculada Carpinteiro Botana

DATOS DE CONTACTO: e-mail: [email protected] ; [email protected]

LUGAR DE REALIZACIÓN: Instituto de Investigación y Análisis Alimentario (llAA)

RESUMO DO PROXECTO

La determinación de contaminantes emergentes, concretamente residuos de fármacos, en el medio acuático ha sido objeto de intenso estudio durante los últimos años. Las estaciones depuradoras de aguas residuales urbanas están reconocidas con la vía fundamental de entrada de estos compuestos en el medio acuático resultado de la excreción de principios activos no metabolizados, y/o de sus correspondientes metabolitos, a través de la orina. Los balances de masa en las EDARs son habituales para evaluar la eficacia de degradación de estos compuestos. En contrapartida, el análisis de los residuos sólidos generados en las EDARs (lodos) ha recibido mucha menor atención. Este compartimento funciona como un concentrador de especies no biodegradables que presentan bajas polaridades y/o capacidad de establecer interacciones elect[Ostáticas con componentes orgánicos e inórganicos presentes en los lodos.

La caracterización de residuos de fármacos, y otros contaminantes orgánicos, en lodos es de importancia cara al establecimiento de futuras legislaciones encaminadas a regular el posible aprovechamiento de los mismos con fines agrícolas, así como evaluar posibles riesgos asociados a la re-introducción de estos compuestos en el medio terrestre.

El objetivo de este trabajo de fin de master es el desarrollo de metodología encaminada a la determinación cuantitativa de residuos de fármacos en lodos de EDARs. Para ello es preciso realizar una optimización de las condiciones de extracción seguida de su determinación mediante UPLC con espectrometría de masas en tándem. La selección de analitos se realizará en base a estudios previos realizados en el grupo y basados en el empleo de espectrometría de masas exacta con fines de screening, atendiendo además a la potencial toxicidad y efectos de los compuestos considerados. Como técnicas de preparación de muestra se consideran tanto la dispersión de la matriz en fase sólida (MSPD) como la extracción con fluidos presurizados (PLE). La determinación de los analitos se realizará mediante cromatografía líquida (modalidad de UPLC) empleado espectrometría de masas en tándem (MS/MS) para la determinación selectiva de los compuestos.

A Coruña/SantíagoNigo, _ 26 ___ de _ _ Junio ____ de 2017

O(s) profesor(es) reponsable(s)

Profesor/a 2 Profesor/a 3

~· v!

Isaac Rodríguez Pereiro Inmaculada Carpinteiro Botana

u MÁSTER UNIVERSITARIO EN INVESTIGACIÓN QUÍMICA E

QUÍMICA INDUSTRIAL

PROXECTO DE TRABALLO DE FIN DE MASTER I curso 2017-18

TÍTULO: Determinación de microplásticos en muestras de sal

LIÑA TEMÁTICA: Química Analítica

PROFESOR(ES): Elena Mª Peña Vázquez, Manuel Aboal Somoza

DATOS DE CONTACTO: [email protected], [email protected]

LUGAR DE REALIZACIÓN: Laboratorios Grupo GETEE (Departamento Química Analítica, Facultade de Química)

RESUMO DO PROXECTO Desde los inicios de su utilización en los años 50 del pasado siglo, la producción global de plásticos no ha dejado de crecer (se fabricaron más de 320 millones de toneladas en 2015). Lo extendido de su uso, junto a deficientes o inexistentes sistemas de gestión de residuos, han dado lugar a un serio problema medioambiental, ya que debido a su inercia química, los plásticos son muy resistentes a la degradación (se estima el tiempo necesario para dicho proceso en decenas o cientos de años). En general, la degradación se produce mediante la fragmentación de los plásticos, dando lugar a pequeñas partículas conocidas como microplásticos, los cuales son fácilmente transportables, lo que los hace almacenarse en medios acuáticos. Los microplásticos, se suelen definir como materiales o fragmentos plásticos que tienen un tamaño menor de 5 mm, han sido detectados en muestras medioambientales (aguas, rocas, hielo) así como en moluscos y pescados. Por esto, es evidente que estos materiales pueden llegar al ser humano a través de la cadena alimentaria, por lo que es de interés poner a punto métodos rápidos para su análisis en muestras susceptibles de ser ingeridas por el ser humano. Concretamente, este proyecto tiene como objetivo analizar la presencia de microplásticos en un alimento tan ampliamente consumido como es la sal, que en la inmensa mayoría de los casos, se obtiene a partir de agua de mar. Para el análisis de estas muestras, aparte de la observación y conteo utilizando microscopía óptica, se utilizará la espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FTIR), del que dispone el grupo de investigación GETEE. Así mismo, para las partículas de menor tamaño se utilizarían los equipos de infrarrojo con microscopía acoplada para análisis y mapeo de superficies de que dispone la Red de Infraestructuras de Apoyo a la Investigación de la USC.

Santiago 26 de junio de 2017

O(s) profesor(es) responsable(s)

Elena Peña Vázquez Manuel Aboal Somoza

::::.•~ UNIVERSIDADE ()j\ <OHUNA un Universiclack~'igo rg


QUÍMICA INDUSTRIAL


TÍTULO: ... Desarrollo de métodos electroforéticos para la caracterización de proteínas corona en moluscos bivalvos

LIÑA TEMÁTICA: ... Quimica Analítica, Medioambiente, Espectroscopia

PROFESOR(ES): ... Antonio Moreda Piñeiro, Manuel Aboal Somoza

DATOS DE CONTACTO: Antonio Moreda Piñeiro ([email protected] / 881814375)

LUGAR DE REALIZACIÓN: ... Laboratorios GETEE - Departamento de Quimica Analítica, Nutrición y Bromatología. Facultad de Química

RESUMO DO PROXECTO Por sus características especiales, las nanoparticulas (NPs), una vez han penetrado en el interior del organismo, pueden interaccionar y revestirse con una serie de proteínas u otras macromoléculas presentes. A las NPs con el recubrimiento proteico se les da el nombre de coronas de proteínas, y su formación (recubrimiento de la NP) afecta al comportamiento (posible toxicidad y/o biodisponibilidad) de las mismas.

El objetivo de este trabajo es adaptar los procedimientos convencionales de 20-PAGE para determinar las proteínas asociadas a las NPs (proteínas corona). Se evaluarán distintos procedimientos de extracción de proteínas que garanticen la estabilidad NP-corona (técnicas de preparación d.el citosol). Se evaluará la presencia de NPs en los extractos citosólicos (fundamentalmente Ti02 NPs y Ag NPs) por sp-ICP-MS. Tras precipitación de la fracción proteica extraída, se investigarán condiciones nativas y desnaturalizantes para la separación 20-PAGE, caracterizando posteriormente por técnicas de masas moleculares (MALDl-TOF) las proteínas. La metodología se aplicará a muestras de moluscos bivalvos, evaluando el contenido total de Ti y Ag, y también la concentración de NPs y su tamaño.

Santiago, 26 de junio de 2017


Profesor/a 1

ty··~ Profesor/a 2

Manuel Aboal Somoza Profesor/a 3

:::Ce UNIVERSIDADE DA CORUNA un Univcrsicl<:1dYigo al


QUÍMICA INDUSTRIAL


TITULO: ... Bioaccesibilidad y transporte (permeabilidad celular) de nanopartículas de plata y de dióxido de titanio en moluscos bivalvos

LIÑA TEMÁTICA: ... Química Analítica, Medioambiente, Espectroscopia

PROFESOR(ES): ... Antonio Moreda Piñeiro, Raquel Domínguez González

DATOS DE CONTACTO: Antonio Moreda Piñeiro ([email protected] / 881814375)

LUGAR DE REALIZACIÓN: ... Laboratorios GETEE - Departamento de Química Analítica, Nutrición y Bromatología. Facultad de Química

RESUMO DO PROXECTO El desarrollo de la nanotecnología se ha traducido en el empleo de nanomateriales, fundamentalmente nanomateriales inorgánicos, en muchos productos de consumo diario (alimentos, productos de cuidado personal, entre otros). La falta de datos sobre la toxicidad de estos contaminantes emergentes, y su presencia cada vez mayor en el medio ambiente, supone en la actualidad un tema de especial interés. Entre estos nanomateriales, las nanopartículas de dióxido de titanio (Ti02 NPs) se emplean para proporcionar blancura y opacidad a numerosos productos (pinturas, plásticos, tintas, papel), y también como filtros solares en productos cosméticos, blanqueantes en pasta de dientes, y estabilizantes en alimentos (E171). Por otra parte, las nanopartículas de plata (Ag NPs) se emplean como productos antibacterianos (apósitos para heridas, textil, cosméticos, entre otros) . . El objetivo de este trabajo es evaluar la bioaccesibilidad de Ti02 NPs y Ag NPs en productos de la pesca (moluscos bivalvos). Trabajos previos en el grupo GETEE han detectado la presencia de Ti02 NPs y Ag NPs en bivalvos de arena, por lo que el siguiente paso es la evaluación de su posible biodisponibilidad para el Hombre. Los ensayos de bioaccesibilidad consistirán en una simulación gastrointestinal (biodisponibilidad in vitro) para conocer la máxima cantidad de NPs (y su tamaño) que pudiesen ser biodisponibles. Por otra parte y empleando líneas celulares (Caco-2) se evaluará el transporte (permeabilidad) de las mismas como aproximación de su posible absorción por el intestino. Estos ensayos se llevarán a cabo en modo dinámico, monitorizando la absorción (transporte) a distintos tiempos.

La metodología analítica empleada será la espectrometria de masas con plasma acoplado por inducción (ICP-MS) para la determinación de los contenidos totales de Ag y Ti en las muestras (tras proceso de digestión ácida), y también en las fracciones bioaccesibles, apicales, basales y celulares. Igualmente se aplicará ICP-MS operando en modo "single particle" (sp-ICP-MS) para determinar de manera individualizada las NPs en las fracciones de la simulación in vítro, y también en los moluscos, tras aplicar métodos de extracción de Ti02 NPs y Ag NPs previamente optimizados.


O(s) profesor(es} reponsable(s}

Profesor a 1

Antonio More t~ Profesor/a 3

~ IJNIVERr DAD' o· COPUÑI\

l Tni,·crsich1c1cVigo


QUÍMICA INDUSTRIAL

TITULO: EXTRACCIÓN E CARACTERIZACIÓN ANALITICA DE COMPOSTOS BIOACTIVOS DE ORIXE NATURAL

LIÑA TEMÁTICA: Técnicas Analíticas Avanzadas

PROFESOR(ES): Marta Lores Aguín y Juan Pablo Lamas Castro DATOS DE CONTACTO: [email protected]

LUGAR DE REALIZACIÓN:: Facultade de Química, Laboratorio de Investigación e Desenvolvemento de

Solucións Analíticas (LIOSA)

RESUMO DO PROXECTO

Existe un creciente interés y una enorme demanda en la obtención de extractos de origen natural, ya sea éste vegetal o animal; debido a que contienen compuestos químicos bioactivos que se asocian a un amplio abanico de beneficios para la salud.

Muchas de estas propiedades se relacionan con una amplia familia de compuestos químicos, los polifenoles, que están presentes en diferentes materiales de origen vegetal. Históricamente, estos polifenoles se han venido determinado a partir de extractos obtenidos con técnicas clásicas de extracción, que consumen grandes cantidades de disolventes y mucho tiempo y recursos. En este proyecto, se explorará la aplicación de técnicas de extracción basadas en la Química Verde (PLE, MSPD, USAEME, SPME ... ) para la obtención de dichos extractos de origen natural.

Paralelamente, se explorarán algunas fuentes de origen animal para la obtención de compuestos bioactivos de distinta naturaleza química.

Para el análisis se desarrollarán métodos de cromatografía acoplada tanto a detectores convencionales como a espectrometría de masas y espectrometría de masas en tándem (triple cuadrupolo). La alta selectividad y fiabilidad que permiten este tipo de técnicas hará posible abordar el análisis de los diferentes tipos de extractos obtenidos y caracterizar los principales compuestos bioactivos que contengan.

Santiago, 23 de Xuño de 2017


Profesores

LORES AGUIN, MARTA (FIRMA)

Firmado digitalmente por LORES AGUIN, MARTA (FIRMA) Nombre de reconocimiento (ON)oe>ES, seria1Numbet=3S450286H. sn-LORES,giveoName•MARTA. cn=LORES AGUIN, MARTA (FIRMA) Fecho>: 2017.09.20 19:09:45 +02'00'

Asdo.: MARTA LORES AGUÍN Asdo. JUAN PABLO LANAS CASTRO

~.~ UNIVERSIDADE DA CORUÑA u• UniversidadeYigo -


QUÍMICA INDUSTRIAL


TÍTULO: DESARROLLO DE TÉCNICAS DE MICROEXTRACCIÓN PARA LA DETERMINACIÓN DE NUEVAS

SUSTANCIAS PSICOACTIVAS EN FLUIDOS BIOLÓGICOS LIÑA TEMÁTICA: Química Analítica, análisis de compuestos bioactivos

PROFESORES: ROSA ANTONIA LORENZO FERREIRA, PURIFICACIÓN FERNÁNDEZ GÓMEZ, ANTONIA Mª

CARRO DÍAZ

DATOS DE CONTACTO: Rosa Antonia Lorenzo Ferreira ( [email protected]) // Purificación

Férnandez Gómez ([email protected])// Antonia Mª Carro Díaz ([email protected] )

LUGAR DE REAUZACIÓN: Dep Química Analítica (Faculta de Química) y Laboratorio de Toxicología del

Departamento de Ciencias Forenses, Anatomía Patolóxica, Xinecoloxía e Obstetricia, e Pediatría

(Facultad de Medicina)

RESUMO DO PROXECTO

El término "nuevas sustancias psicoactivas" se refiere a drogas de abuso emergentes cuya estructura química y efectos psicoactivos son similares a otros compuestos ya conocidos, proporcionando a menudo una alternativa "legal" a las drogas ya reguladas internacionalmente y disponibles principalmente a través de sitios on -line. Existen varios grupos de nuevas sustancias psicoactivas, como los cannabinoides sintéticos, los análogos a las catinonas, las fenetilaminas, las triptaminas. Actualmente, desde el pu.nto de vista de la toxicología analítica forense, se plantea el reto de identificar y cuantificar un número elevado y creciente de estos nuevos compuestos .. El Informe Europeo sobre Drogas de 2016 emitido por el Observatorio Europeo de las Drogas y las Toxicomanías (EMCDDA, European Drug Report-Trends and Development, 2016) ofrece una revisión de las últimas tendencias y novedades relacionadas con la situación de las drogas en Europa. La oferta y consumo de NSP es un problema social que supone un riesgo para la salud pública, y su control supone un reto tanto desde el punto de vista práctico como de metodológia bioanalítica. Entre las NPS destacan las catinonas sintéticas de segunda generación.

Los objetivos del trabajo son: 1. Realizar una amplia revisión bibliográfica para conocer las características de las nuevas substancias

psicoactivas de segunda generación, así como las técnicas analíticas más usadas para su extracción y determinación.

2. La optimización de la separación y cuantificación mediante técnicas cromatográficas como UPLC-PDA y/o UPLC-MS/MS. Se seleccionarán las fases móvil y estacionaria más adecuadas para la separación.

3. La validación del método, para ello se utilizarán estándares de las nuevas sustancias psicoactivas. Se evaluarán los siguientes parámetros: rango de linealidad y coeficientes de correlación, límites de detección y cuantificación instrumental, selectividad, precisión y exactitud.

4. Desarrollar nuevas técnicas de preparación de muestra basadas en microextracción líquido-líquido dispersiva (DLLME) o microextracción con adsorbentes empaquetados (MEPS), para el aislamiento de las NSP de la matriz toxicológica seleccionada. Las condiciones experimentales se optimizarán mediante diseño de experimentos, estudiando factores potencialmente más influyentes en la extracción.

5. Aplicar el método propuesto al análisis de muestras reales. 6. Se discutirán los resultados, comparándolos con los obtenidos por otros autores, y se elaborará una memoria

escrita del trabajo realizado, así como una presentación en PowerPoint para su defensa oral.

A Coruña/SantiagoNigo, _26_ de _Junio_ de 2017



Rosa A. Lorenzo Ferreira Purificación Fernández Gómez

Profesor/a 3

Antonia María Carro Díaz

:?:~ UNIVERSIDADE DA CORUÑA u• Universidad~igo -


QUÍMICA INDUSTRIAL


TÍTULO: Estudo da fotodegradación de insecticidas neonicotinoides: estudos de estabilidade e identificación de produtos de transformación

LIÑA TEMÁTICA: Cromatografía, espectrometría de masas, medio ambiente, fototransformación,

PROFESOR(ES): lria González Mariño, Isaac Rodríguez


LUGAR DE REALIZACIÓN: Instituto de Investigación e Análises Alimentarias, Campus Vida, Santiago de Compostela

RESUMO DO PROXECTO

Os insecticidas neonicotinoides son unha das clases de insecticidas máis populares e máis amplamente utilizadas nos últimos anos. Inicialmente presentados como especies facilmente degradables e de baixa toxicidade, o certo é que a súa aplicación non está exenta de importantes riscos medioambientais: por un lado, relaciónase co incremento da mortalidade das colonias de abellas (coas nefastas implicacións que isto carrexa sobre a biodiversidade); e, por outro, a súa degradación (por exemplo baixo a acción da radiación solar) pode derivar na xeración de produtos de transformación máis tóxicos que os propios compostos de partida. Como, ademais, tanto os neonicotinoides como os seus subprodutos son especies polares, a súa migracióri ás augas superficiais pode afectar negativamente aos organismos acuáticos.

Nesta liña, o obxectivo do presente Traballo Fin de Máster será estudar os procesos de fotodegradación de diversos insecticidas neonicotinoides en mostras de auga, determinando as súas vidas medias, identificando os produtos de transformación e propoñendo rutas de reacción. No caso de detectarse especies estables (precursores ou produtos de transformación) avaliarase o desenvolvemento de procesos de oxidación avanzada (por exemplo a combinación de reaccións de fotólisis en presenza de axentes oxidantes) para tratar de mellorar a súa eliminación en mostras de auga de diferente complexidade.

Levaranse a cabo experimentos en modo batch, expoñendo disolucións dos insecticidas en auga ultrapura e en auga de río a fontes de radiación UV e a radiación solar. A toma de alícuotas a diferentes tempos permitirá establecer as cinéticas de degradación, mentres que a análise das mesmas mediante cromatografía acoplada a espectrometria de masas de alta resolución (HRMS) permitirá detectar e identificar os produtos de transformación xerados. Para iso, adquiriranse os seus espectros de MS e MS/MS mediante sistemas de cuadrupolo-tempo de voo (QTOF) e estudarase a información contida nos mesmos para elucidar as estruturas químicas. Finalmente, a toxicidade das novas especies compararase coa dos neonicotinoides precursores usando ferramentas de software libre baseadas en relacións cuantitativas de estrutura - actividade (modelos QSAR).

Os titores dispoñen de financiamento para a realización do presente Traballo a través do proxecto CTQ2015-68660-P do Ministerio de Economía, Industria e Competitividade.

Santiago, 26 de xuño de 2017


Profesor/a 1

lria González Mariño

Profesor/a 2

Isaac Rodríguez Pereiro

~-~ UNIVERSIDADE DA CORUÑA u Universidad~igo


QUÍMICA INDUSTRIAL


TITULO: DETERMINACIÓN INDIRECTA DE ESTERES DE 3-MCPD, 2-MCPD Y GLICIDOL EN ALIMENTOS

LIÑA TEMÁTICA: Química Analítica, análisis de compuestos bioactivos

PROFESORES: ANTONIA Mª CARRO DÍAZ; Mª ASUNCIÓN LAGE YUSTY; ROSA ANTONIA LORENZO

FERREIRA.

DATOS DE CONTACTO: Antonia Mª Carro Díaz ([email protected] // Mª Asunción Lage Yusty

([email protected] ))//Rosa Antonia Lorenzo Ferreira ( [email protected])

LUGAR DE REALIZACIÓN: Dep Química Analítica (Faculta de Química) y Laboratorio de Nutrición y

Bromatología (Facultad de Farmacia)

RESUMO DO PROXECTO

Los compuestos 3-cloro-1,2-propanodiol (3-MCPD) y, 2-cloro-1,3-propanodiol (2-MCPD) en su forma libre son considerados como contaminantes formados en las proteínas vegetales hidrolizadas con ácido y en algunos alimentos procesados. Los ésteres de 3 y 2-MCPD y glicidol son contaminantes que aparecen en aceites vegetales procesados y alimentos que los contienen. Recientemente el Comité Científico Europeo de Alimentos (Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives, JECFA, 2016) propuso una ingesta diaria tolerable de 0,8 µg / kg de peso corporal y día. La presencia de estos contaminantes y sus posibles riesgQs para la salud han impulsado el desarrollo de métodos directos e indirectos para la determinación cuantitativa de estos compuestos. Los métodos directos determinan cada éster de ácido graso de 3-MCPD, 2-MCPD y Glicidol individualmente usando cromatografía líquida-espectrometría de masas (LC-MS). Los métodos indirectos cuantifican 3-MCPD y 2-MCPD libres. resultantes de la hidrólisis de 3-MCPD-Es y 2-MCPD-Es, tras su derivatización usando GC-MS. La American Oil Chemists' Society (AOCS) propone los métodos de hidólisis ácida y alcalina previas a su determinación. En este trabajo se propone desarrollar nueva metodología analítica basada en la hidrólisis ácida y/o enzimática de esteres de cloropropanol y glicidil esteres. Los objetivos del trabajo son:

1. Realizar una amplia revisión bibliográfica para conocer las características de los compuestos a estudiar, los métodos de hidrólisis, así como las técnicas analíticas más usadas para su extracción y determinación.

2. La optimización de la separación y cuantificación mediante técnicas cromatográficas acopladas como GC-MS. Se seleccionará la fase estacionaria más adecuada y las condiciones cromatográficas para la separación.

3. La validación del método, para ello se utilizarán patrones marcados isotópicamente. Se evaluarán los siguientes parámetros: rango de linealidad y coeficientes de correlación, límites de detección y cuantificación instrumental, selectividad, precisión y exactitud.

4. Desarrollar nuevas técnicas de preparación de muestra basadas en hidrólisis ácida y/o enzimática Se seleccionarán las condiciones experimentales y se optimizarán mediante diseño de experimentos, estudiando factores potencialmente más influyentes en cada una de las reacciones de hidrólisis.

5. Aplicar el método propuesto al análisis de muestras de alimentos. 6. Se discutirán los resultados, comparándolos con los obtenidos por otros autores, y se elaborará una memoria

escrita del trabajo realizado, así como una presentación en PowerPoint para su defensa oral.

A Coruña/Santiago/Vigo, _26_ de _Junio_ de 2017



Antonia María Carro Díaz Mª Asunción Lage Yusty

Profesor/a 3

Rosa A. Lorenzo Ferreira

~:< UNIVERSIDADE DA CORUÑA u Universidad&'igo


QUÍMICA INDUSTRIAL

PROXECTO DE TRABALLO DE FIN DE MÁSTER I curso 2017-18

TÍTULO: Aplicación da análise de augas residuais á estimación da exposición humana a contaminantes plastificantes: desenvolvemento dun método analítico de SPE-LC-MS

LIÑA TEMÁTICA: Cromatografía, espectrometría de masas, análise de augas residuais, saúde

PROFESOR(ES): lria González Mariño, José Benito Quintana Álvarez


LUGAR DE REALIZACIÓN: Instituto de Investigación e Análises Alimentarias, Campus Vida, Santiago de Compostela

RESUMO DO PROXECTO

A determinación de produtos de excreción metabólica humana en augas residuais (epidemioloxía de augas residuais ou wastewater-based epidemiology-) revelouse nos últimos anos coma unha excelente ferramenta complementaria aos estudos epidemiolóxicos clásicos para avaliar o abuso de drogas nunha poboación. Baseada no innovador concepto de que a auga residual equivale a unha mostra integrada de ouriño de toda unha comunidade, esta metodoloxía tense empregado para estudar o consumo de drogas en diferentes países e, recentemente, ~·•"•m'º'º"' estendeuse a outras sustancias lícitas con potencial de xerar abuso coma · lL , o alcohol ou certos fármacos. O seu gran potencial radica agora na súa ~- · extensión á determinación de metabolitos humanos que proporcionen . =· -~~--información sobre a exposición dunha poboación a contaminantes químicos. Neste senso, os plastificantes son un dos grupos que espertan máis interese dada a extensión do seu uso e os seus efectos disruptores endocrinos.

Para poder determinar os metabolitos de plastificantes en augas residuais é preciso dispor de metodoloxías analíticas sensibles, selectivas e robustas que permitan cuantificar os seus (presuntamente baixos) niveles nesta matriz tan complexa. Neste senso, a extracción en fase sólida (SPE) e a cromatografía de líquidos acoplada a espectrometría de masas (LC-MS) son as técnicas de referencia para a extracción de compostos polares desde matrices acuosas e a súa posterior separación e detección nos extractos obtidos.

O obxectivo do presente Traballo Fin de Máster será polo tanto desenvolver unha metodoloxía de SPE-LC-MS para determinar metabolitos humanos de plastificantes en auga residual. Optimizaranse as condicións de extracción, separación cromatográfica e detección, validándose a metodoloxía desenvolvida e aplicándose á análise de mostras reais procedentes dunha estación depuradora de augas residuais (EDAR) urbana. Na medida do posible, tratarase de estimar a exposición da poboación servida pola EDAR aos plastificantes seleccionados coma analitos seguindo os fundamentos da epidemioloxía de augas residuais.

Santiago, 26 de xuño de 2017


Profesor/a 1

lria González Mariño

Profesor/a 2

José Benito Quintana Álvarez

:::>:~ UNIVERSIDADE DA CORUÑA u Universidad~igo


QUÍMICA INDUSTRIAL


TÍTULO: CARACTERIZACIÓN DE EXTRACTOS DE MOSTRAS VEXETAIS MEDIANTE TÉCNICAS DE MICROEXTRACCIÓN E CROMATOGRÁFICAS

LIÑA TEMÁTICA: Técnicas Analíticas Avanzadas

PROFESOR(ES): Carmen García Jares e Juan Pablo Lamas Castro

DATOS DE CONTACTO: [email protected]

LUGAR DE REALIZACIÓN: Facultade de Química, Laboratorio de Investigación e Desenvolvemento de

Solucións Analíticas (LIOSA)

RESUMO DO PROXECTO

El incremento del nivel de vida y la preocupación por la sa lud y el bienestar físico y mental lleva asociada la demanda de productos más seguros y "naturales". Esto ha supuesto un creciente interés por la obtención de extractos naturales a partir de diferentes materiales vegetales (frutos, hojas, flores, etc), para el estudio de su potencial como componentes de alimentos, cosméticos, y nutracéuticos, entre otros. Se trata de obtener extractos ricos en compuestos bioactivos con propiedades beneficiosas para la salud. En la mayoría de los casos, los procedimientos existentes para la extracción de estos compuestos son largos e implican la utilización de disolventes no compatibles con los usos mencionados. Es preciso, por tanto, desarrollar otros procedimientos basados en técnicas de extracción limpias, que utilicen disolventes compatibles con los usos cosmético o nutricional de los extractos, y en la medida de lo posible, con volúmenes de disolventes mínimos para generar el mínimo de residuos. Se plantea la utilización de diferentes microtécnicas de extracción (vórtex, US, SPME, microMSPD) para la obtención de compuestos bioactivos a partir de distintas muestras de origen vegetal y su caracterización mediante técnicas cromatográficas con detectores convencionales y de espectrometría de masas.

Santiago, 6 de Xullo de 2017


Asdo.: CARMEN GARCÍA JARES

:::?:~ UNIVERSIDADE DA CORUÑA u UniversidadeYigo


QUÍMICA INDUSTRIAL


TÍTULO: INVESTIGACIÓN DE LA PRESENCIA DE SUSTANCIAS TÓXICAS EN PARQUES INFANTILES Y EN CAMPOS DE FUTBOL DE HIERBA ARTIFICIAL

LIÑA TEMÁTICA: QU ÍMICA ANALÍTICA MEDIOAMBIENTAL

PROFESOR(ES): MARÍA LLOMPART, MARÍA CELEIRO

DATOS DE CONTACTO: FACULTAD DE QUÍMICA (QUÍMICA ANALÍTICA) EXT.:14225

LUGAR DE REALIZACIÓN: DEPARTAMENTO DE QUIM. ANALÍTICA. FACULTAD DE QUÍMICA

RESUMO DO PROXECTO

El caucho procedente de ruedas de coche es un material considerado un residuo tóxico e incluso considerado peligroso en algunos países.

Sin embargo, desde los años 2000, se está utilizando en la construcción de superficies de juego infantiles así como en superficies para la práctica deportiva. Es de destacar su utilización como alternativa preferente para la fabricación de campos de fútbol de hierba artificial, en los que entrenan deportistas amateur, mujeres (raramente juegan sobre hierba natural), aficionados y, especialmente y más alarmante, niños.

En los últimos años ha crecido la polémica en cuanto al uso y la seguridad de estos materiales y el tema ha aparecido varias veces en la prensa en varios países del mundo como hace unos meses en Holanda, donde varios clubs de fútbol decidieron no seguir jugando en este tipo de superficies hasta que no se tengan más datos e información que garantice su seguridad.

En este proyecto se pretende estudiar la presencia de compuestos orgánicos tóxicos en este tipo de materiales, sus posibles vías de entrada en el organismo, así como la liberación de los mismos al medioambiente, a través de las aguas pluviales y aguas de regadío, así como al aire. Para ello, se aplicarán distintas metodologías avanzadas de extracción y se llevarán a cabo análisis utilizando técnicas cromatográficas acopladas con espectrometría de masas y espectrometría de masas en tándem.

Santiago, 15 de Julio de 2017


Profesor/a María Llompart Vizoso Profesor/a María Celeiro Montero

::::?:~ UNIVERSIDADE DA CORUÑA un Universidad~igo -


QUÍMICA INDUSTRIAL


TÍTULO: Detección (Screening) de contaminantes orgánicos no medio mariño mediante cromatografía acoplada a espectrometría de masas de alta resolución

LIÑA TEMÁTICA: Cromatografía, espectrometría de masas, medio ambiente, medio mariño

PROFESOR(ES): Mª del Rosario Rodil Rodríguez/ Rosa Mª Montes Goyanes/ losé Benito Quintana Álvarez

DATOS DE CONTACTO: [email protected] e rosamarí[email protected] e [email protected]

LUGAR DE REALIZACIÓN: llAA - Instituto de Investigación e Análises Alimentarias

RESUMO DO PROXECTO

Nos últimos anos, a presenza de contaminantes orgánicos de orixe antropoxénica no medio ambiente medrou de maneira exponencial. A toxicidade da maioría destas sustancias está aínda por estudar, pero presumiblemente moitas delas poden supor un risco toxicolóxico dende o punto de vista medioambiental. Así, xorde a necesidade de desenvolver métodos para a detección do maior número de compostos posible en mostras ambientais de diferente natureza. Estes métodos de detección cualitativa son os chamados métodos de "screening". Os novos sistemas de espectrometría de masa de alta resolución (HRMS) como o cuadrupolo-tempo-de-vo (QTOF) e o seu acoplamento a sistemas de cromatografía líquida (LC) e gasosa (GC) son lJnha ferramenta crucial nos métodos de "screening". Así, realizase unha identificación das sustancias presentes nunha determinada mostra en base á masa exacta e ó perfil isotópico sen dispoñer dos patróns inicialmente. Mediante a búsqueda en bases de datos comerciais ou polo estudo do espectro de masas ou o patrón de fragmentación característico de cada molécula, pódese chegar a confirmar a presenza dunha determinada sustancia da que "a priori" non se tiñan indicios.

O obxectivo do proxecto é avaliar sistemas GC-QTOF-MS e LC-QTOF-MS para o screening de diversas matrices ambientais, coma augas, biota, etc.

Para iso, o TFM, incluirá as seguintes tarefas:

Estudio bibliográfico dos contaminantes emerxentes máis relevantes a nivel medioambiental Familiarización coas diferentes bases de datos comerciais e abertas (Metlin, Massbank, etc) eco software

de tratamento de datos Selección de condicións cromatográficas e parámetros de MS óptimos para a detección do maior número

de compostos posible Creación do fluxo de traballo óptimo para o tratamento dos datos de HRMS Análise de mostras de diversos tipos: augas, biota ...

A Coruña/Santiago/Vigo, 19 de Xuño de 2017


Profesor/a 1 Profesor/a 2 Profesor/a 3

~ ¡,;:, UNIVERSIDADE DA CORUÑA un Universidad~igo -


QUÍMICA INDUSTRIAL

PROXECTO DE TRABALLO DE FIN DE MÁSTER / curso 2017-18

TÍTULO: MINIMETALOPROTEINAS DE UNIÓN AL ADN DERIVADAS DE ~-ANNULUS

LIÑA TEMÁTICA: QÚIMICA BIOLÓGICA, QUÍMICA SUPRAMOLECULAR

PROFESOR(ES): MIGUEL VÁZQUEZ LÓPEZ (DEPT. Qº. INORGÁNICA, USC) Y M. EUGENIO VÁZQUEZ SENTÍS (DEPT. Qº. ORGÁNICA, USC)

DATOS DE CONTACTO: Miguel Vázquez López: 881815736, [email protected]; M. Eugenio Vázquez Sentís: 881815738, [email protected]

LUGAR DE REALIZACIÓN: Centro Singular de Investigación en Química Biolóxica e Materiais Moleculares (CIQUS)

RESUMO DO PROXECTO El motivo ~-annulus es un péptido corto de 12 residuos que se encuentra en el centro de la subunidad C de la cápside del virus de mosaico Sesbania (SeMV). El ~-annulus ha sido usado previamente para la formación de nanoesferas a través del acoplamiento de motivos peptídicos de dimerización a sus extremos, permitiendo de esta · manera el autoensamblaje de estas unidades en estructuras complejas.[1] Sin embargo, hasta ahora no se ha estudiado la capacidad del ~-annulus para codificar el ensamblaje de estructuras discretas. En este contexto nos planteamos que el ~-annulus podría permitir el ensamblaje programado de helicatos dinucleares, creando de esta manera minimetaloproteínas capaces de reconocer de forma selectiva estructuras secundarias minoritarias del ADN, como las three-way junctions.[2] En este proyecto proponemos la síntesis de derivados peptídicos del ~-annulus que integren en su estructura ligandos quelatantes derivados de la 2,2'-bipiridina y que, en presencia de iones metálicos sean capaces de formar selectivamente helicatos peptídicos quirales, dirigidos por el autoensamblaje de las cadenas del ~-annulus.

[1] P. S. Satheshkumar, G. L. Lokesh, M. R. N. Murthy and H. S. Savithri, J. Mol. Biol., 2005, 353, 447-458. [2] l. Gamba, G. Rama, E. Ortega-Carrasco, J.-D. Maréchal, J. Martínez-Costas, M. Eugenio Vázquez and M. V. López, Chem. Commun., 2014, 50, 11097-1 1100.

Santiago, a 20 de junio de 2017

Os profesores reponsables

=>:;... UNIVERSIDADE DA CORUÑA u Universidad&'igo


QUÍMICA I NDUSTRI AL


TÍTULO: ... lsotopically enriched 47Ti02 NPs to quantify Titanium bioaccumulation in clams LIÑA TEMÁTICA: .. Química Inorgánica

PROFESOR(ES): ... Jesús Sanmartín

DATOS DE CONTACTO: jesus.sanmartí[email protected]

LUGAR DE REALIZACIÓN: ... Facultade de Químca

RESUMO DO PROXECTO The number of manufactured products containing industrial titanium di oxide nanopaiticles (Ti02 NPs)

is tremendously increasing including paints, coatings, sunscreens, food colourings and toothpastes [1] which inevitably end up in aquatic ecosystems (Fig 1 ). This rapid rise makes it important to establish the environmental and potential health impacts of T i0 2 NPs in realistic conditions. The ecotoxicity of nanoparticles (NPs) is a growing area of research with many challenges ahead. To be relevant, laboratory experiments must be performed with wellcontrolled and environmentally realistic (i.e., low) exposure doses.

When focusing on the intensively manufactured Ti02 NPs, sample preparations and chemical analysis are critica) steps to meaningfully assay NP's bioaccumulation. To deal with these imperatives, we have planned to synthesize T i02 NPs labelled with the staWe isotope 47T i. 47Ti labelling, will allow us to detect the bioaccumulation of NPs in clams exposed at environmental concentrations via their food despite the high natural titanium background, which could vary in individual clams.

Fig. l. Photography of a clam in the seabed. Fig. 2. TEM image ofTi02 nanoparticles prepared by a hydrothermal method.

We have planned to obtain Ti02 NPs (Fig. 2) through the hydrothermal treatment during 2 days in an electric furnace at 200ºC of an aqueous solution ofTiCl4 w ith the acidity adjusted at pH 2 according to a previously described method [2]. This method leads to the formation of the most common natural form of Ti02, (i.e. rutile, which has a higher size than metastable polymorphs anatase and brookite, and therefore is the desirable form).

Regarding to characterization of 47Ti02 NPs, transmission electron microscopy (TEM) coupled with electron diffraction-based spectroscopic tools could be used. The size distribution of NPs could be meas ured using an image analysis program. T he crystalline phase could be checked using X-ray diffraction (XRD) and the specific surface will be calculated from small-angle X-ray scattering (SAXS).

Further studies on 47Ti02 NPs bioaccumulation at environmental concentrations in clams ai·e the objective of a Jai·ger project than the present research work, and consequently will not be involved in this first stage of the work.

References [1] Shi, H.; Magaye, R.; Castranova, V.; Zhao, J., "Titanium dioxide nanoparticles: A review of current toxicological data". Part. Fibre Toxico!. 2013, 10.

[2] Dufour F., Cassaignon S., Durupthy O., Colbeau-Justin C., and Chanéac C. "Do Ti02 Nanopa1ticles Really Taste Better When Cooked in a M icrowave Oven?" Eur. J Inor . Chem. 2012, 2707-2715.

Santiago de Compostela _ 26 de _ xuño de 2017

O(s) profesor(es) reponsable(s) Profesor/a 1

J. San martín


l 1

- UNIVERSIDAOE DA CORU~A ug UniversidadeVigo

MÁSTER UNIVERSITARIO EN INVESTIGACIÓN QUÍMICA E QUÍMICA INDUSTRIAL

edición do curso académico 2016/17

PROXECTO DE TRABALLO FIN DE MÁSTER Título do Proxecto: Mctalaciclos de la mena del platino funcionalizados con éteres corona

Director( es): José Manuel Vila Abad/Mª Teresa Pereira Lorenzo

Departamento(s): Química Inorgánica

Lugar de realización: Facultad de Química Resumo do proxecto.

El proyecto de investigación que se propone tiene por objeto el disefto y desarrollo de nuevos compuestos

ciclometalados con metales de transición, que sean susceptibles de generar estructuras horno- y

heteromultinucleares mixtas, es decir, que posean simultáneamente elementos transicionales y no transicionales;

ello supondrá, a su vez, poder encontrar nuevos aspectos estructurales y de reactividad relacionados con los

metalaciclos, en el campo de la Química Organometálica. De este modo, el proyecto se centra en la preparación

y posterior estudio de los ligandos, Fig. l(a), que puedan ser susceptibles de sufrir la metalación intramolecular,

con formación de enlaces covalente y covalente coordinado simultáneamente, Fig. 1 (b ). Para ello se sintetizarán

los compuestos ciclometalados, fundamentalmente de paladio y platino y, posteriormente, se transformarán en

las especies funcionalizadas capaces de originar derivados con fosfinas terciarias.

Figura 1 (a) (b)

Los correspondientes metalaciclos, además del enlace cr metal-carbono, presentarán uno o más enlaces entre el

metal y el átomo(s) donador( es). La estructura de cada compuesto estará influenciada por la naturaleza del metal,

que determinará la geometría local en torno al mismo, y por la propia estructura del ligando y su funcionalidad.

Una vez sintetizados los complejos metálicos, se estudiará su estructura en disolución y en estado sólido, con el

fin de determinar las pautas de su comportamiento en relación con la naturaleza del ligando en cuestión, del

metal y de su estructura.

A Coruña/Santiago/Vigo, a _20_ de septiembre_ de 2017

Asdo.: (José Manuel Vila Abad/Mª Teresa Pereira Lorenzo)

·~ >:f:: UNIVERSIDAOE OA CORUÑA

UniversidadeV'igo

JOSE MANUELVILA ABAD

Ulfl MÁSTER UNIVERSITARIO EN INVESTIGACI ÓN QUÍMICA E QUÍMICA INDUSTRIAL


Mª TERESA PEREIRA LORENZO

PROXECTO DE TRABALLO FIN DE MÁSTER

Titulo do Proxecto: Preparación y caracterización de compuestos de paladio funcionalizados Liña temática: Química Inorgánica Director( es): José Manuel Vita Abad/Mª Teresa Pereira Lorenzo

Datos de contacto: [email protected] / mteresa.pereira @use.es Lugar de realización: Facultad de Química

Resumo do proxecto.

Los compuestos de paladio son especies de reactividad versátil debido a la variedad y naturaleza de los posibles enlaces

sobre el metal: Pd-N, Pd-S, Pd-P, Pd-C, La estabilidad, estructura y propiedades de dichos compuestos dependen de

varios factores, entre los que se encuentran la naturaleza del átomo donador, el tamaño del metalaciclo formado, así como

los sustituyentes sobre el heteroátomo y sobre el ligando. Los correspondientes complejos reaccionan con nucleófilos para

dar derivados en los que el nucleófilo entrante también detenninará, en parte, las propiedades del compuesto final. La

modulación de estos factores permite variar convenientement~ las propiedades estéricas y electrónicas de los productos

finales, lo que hace de ellos especies muy interesantes en diversos campos de la química y, lo que es más interesante, en

aplicaiones en la industria. Por ello,sul estudio ha suscitado gran atención en los últimos años, no sólo debido a las

propiedades estructurales que presentan, sino también a las aplicaciones que muestran en síntesis orgánica y

organometálica, en reacciones de inserción, en la síntesis de nuevos metalomesógenos y en compuestos biológicamente

activos. Pueden sufrir alteraciones en disolución debido a trazas de ácido presentes en el disolvente de reacción, lo que

puede dar lugar a procesos espontáneos de transformación y/o descomposición de los productos. Se ha observado en

paladaciclos con de ligandos base de Schiff bidentadas derivadas de tereftalaldehído e isoftalaldehfdo, 1,3-

(CyN=CH)iC6H4 y l,4-(CyN=CH)2C6lL¡, donde se produce escisión de un enlace doble C=N con formación de grupo

forml io libre. Por otra parte, también es sabido que puede haber interacciones de los paladaciclos correspondientes con el

disolvente, especialmente si éste es clorado; ello genera especies finales que son totalmente diferentes a los esperados

inicilamente.

El trabajo consistirá en el desarrollo de una serie de procesos conducentes a la preparación y caracterización de nuevas

especies metálicas derivadas de iminas y ligandos relacionados, las reacciones en presencia y ausencia de ácido, el

tratamiento con agentes que induzcan la funcionalización de los complejos, y el estudio de la determinación estructural de

los mismos.

A Coruña/5antiago/Vigo, a _20_ de _septiembre_ de 2017

Asdo.: (José Manuel Vlla Abad/Mª Teresa Perel,. Lo<en~

~-=~ UNIVERSIDADE DA CORUÑA u Universida¿J!igo


QUÍMICA INDUSTRIAL

PROYECTO DE TRABAJO DE FIN DE MASTER I curso 2017-18

TÍTULO: Sondas fluorescentes de interés en Química y en Bioquímica

LÍNEA TEMÁTICA: Química Biofísica, Fotofísica y Espectroscopía

PROFESORADO: Manuel Mosquera González y Mª Flor Rodríguez Prieto


LUGAR DE REALIZACIÓN: CIQUS

RESUMEN DEL PROYECTO

La aplicación de las técnicas de fluorescencia a la investigación en Química y

Bioquímica se ha incrementado de forma muy notable en los últimos años, especialmente corno

resultado del descubrimiento de la proteína de fluorescencia verde, cuya significación para el

entendimiento del funcionamiento de las células ha sido reconocido con el Premio Nobel de

Química.

En este proyecto se investigará la fluorescencia de varias sustancias que tienen utilidad

como sondas fluorescentes para detectar interacciones moleculares en medios químicos y

bioquímicos.

La persona que realice este proyecto adquirirá una sólida formación en dos aspectos

diferentes:

a) Conocimiento del comportamiento, utilidad y aplicaciones de las sondas de

fluorescencia.

b) Dominio de las técnicas experimentales de fluorescencia más utilizadas en los

laboratorios químicos y bioquímicos de todo el mundo: la espectroscopía de

fluorescencia de estado estacionario y la espectroscopía de fluorescencia con

resolución temporal hasta picosegundos.

Santiago de Compostela, 26 de junio de 2017

El Profesorado responsable,

Manuel Mosquera González Mª Flor Rodríguez Prieto

~~~ UNIVERSIDADE DA CORUÑA un Universidad&'igo -


QUÍMICA INDUSTRIAL


TITULO: Caracterización fotofísica de sustratos fluorescentes de interese biolóxico

LIÑA TEMATICA: Estrutura e Reactividade Química, Química Biolóxica

PROFESOR(ES): María Flor Rodríguez Prieto, Maria de la Merced Novo Rodríguez

DATOS DE CONTACTO: [email protected], tel.: 881814208; [email protected], tel.: 982824084

LUGAR DE REALIZACIÓN: CIQUS e Facultade de Ciencias (Campus de Lugo)

RESUMO DO PROXECTO

O obxectivo fundamental deste proxecto é a formación do alumno nos diversos aspectos da investigación científica na Química Física, que comprenden a preparación de mostras con gran precisión, o dominio de técnicas espectroscópicas de gran sensibilidade e complexidade, a análise avanzada de datos experimentais e a redacción e presentación dos resultados. Os sistemas obxecto de estudo son moléculas fluorescentes cuxas propiedades fotofísicas cambian fortemente ao interaccionar con ligandos como ADN ou proteínas formando complexos supramoleculares. Interesa facer unha caracterización fotofísica destas moléculas para comprender ditos cambios e así poder optimizar a estrutura dos fluoróforos para o recoñecemento molecular. En canto ás técnicas ínstrumentais, o alumno familiarizarase coas espectroscopias de absorción Vis-UV e de fluorescencia de estado estacionario e con resolución temporal, así como a anisotropía de polarización de fluorescencia. A análise dos datos experimentais obtidos mediante estas técnicas é complexo e esixirá a utilización de diversos programas informáticos cuxo aprendizaxe é tamén un obxectivo importante deste proxecto.

A Coruña/SantiagoNigo, 20 de xuño de 2017



María Flor Rodríguez Prieto Mercedes Novo Rodríguez

Profesor/a 3

~.::::::: UNIVERSIDADE DA CORUÑA un Unin~rsidac1c.Yigo -


QUÍMICA INDUSTRIAL


TITULO: Estudo da asociación supramolecular mediante técnicas de fluorescencia de moléculas individuals

LIÑA TEMÁTICA: Estudo dinámico e estrutural de sistemas supramoleculares mediante sondas fluorescentes ao nivel de moléculas lndivlduals

PROFESOR(ES): María de la Merced Novo Rodríguez; Wajih Al·Soufi

DATOS DE CONTACTO: [email protected], tel.: 982824084; [email protected], tel.: 982824114

LUGAR DE REALIZACIÓN: Facultade de Ciencias (Campus de Lugo)

RESUMO DO PROXECTO

O obxectlvo fundamental deste proxecto é a formación do alumno nos diversos aspectos da investigación científica na Química Física, que comprenden a preparación de mostras con gran precisión, o dominio de técnicas espectroscópicas de fluorescencia de gran sensibilidade e complexidade, a análise avanzada de datos experlmentals e a redacción e presentación dos resultados. Os sistemas obxecto de estudo son sistemas supramoleculares de gran interese polas súas aplicacións tecnolóxicas e biomédicas. Utilizaranse substratos con marcadores fluorescentes cuxas propiedades fotofísicas cambian fortemente ao interaccionar con ligandos como ADN ou proteínas para estudar diferentes aspectos do sistema supramolecular resultante, como son a afinidade, a selectividade e a dinámica do proceso de asociación. En canto ás técnicas instrumentais, o alumno familiarizarase coa espectroscopía de fluorescencia de estado estacionario e con resolución temporal, así como a anisotropía de fluorescencia. Tamén realizará medidas de Espectroscopia de Correlación de Fluorescencia (FCS), unha moderna técnica de moi alta sensibllidade, ao nivel de moléculas individuais, que permite o estudo termodinámico e cinético de complexos e agregados supramoleculares. A análise dos datos experimentais obtidos mediante estas técnicas é complexo e eslxlrá a utilización de diversos programas informáticos cuxo aprendizaxe é tamén un obxectivo importante deste proxecto.

A Coruña/SantiagoNigo, 20 de xuño de 2017


Profesor/a 1

,~ª(,~ Mercedes Novo Rodríguez


Wajih Al-Soufl

:::::::=:;~< UNIVERSIDADE DA CORUÑA

UniversidadeYigo



PROXECTO DE TRABALLO FIN DE MÁSTER Título do Proxecto: Escalado de la síntesis de clústeres de Ag a nivel planta piloto

Liña temática: Nanoquímica y Nuevos Materiales; Estructura y Reactividad Química

Director( es): Manuel Arturo López Quintela e David Buceta Datos de contacto: [email protected], [email protected] Lugar de realización: Magnetismo y Nanotecnología (NANOMAG), I nstituto de Investigacións Tecnolóxicas (IIT) Resumo do proxecto.

Las nanopartículas metálicas con dimensiones de dos a varias decenas de nanómetros muestran propiedades que dependen del tamaño. Sin embargo, los clústeres metálicos son partículas cuyo tamaño es menor que las nanopartículas, con tamaños comparables a la longitud de onda de Fermi del electrón (0.52 nm para el oro y la plata), por lo que sus propiedades del resultan ser muy diferentes de las que se esperarían debido tan sólo a su alta relación superficie/volumen y se asemejan más a las encontradas en las moléculas, pero con estabilidades mucho mayores que los correspondientes metales. En estas especies de tipo molecular, con tamaños ~< 1-2 nm, los efectos cuánticos son los responsables de sus propiedades químicas, ópticas y electrónicas como, por ejemplo, magnetismo, fotoluminiscencia y actividades foto- y electro-catalíticas. Debido a estos efectos, los clústeres presentan niveles energéticos discretos que determinan la posición del orbital molecular ocupado de mayor energía (HOMO) y del orbital molecular no ocupado de menor energía (LUMO), definiendo así un bandgap de energías prohibidas cuyo valor aumenta con la disminución del tamaño del clúster (ver figura adjunta).

S•zo 10 nm Size 1.l nm coro: crystolhno atruclure .. bulk Corc: struciuro • or • bulk ShcH d1s.otdored s.urtaeo ntt>(fi$ i t.-ibJ1ted by chatQH Shetl: stabillzed by strong ~r\ding protecting °' hganM bgands {phot;pMcs.. 1No11 .... )

Sil.o 0 .5 nm No ~re·thell 1tructuro No noed t0t bind1ng w1lh strono " "btJ111110 .. o-1ndS (A, odsvfb.1!0)

Las propiedades que presentan los clústeres subnanométricos son excepcionales, pudiendo representar una gran revolución en áreas tan importantes como la catálisis, la fotovoltaica o antitumorales. Sin embargo, existe una gran limitación para poder utilizarlos en procesos industriales o tecnológicos, debido a la falta de métodos de síntesis escalables y robustos. En este proyecto se propone, en colaboración con la empresa Nanogap, el escalado de la síntesis de clústeres de Ag (desarrollada en las practicas académicas asociadas a este proyecto de máster) a nivel de planta piloto.

>:<:: UNIVERSIDADE DA CORUÑA

Universidad&'igo

º11 MÁSTER ~NIVERSIT~RIO EN INVESTIGACIÓN QUIMICA E QUIMICA INDUSTRIAL


A Coruña/Santiago/Vigo, a 20 de Setembro de 2017

Asdo. : Manuel Arturo López Quintela

David Buceta

>:~ UNIVERSIDADE DA CORUÑA

Universidad~igo



PROXECTO DE TRABALLO FIN DE MÁSTER Título do Proxecto: síntesis de clústeres subnanométricos de Fe y Ni de menos de 1 O átomos

Liña temática: Nanoquímica y Nuevos Materiales; Estructura y Reactividad Química

Director( es): Manuel Arturo López Quintela e David Buceta Datos de contacto: [email protected], [email protected] Lugar de realización: Magnetismo y Nanotecnología (NANOMAG), Instituto de Investigacións Tecnolóxicas ( IIT)

Resumo do proxecto.

Las nanopartículas metálicas con dimensiones de dos a varias decenas de nanómetros muestran propiedades que dependen del tamaño. Sin embargo, los clústeres metálicos son partículas cuyo tamaño es menor que las nanopartículas, con tamaños comparables a la longitud de onda de Fermi del electrón (0.52 nm para el oro y la plata), por lo que sus propiedades del resultan ser muy diferentes de las que se esperarían debido tan sólo a su alta relación superficie/volumen y se asemejan más a las encontradas en las moléculas, pero con estabilidades mucho mayores que los correspondientes metales. En estas especies de tipo molecular, con tamaños ::::< 1-2 nm, los efectos cuánticos son los responsables de sus propiedades químicas, ópticas y electrónicas como, por ejemplo, magnetismo, fotoluminiscencia y actividades foto- y electro-catalíticas. Debido a estos efectos, los clústeres presentan niveles energéticos discretos que determinan la posición del orbital molecular ocupado de mayor energía (HOMO) y del orbital molecular no ocupado de menor energía (LUMO), definiendo así un bandgap de energías prohibidas cuyo valor aumenta con la disminución del tamaño del clúster (ver figura adjunta).

Sll.o 10nm Cora. c ryslalhnc 6tn.teturc ... bulk SMn <.l1JOtdercd r.urtace atom$ sldt>t1zod by ch..11ves

°' tigtll\dt

S12e ... 1 l nm Core: structuro • Of • bu:lk Shelt .s ta bi!Jzed by .slloog b nctng protecting

i gonds (phosphcnoa. thlols, .•. )

Smajl cb.tgt

A

A •• A .. A

&.to 05 nin No core·shell Atrucl\110 No nood tot blnd1ng w1th ftrOOO a~1ltt\Q ko:tnds (A~adsorbate)

Las propiedades que presentan los clústeres subnanométricos son excepcionales, pudiendo representar una gran revolución en áreas tan importantes como la catálisis, la fotovoltaica o antitumorales. Sin embargo, la mayoría de los clústeres estudiados hasta la fecha son de metales nobles, tales como Au, Ag, Pt o incluso Cu. En este proyecto se propone la aplicación de las técnicas y el conocimiento del que se dispone en el laboratorio Nanomag para la síntesis de clústeres de elementos no nobles como pueden ser Fe, Ni y Co. Los resultados del estudio podrían abrir un área totalmente nueva en la región subnanométrica.

~:~ UNIVERSIDADE DA CORUÑA

Universidad~igo



A Coruña/Santiago/Vigo, a 20 de Setembro de 2017

Asdo.: Manuel Arturo López Quintela

David Buceta

~:~ UNIVERSIDADE DA CORUÑA u Universidad~igo


Q UÍMICA INDUSTRIAL


TÍTULO: Nuevas Nanoestructuras Basadas en Polímeros Helicoidales LIÑA TEMÁTICA: Nanoquímica y Nuevos Materiales

PROFESOR(ES): Félix Freire y Emilio Quiñoá DATOS DE CONTACTO: [email protected]; [email protected] LUGAR DE REALIZACIÓN: Laboratorios del Grupo en el Centro Singular de Investigación en Química Biológica y Materiales Moleculares (CIQUS); http://www.usc.es/ciqus/es/grupos/nanobiomol

RESUMO DO PROXECTO Este Proyecto se enmarca en una línea de trabajo interdisciplinar, relacionada con la Química Orgánica clásica, la Química de Polímeros y el análisis estructural . En nuestro grupo de investigación tenemos un amplio conocimiento en el análisis estrucutral de polímeros de tipo polifenilacetileno. En este trabajo de investigación nos proponemos dar un paso y estudiar una nueva familia de polímeros helicoidales casi desconocida hasta la actualidad, los polidifenilacetilenos. Las estructuras helicoidales generadas por este tipo de polímeros son prácticamente tubulares desde el punto de vista macroscópico debido a la doble sustitución del acetileno. Así, los surcos que se generaban en el caso de un polifenilacetileno se van a encontrar ocupados por otra unidad monomérica en el caso de los polidifenilacetilenos. En este trabajo nos proponemos abordar la síntesis de estos compuestos, buscando que catalizadores son los más adecuados para su preparación y que efectos estructurales deben tener los sustituyentes introducidos en el difenilo para su correcta polimerización. Además, realizaremos estudios estructurales del polímero con el objetivo de determinar su estructura secundaria.

posjble hélice en PdiPAs Bloques de Construcción

monofenilacetileno

dlfenllacetlleno

cis-cisoidal 3:1 helix cis-transoidal

2:1 helix

El éxito de este proyecto nos permitirá introducimos en un mundo prácticamente inexplorado, en el cual podremos analizar también las propiedades de estos sistemas como sensores, efecto memoria, fases estacionarias de HPLC, etc. El trabajo experimental de este Proyecto se desarrollará en el CIQUS.

Bibliogrnfía 1) Freire, F.; Seco, J. M.; Quiñoá, E. ; Riguera, R. Angew. Chem. lnt. Ed. 2011 , 50, 11692-11696. 2) Frcire, F.; Seco, J. M.; Quiñoá, E.; Riguera, R. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 19374-19383. 3) Leiras, S. , Freire, F.; Seco, J. M.; Quiñoá, E.; Rigucra, R. Chem. Sci. 2013, 4, 2735-2743. 4) Bergueiro, J., Freire, F.; Seco, J. M.; Quiñoá, E.; Rigucra, R. Chem. Sci. 2014, 5, 2 170-2176. 5) Arias, S.; Freire, F.; Quiñoá, E. ; Riguera; R. Angew. Chem. Jnt. Ed. 2014, 53, 13720-13724. 6) Leiras, S., Frcire, F.; Quiñoá, E.; Riguera, R. Chem. Sci. 2015, 6, 246-253. 7) Arias, S., Bergueiro, J.; Freire, F. ; Quiñoá, E. ; Rigucra, R. Small, 2016, 12, 238-244. 8) Rodríguez, R.; Ignés-Mullol, J.; Sagés, F.; Quiñoá, E.; Rigucra, R.; Freire, F. Nanoscale, 2016, 8, 3362-3367.

oruña ant1ago 1go e JUíllO O(s) profesor(es) reponsable(s)


>:~ UNIVERSIDADE DA CORUÑA u• Universidad~igo -


QUÍMICA INDUSTRIAL


TÍTULO: ACTIVACIÓN DE ENLACES C-H EN CADENAS ALQUÍLICAS

LIÑA TEMÁTICA: Química Sintética, Estructura y reactividad química

PROFESOR(ES): MOISÉS GULÍAS, JOSÉ LUIS MASCAREÑAS


LUGAR DE REALIZACIÓN: Edificio CIQUS, Universidade de Santiago de Compostela

RESUMO DO PROXECTO

La síntesis de compuestos orgánicos relativamente complejos a partir de precursores simples y baratos

es uno de los desafíos más importantes en síntesis orgánica. Recientemente nuestro grupo de

investigación hemos desarrollado nuevas metodologías sintéticas para la formación sistemas cíclicos

mediante la activación select iva de enlaces C-H en sustancias muy asequibles usando para ello

catalizadores metálicos. 1 De esta forma, a través de reacciones inter- o intramoleculares, hemos

demostrado que se pueden preparar de manera rápida, eficiente y económica, compuestos con gran

importancia biológica y estructural.2

Activación de enlaces C-H en cadenas alquilicas

R, ry/ )<H +

lNHR

¡( R

11

L llOAc

-HOAc

Pd(OAcb cat.I e cat.

oxidante

F

~08 N H

paroxetma antldepresivo

En este proyecto de investigación se pretende continuar con esta línea de invest igación y

transformar simples aminas alifáticas en piperidinas mediante la activación de un enlace C-H utilizando

catalizadores de paladio.

l. Por una visión genérica, ver: (a) M. Gulías, José L. Mascareñas, , Angew. Chem. lnt. Ed., 2016, 55, 11000-11019 2. (a) N. Casanova, K. P. Del Rio, J. L. Mascareñas, M. Gulías, ACS Cata/. 2016, 6 (5), 3349. (b) N. Casanova, A. Seoane, J. L. Mascareñas, M. Gulías Angew. Chem. lnt. Ed., 2015, 54, 2374. (e) A. Seoane, N. Casanova, N. Quiñones, J. L. Mascareñas, M. Gulías, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 834. (d) A. Seoane, N. Casanova, N. Quiñones, J. L. Mascareñas, M.; Gulías, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 7607.

Para más información visitad la página web del grupo: http://metbiocat.eu

Santiago de Compostela, 22 de Junio de 2017


Moisés Gulías

Áh , I

José L. Mascareñas

p1jll. ~

::?:~ UNIVERSIDADE DA CORUÑA u Universidad&'igo

MÁSTER UNIVERSITARIO EN I NVESTIGACIÓN QUÍ MICA E

QUÍMICA INDUSTRIAL


TITULO: Síntesis, caracterización de polímeros helicoidales y uso como sensores

LIÑA TEMÁTICA: Nanoquímica y Nuevos Materiales

PROFESOR(ES): Félix Freire y Emilio Quiñoá

DATOS DE CONTACTO: [email protected]; [email protected]

LUGAR DE REALIZACIÓN: Laboratorios del Grupo en el Centro Singular de Investigación en Química Biológica y Materiales Moleculares (CIQUS); http://www.usc.es/ciqus/es/grupos/nanobiomol

RESUMO DO PROXECTO Este Proyecto se enmarca en una línea de trabajo interdisciplinar, relacionada con la Química Orgánica clásica, la Química de Polímeros y el análisis estructural . En nuestro grupo de investigación tenemos un amplio conocimiento en el análisis estrucutral de polímeros de tipo polifenilacetileno. Estos polímeros son muy interesantes desde el punto de vista de aplicación como sensores debido a su respuesta quiro-óptica a la presencia de diferentes estímulos externos. En este caso, los polímeros son capaces de cambia el sentido de giro de la hélice mediante cambios en el pH, temperatura, presencia de sustancias quirales, etc. En este caso, nos proponemos diseñar polímeros que den Jugar a respuestas quiro-ópticas o colorimétricas utilizando como estímulo externo la luz.

hu -• ••

El éxito de este proyecto nos permitirá introducimos en un mundo prácticamente inexplorado, en el cual podremos analizar también las propiedades de estos sistemas como sensores, efecto memoria, fases estacionarias de HPLC, etc. El trabajo experimental de este Proyecto se desarrollará en el CIQUS.

Bibliografía 1) Freire, F. ; Seco, J. M. ; Quiñoá, E .; Riguera, R. Angew. Chem. Jnt. Ed. 2011, 50, 11692-11696. 2) Freire, F.; Seco, J. M. ; Quiñoá, E.; Riguera, R. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 19374-19383. 3) Leiras, S., Freire, F. ; Seco, J. M.; Quiñoá, E.; Riguera, R. Chem. Sci. 2013, 4, 2735-2743. 4) Bergueiro, J. , Freire, F.; Seco, J. M.; Quiñoá, E .; Riguera, R. Chem. Sci. 2014, 5, 2 170-2176. 5) Arias, S. ; Freire, F. ; Quiñoá, E .; Riguera; R . Angew. Chem. Jnt. Ed. 2014, 53, 13720-13724. 6) Lciras, S., Freire, F. ; Quiñoá, E.; Riguera, R. Chem. Sci. 2015, 6, 246-253. 7) Arias, S., Bergueiro, J. ; Freire, F. ; Quiñoá, E. ; Riguera, R. Small, 2016, 12, 238-244. 8) Rodríguez, R.; I nés-Mullol, J. ; Sa és, F.; Quiñoá, E. ; Ri uera, R .; Freire, F. Nanoscale, 2016, 8, 3362-3367.

oruna ant1ago 1go e JUn10 e O(s) profesor(es) reponsable(s)


::::::..~ UNIVERSIDADE DA CORUÑA un UniversidadJ!igo -


QUÍMICA INDUSTRIAL


TÍTULO: Determinación estructural de productos naturales basada en acoplamientos dipolares de RMN.

LIÑA TEMÁTICA: química orgánica; espectroscopia de RMN

PROFESOR: Víctor M. Sánchez Pedregal


LUGAR DE REALIZACIÓN: CIQUS - use RESUMO DO PROXECTO

Introducción. La estructura tridimensional de las moléculas nos ayuda a entender sus propiedades, por ejemplo su actividad biológica. Un avance relativamente reciente para el análisis estructural de moléculas orgánicas ha sido la introducción de los acoplamientos dipolares residuales (RDC) en resonancia magnética nuclear (RMN). Los RDC tienen un gran potencial y permiten resolver cuestiones inabordables con los observables clásicos de acoplamientos escalares (J) y NOE, incluyendo la determinación de la configuración o la conformación de moléculas en disolución. Una condición necesaria para medir RDC es el alineamiento u orientación débil de la molécula. Para ello se emplean principalmente cristales líquidos o geles poliméricos. La técnica aún presenta algunas limitaciones y en nuestro laboratorio estamos trabajando en su desarrollo.(1,2) La figura 3 muestra la estructura del fármaco Lorcaserine [1) determinada con RDC. . Concretamente, en este proyecto se propone el estudio mediante RMN de la estructura de moléculas orgánicas empleando medios orientados. Para ello se prepararán nuevos geles basados en copolímeros de acrilamida (AA) y AMPS (figura 1, esquema de síntesis) con el fin de controlar el grado de alineamiento de la molécula, lo que es fundamental para obtener medidas de RDC de calidad (figura 2, acoplamientos RDC en espectros HSQC de RMN). Los acoplamientos se utilizarán para caracterizar la calidad de los geles y para calcular las estructuras.(1,2)

IJ·==~ g ~\ J ·, . --49: :¡,o; ; ; ;- ~~ :r

6{H)

Figura 1 Figura 2 Figura 3

Objetivos . ../ Síntesis de polímeros entrecruzados AA-AMPS para la formación de geles . ../ Medidas de RMN para caracterizar el grado de alineamiento con geles AA-AMPS (figura 2) . ../ Análisis de la estructura 30 de moléculas orgánicas seleccionadas.

Metodología y Plan de Trabajo. Se plantea un estudio sistemático del medio de alineamiento, aplicándolo al estudio estructural de moléculas orgánicas seleccionadas. El trabajo comprende la síntesis de los geles, la medida de espectros de RMN y el cálculo de estructuras. • Síntesis de una serie de polímeros AA-AMPS con distinta composición. • Estudio sistemático de la preparación de muestras para las medidas de RMN. Los geles poliméricos se hinchan

en disoluciones de distinta composición o polaridad (agua, DMSO, mezclas ... ). • Medidas de RMN (acoplamiento cuadrupolar o dipolar) para caracterizar el alineamiento inducido por el gel. • Asignación y extracción de los acoplamientos dipolares (espectros HSQC, figura 2). Uso de programas de

análisis de espectros (TOPSPIN y MESTRENOVA). • Cálculos: ajuste de los datos de RMN a las estructuras. Programas específicos: RDCFIT y NMRDEV.

Bibliografía. Ejemplos. [1) P. Trigo-Mouriño, A. Navarro-Vázquez, V.M. Sánchez-Pedregal, Magn. Reson. Chem. 2012, 50, S29- S37. [2) P. Tri o-Mouriño et al., Chem-Eur J. 2013, 19, 14989.


Víctor Sánchez

~~¿:: UNIVERSIDADE DA CORUÑA

Universidad~igo



PROX ECTO DE TRABALLO FIN DE MÁSTER Título do Proxecto: Síntese e estudio estructural de novos axentes xelificantes nanoestructurados Liña temática: Química Síntetica, Nanoquímica e Novos Materiais Director( es): Juan Carlos Estévez Cabanas e Ramón J. Estévez Cabanas Datos de contacto: [email protected] Lugar de realización: CIQUS Resumo do proxecto.

Os xeles moleculares (LMOGs) están constituídos por moléculas orgánicas ou inorgánicas, de baixo peso molecular, que son capaces de autoorganizarse, xerando estructuras nanoméricas nas que poden albergar grandes cantidades de disolvente. Entre as multiples e importantes aplicacións destes xeles, atópase a súa propiedade para ocluir no seu interior moléculas farmacolóxicamente activas, o que lles permite actuar como axentes de transporte e a liberación de fármacos (drug delivery).

O obxetivo do presente proxecto e iniciar estudos sobre a síntese de novas moléculas coa capacidade para comportarse como axentes xelificantes, simplificando sintéticamente os traballos xa realizados previamente no naso grupo de investigación a partir do ácido (-)siquímico e da O-glucosa.

CBz

N Xo2

e1-

NHBoc S

o· -NC C02Et

4 3

R1, R2 =cadenas alifáticas longas (C12·C21l)

O traballo a desenvolver contempla abordar a transformación do composto commercial 1 no y,ó-amino ácido ortogonalmente protexido 6, como se indica no esquema. Este aminoácido, pala sua trifuncionalidade, e lago susceptible de ser transformado nunha grande diversidade de compostos, dos que propoñemos neste proxecto a síntese das diamidas 7 e 8.; elexidas non so pala facilidade que prantexa a sua síntese, senón tamen pala sua enorme potencialidade como novas axentes xelificantes. Abordandose a continuación o estudo das propiedades xelificantes destas diamidas 7 e 8.

Estudos de modelización molecular levados a cabo no naso grupo fan pensar que estas propiedades xelificantes das diamidas 7 serán similares as xa descritas para as N,N-dialquilciclohexan-1,2-dicarboxiamidas, có anel totalmente hidrocarbonado, constituíndo novas lipoxeles coa nanoestructura indicada na Figura 1.

Sen embargo, os xeles derivados das diamidas 8, coa estructura indicada na Figura 2, terán propiedades diferentes, constituíndo un novo tipo de xeles, de natureza hidrosoluble, debido a presenza de grupos NH libres. Os estudos estructurais de xelificación que podan confirmar as prediccións teóricas feítas no nos grupo, levaránse a cabo utilizando as técnicas de termogravimetría, calorimetría diferencial de barrido, reometría, microscopia electrónica de barrido e microscopía electrónica de transmisión, en colaboración coa profesora Rosa Ortuño, da Universidade Autónoma de Barcelona. Trátase, polo tanto, dun proxecto de Química Biolóxica e tamen de Ciencia de Materiais, de elevado valor formativo, que terá a súa continuidade nunha tese de master, e que dará lugar a unha boa publicación científica ou, no seu caso, a unha patente.

Santiago, a 26 de xuño de 2017

Asdo.: Juan Carlos Estévez Cabanas

Asdo.: Juan Carlos Estévez Cabanas

>:~ UNIVERSIDADE DA CORUÑA un UniversidadeYigo -


QUÍMICA INDUSTRIAL


TÍTULO: DESARROLLO DE APLICACIONES DE LA RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR AL CAMPO DEL ANÁLISIS DE PRODUCTOS COSMÉTICOS

LIÑA TEMÁTICA: QUÍMICA ORGÁNICA

PROFESOR(ES}: F. JAVIER SARDINA

DATOS DE CONTACTO: [email protected]. CIQUS.

LUGAR DE REALIZACIÓN: CIQUS

RESUMO DO PROXECTO En este proyecto se estudiará la aplicación de las potencialidades avanzadas de la técnica de RMN para la identificación y cuantificación de las sustancias componentes mayoritarias de productos cosméticos. Se diseñarán y adquirirán bibliotecas de espectros de RMN de 1 H y 13C (mono y bidimensionales} de compuestos orgánicos que entran a formar parte habitualmente de la formulación de distintos tipos de productos cosméticos (perfumes, cremas y cosméticos sólidos): componentes de fragancias, tensioactivos, conservantes y otros. Estas bibliotecas se utilizarán para la identificación de dichas sustancias en productos cosméticos comerciales. A fin de evaluar la viabilidad de la implantaciónd e los métodos de identificación y cuantificación desarrollados, los espectros destinados a poblar las bibliotecas se determinarán a alto campo (300 MHz) y a bajo campo (60 u 80 Mhz). Las actividades a realizar para desarrollar el presente proyecto son:

• Estudio bibliográfico para determinar los compuestos orgánicos más habitualmente empleados en la formulación de distintos tipos de productos cosméticos

• Selección de un número de compuestos representativo de los distintos tipos de compuestos presentes en productos cosméticos (fragancias, conservamtes, etc.)

• Determinación de los espectros de 1 H y 13C-RMN de los compuestos seleccionados • Población de una base de datos de los espectros de RMN obtenidos en un formato adecuado para realizar

búsquedas automatizadas • Desarrollo de algoritmos de identificación de compuestos seleccionados por comparación de los espectros

de los compuestos puros con los de productos cosméticos comerciales • Validación de los algoritmos de identificación automática • Desarrollo de algoritmos de cuantificaicón automética de compuestos seleccionados • Validación de los algoritmos de cuantificación automática por comparaciónd e resultados con técnicas de

análisis estándar (GC-MS o LC-MS)

A Santiago de Compostela, 4 de agosto de 2017


F. Javier Sardina López

-Universidad~igo u INVESTIGACIÓN QUÍMICA E

QUÍMICA INDUSTRIAL


TÍTULO: SÍNTESIS DE LIGANDOS DE NANOPARTÍCULAS DE Au PARA APLICACIONES BIOMÉDICAS

LIÑA TEMÁTICA: Diseño y Síntesis de Ligandos de Receptores Nucleares y Muevos Materiales.

PROFESOR(ES): Antonio Mouriño y Rita Sigüeiro

DATOS DE CONTACTO: Opto Química Orgánica/Avda de las Ciencas sn/15782 Santiago/+34600942435/ e-mail: [email protected]

LUGAR DE REALIZACIÓN: Opto Química Orgánica/Facultad Quimica/USC/Santiago Compostela

RESUMO DO PROXECTO

El cáncer constituye la segunda causa de muerte, detrás de las enfermedades cardiovasculares y se estima que será la causa principal de mue1te en el siglo XXI en los países desarrollados. La terapia basada en captura neutrónica por átomos de 10B (10-boro) esta ganando interés en la comunidad científicapara

destruir selectivamente células tumorales y para tratar cánceres incurables mediante otras técnicas. Los núcleos de 10B capturan neutrones para formar átomos inestables de 11B cuya fisión produce 4He2

+ (partículas alfa), núcleos de 7Li3+, rayos gamma y exceso de energía cinética que origina la destrucción de la célula. El desan-ollo de esta técnica depende fundamentalmente de la disponibilidad de compuestos que incorporen átomos de boro y posean afinidad por receptores en tumores. La

vitamina D3, antes de llevar a cabo sus acciones fisiológicas, se hidroxila en la posición C-25 en el hígado para producir el metabolito 250HD (1 a), el cual es transportado por la proteina DBP hasta el riñón, dónde se transforma en la hormona l ,25D (forma activa de la vitamina D) vía hidroxilación enzimática en la posición C-1. Las nanopartículas de oro 2, que contienen el ligando 1 b deberían enlazarse a la proteína DBP por enlaces de hidrógeno a través de la unidad de 250HD y ser transportadas también al rión. Se aprovecharía la presencia de nanopartículas carboránicas en el riñón para el tratamiento de cáncer de riñon vía terapia basada en captura neutrónica por átomos de 'ºB (BNCT). Los objetivos a largo plazo incluyen incluyen: (a) La síntesis de los ligandos de azufre con unidades carboránicas utilizando química clicl<. (b) Síntesis de ligandos con la unidad de 250HD unido al fragmento de azufre. (e) Construcción de las nanopartículas de oro 2 y su caracterización. (d) Evaluación de la afinidad de las nanoparículas 2 por la proteína transportadora DBP en colaboración con el Prof. Román Pérez-Fernándcz (CIMUS). Bibliografia: (a) Tiny tech to trcat cancer. Halford B. Chem. Eng. News 2012, 90, 10-15. (b) Vitamin D and vitamin D analogs in cancer trcatment. Van dcr Bemd GJCM, Chang GTG. Curr. Drug Targets 2002, 3, 85-94. (e) Boron dreams. Ritter SK. Chem. Eng. News 2009, 87, 12-14.

Objetivo conc1·eto de este proyecto: Síntesis del ligando 1 b a partir del alcohol de Grundman, precursor de las nanopartículas 3.

Santiago/ 17 JUL 2017


. Profesor/a 1 Antonio Mouriño

= )" HS

Profesor/a 2 Rita Sigueiro

::::.:::::: UNIVERSIDADE DA CORUÑA u Universida¿~igo


QUÍMICA INDUSTRIAL


TÍTULO: Catálisis organometálica y sostenibilidad: estudio in silico de formación de vinilidenos de Ru catalíticos

LIÑA TEMÁTICA: Catálisis organometálica y química teórica

PROFESORES: Jesús A. Varela Carrete e Emilio Martínez Núñez

DATOS DE CONTACTO: Centro Singular de Investigación en Química Biolóxica e Materiaes Moleculares (CIQUS) e Facultade de Química, Santiago de Compostela

LUGAR DE REALIZACIÓN: Centro Singular de Investigación en Química Biolóxica e Materiaes Moleculares (CIQUS) e Facultade de Química, Santiago de Compostela

RESUMO DO PROXECTO Las reacciones catalizadas por metales de transición son fundamentales dentro del arsenal sintético usado en la química orgánica moderna. Dentro de esta disciplina, la elucidación de los aspectos mecanísticos de la catálisis homogénea ha sido un objetivo principal tanto para entender, predecir y diseñar nuevas transformaciones sintéticas de utilidad que se ajusten a los principios de economía atómica y sostenibilidad.1 Los progresos recientes en química computacional han mostrado que muchas de las propiedades químicas y físicas de las especies involucradas en estas reacciones pueden ser predichas a partir de varias técnicas computacionales, lo cual es especialmente importante en aquellos casos en los que daíos experimentales son difíciles de obtener.1•2

Con la experiencia de los directores en catálisis organometálica, concretamente en el uso de complejos de Ru- y Os-vinilidenos en síntesis orgánica,3 y en la elucidación de mecanismos de reacción empleando química computacional,4 en el presente TFM se realizará un estudio in silico, empleando un nuevo método automático de búsqueda de mecanismos de reacción,4ª de la formación de vinilidenos de Rutenio catalíticos a partir de alquinos no terminales y su utilización en catálisis.5

~R'

~NHR cat [Ru] [~._,,(Ru]l ~NHR

~ ~nNR

Más información en: http://www.usc.es/qi1603/jesus.varela

1 Sperger, T. ; Sanhueza, l. A.; Schoenebeck, F. Acc. Chem. Res. 2016, 49, 1311 . 2 Special lssue "Computational Catalysis for Organic Synthesis" Acc. Chem. Res. 2016, 49. 3 a) Álvarez-Pérez, A.; González-Rodríguez, C. ; García-Yebra, C.; Varela, J. A. ; Oñate, E.; Esteruelas, M. A.; Saá, C. Angew. Chem. /nt. Ed. 2015, 54, 13357. b) Varela-Fernández, A.; Varela, J. A.; Saá, C. Synthesis 2012, 44, 3285. c) Varela-Fernández, A.; Varela, J. A.; Saá, C. Adv. Synth. Cata/. 2011, 353, 1933. d) Varela-Fernández, A.; García-Yebra, C.; Varela, J. A.; Esteruelas, M. A.; Saá, C. Angew. Chem. lnt. Ed. 2010, 49, 4278. e) VarelaFernández, A.; González-Rodríguez, C.; Varela, J. A.; Castedo, L. ; Saá, C. Org. Lett. 2009, 11 , 5350. 4 a) Varela, J. A.; Vázquez, S. A. ; Martínez-Núñez, E. Chem. Sci. 2017, 8, 3843. b) Cambeiro, F.; Mart1onez-Núñez, E.; Varela, J. A.; Saá, C. ACS Catalysis 2015, 5, 6255. s Watanabe, T.; Mutoh, Y. ; Saito, S. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 7749.

Santiago, - -=2"'"""7 ___ de ____ x=u=llº=--- de 2017

Os profesores reponsables.

Jesús A. Varela Carrete

:::>~~ UNIVERSIDADE DA CORUÑA u Universi.da¿e'\'igo


QUÍMICA INDUSTRIAL


TÍTULO: Catálisis organometálica y sostenibilidad: nuevas rutas de acceso a 3-benzazepinas

LIÑA TEMÁTICA: Catálisis organometálica

PROFESORES: Jesús A. Varela Carrete e Carlos Saá Rodríguez

DATOS DE CONTACTO: Centro Singular de Investigación en Química Biolóxica e Materiaes Moleculares (CIQUS), Santiago de Compostela

LUGAR DE REALIZACIÓN: Centro Singular de Investigación en Química Biolóxica e Materiaes Moleculares (CIQUS), Santiago de Compostela

RESUMO DO PROXECTO Los neurotransmisores dopamina y serotonina juegan un papel muy relevante en varios procesos fisiológicos fundamentales como las funciones cerebrales cognitivas, emotivas, etc. Por el lo, fármacos antagonistas de dopamina se utilizan en el tratamiento de la esquizofrenia, delirios, etc y fármacos agonistas de dopamina y serotonina se utilizan en el tratamiento del Parkinson, obesidad, etc. 1 Por ello, el desarrollo de nuevas metodologías sintéticas más versátiles y sostenibles a sistemas 3-benzazepínicos son altamente demandados. Con la experiencia de nuestro grupo de investigación en catálisis organometálica y, concretamente, en el uso de complejos de Ru- y Os-vinilidenos en síntesis orgánica,2 en el presente proyecto se abordarán nuevas aproximaciones sintéticas al núcleo de 3-benzazepina .. potentes agonistas y antagonistas de dopamina y serotonina, mediante la formación de vinilidenos de rutenio catalíticos a partir de diarilacetilenos y su atrapado intramolecular con aminas.

HO~

HOM NH2

Dopamina

Meo

Serotonina

cat [Ru] ~-- - -- - ....

HOXXJ 1 NMe

HO _,.,:;:. _

o SKF 38393 (antagonista dopamina, esquizofrenia

>·=[Ru]

ü--LNHR

·------..-

Me CllXJ 1 NH

_,.,:;:.

Lorcaresina (agonista serotonina, obesidad)

Me O

3-Benzazepinas

Puedes encontrar más información del grupo de investigación en: http://www.usc.es/qi1603/saa/. 1 Bourne, J. A. CNS Drug Rev. 2001, 7, 399-414 2 a) Álvarez-Pérez, A.; González-Rodríguez, C.; García-Yebra, C.; Varela, J. A.; Oñate, E.; Esteruelas, M. A.; Saá, C. Angew. Chem. lnt. Ed. 2015, 54, 13357. b) Varela-Fernández, A.; Varela, J. A.; Saá, C. Synthesis 2012, 44, 3285. c) Varela-Fernández, A.; Varela, J. A.; Saá, C. Adv. Synth. Cata/. 2011, 353, 1933. d) Varela-Fernández, A.; García-Yebra, C.; Varela, J. A.; Esteruelas, M. A.; Saá, C. Angew. Chem. lnt. Ed. 2010, 49, 4278. e) VarelaFernández, A.; González-Rodrí uez, C.; Varela, J. A.; Castedo, L. ; Saá, C. Or; . Lett. 2009, 11, 5350.

Santiago, -..::2.:.....7 ___ de _ ___.,:,x=u=llo=---- de 2017

Os profesores reponsables

Jesús A. Varela Carrete Carlos Saá Rodríguez


QUÍMICA INDUSTRIAL

PROXECTO DE TRABALLO DE FIN DE MASTER / curso 2017-18

TITULO: Catálisis bimetálica sostenible: Arilación directa de alcanos (Parte 11)

LIÑA TEMATICA: Química sintética

PROFESOR(ES): Martín Fañanás Mastral


LUGAR DE REALIZACIÓN: Centro Singular de Investigación en Química Biológica y Materiales Moleculares (CIQUS)

RESUMO DO PROXECTO Tradicionalmente, los acoplamientos C-C catalizados por complejos de metales de transición se han llevado a cabo a través del empleo de cantidades estequiométricas de reactivos organometálicos y sustratos orgánicos prefuncionalizados (halogenuros, sulfonatos, etc). Estos procesos están limitados por la disponibilidad de los sustratos y los perfiles de reactividad de los compuestos organometálicos. Los alcanos son moléculas muy abundantes en la naturaleza. Su gran disponibilidad los convierte en excelentes candidatos para ser utilizados como materias primas en síntesis química. Sin embargo, su baja reactividad dificulta enormemente su funcionalización haciendo que prácticamente no hayan sido utilizados como reactivos en síntesis orgánica. En nuestro grupo de investigación se está llevando a cabo el estudio de procesos catalíticos que permitan la funcionalización directa de alcanos a través de catálisis bimetálica. En el marco de esta línea de investigación, en este proyecto se pretende el desarrollo de una metodología catalítica que permita el acoplamiento directo entre un alcano y un sustrato aromático. Dicha metodología estará basada en la interacción cooperativa de un complejo de iridio, responsable de la deshidrogenación del alcano,1 y un complejo de níquel , capaz de catal izar la hidroarilación del alqueno resultante.2

Una vez preparados los complejos de iridio y níquel en las Prácticas Académicas, en los créditos correspondientes al TFM se ensayarán distintas combinaciones de catalizadores hasta encontrar aquellas que permitan llevar a cabo las transformación propuesta como objetivo utilizando la reacción entre ciclooctano y 1,3-bis(trifluorometil)benceno como reacción modelo. En este proceso de optimización, también se ensayarán distintas condiciones de reacción (disolvente, temperatura, aditivos, etc.) con el fin de mejorar el rendimiento y la selectividad del proceso. Una vez optimizada la reacción, se explorará esta transformación empleando distintos alcanos cíclicos y acíclicos, así como diferentes sustratos aromáticos.

Puedes encontrar más información del grupo de investigación en: http://www.usc.es/ciqus/es/qruoos/cat-organomet

1 D. Bezier, C. Guan, K. Krogh-Jespersen, A. S. Goldman, M. Brookhart, Chem. Sci. 2016, 7, 2579-2586. 2 J. S. Bair, Y. Schramm, A. G. Sergeev, E. Clot, O. Eisenstein, J. F. Hartwig, J. Am. Chem. Soc. 2014, 736, 13098-13101.

Santiago, 24 de Junio de 2017


(d~-":_ - T\ -' -

Martín Fañanás Mastral

1

;:?:~ UNIVERSIDADE DA CORU~A u• Universidad~igo -


QUÍMICA INDUSTRIAL


TÍTULO: INHIBIDORES IRREVERSIBLES PARA EL TRATAMIENTO DE LA VIRULENCIA BACTERIANA (11)

LIÑA TEMÁTICA: Orientación académico-investigadora/ Química Biológica

PROFESOR: CONCEPCIÓN GONZÁLEZ BELLO

DATOS DE CONTACTO: E-mail:[email protected];www.qonzalezbello.com;

LUGAR DE REALIZACIÓN: CIQUS, use RESUMO DO PROXECTO

A pesar de la reconocida necesidad de nuevos antibióticos, solamente se han

comercializado dos nuevos antibióticos en los últimos años. Por lo que, si no

queremos volver a la era pre-antibiótica, urge el desarrollo de terapias alternativas

dirigidas al tratamiento de las enfermedades infecciosas y en particular, el desarrollo

de compuestos con nuevos mecanismos de acción para combatir el crecimiento de

la resistencia a los antibióticos. En los últimos años se ha dedicado un gran esfuerzo

al desarrollo de aproximaciones que incidan sobre la virulencia de la bacteria o la

interacción huésped/patógeno. Estas son opciones muy atractivas que se están

explorando cada vez con más frecuencia. Los fármacos anti-vir,ulencia crearán un

escenario in vivo similar a la alcanzada por la vacunación con una cepa atenuada, es

decir, sin el gen que desencadena la virulencia. Se cree que la deshidroquinasa t ipo 1 (DHQ1, EC 4.2.1.1 O), el tercer enzima en

la biosíntesis de aminoácidos aromáticos, puede actuar como un factor de virulencia in vivo ya que la delección del gen aroD,

que codifica para la DHQ1 procedente de Salmone//a typhi y Shige//a f/exneri, proporciona vacunas (oral) satisfactorias. Este

hallazgo, junto con el hecho de que DHQ1 no se encuentra en humanos, apunta a la DHQ1 como una diana terapéutica

prometedora en la búsqueda de nuevos agentes anti-virulencia para combatir la generalizada resistencia a los antibióticos.1

La DHQ1 es un enzima que cataliza la eliminación sin reversible de agua en el ácido 3-dehidroquínico (1) para formar el

ácido 3-dehidrosiquímico (2) mediante un mecanismo complejo en varias etapas que implica la formación de diversas bases de

Schiff a través de un residuo esencial de lisina (Lys170 en S. typh1). Nuestro grupo de investigación está estudiando la

inhibición de la DHQ1 mediante pequeñas moléculas que se unan irreversible y selectivamente al residuo clave en la catálisis,

la Lys170. Recientemente hemos desarrollado dos compuestos, el epóxido 32

y sal de amonio 43, que modifican selectiva y covalentemente el enzima.

Hemos resuelto a 1.35 A y 1.40 A las estructuras cristalinas de la DHQ1

procedente de Salmonella typhi químicamente modificada por estos ligandos

revelando que se unen covalentemente a la Lys170 esencial a través de la

formación de una imina estable (PDB 4CLM, 1.4 Á)2 y una amina (PDB 4UIO,

1.35 Á)3, respectivamente. En este proyecto fin de máster se abordará la

síntesis de la lactama 5, potencial inhibidor irreversibles de la DHQ1 . Se

estudiará la actividad enzimática de los nuevos análogos y su modificación

covalente mediante MALDI.

(1) C. González-Bello. Future Medicinal Chemistry2015, 7, 2371.

OH

Ho,c-.pq;o11 ~ OH O

5X • 0 . NH

(2) L. Tizón, M. Maneiro, A. Peón, J. M. Otero, E. Lence, S. Poza, M. J. van Raaij, P. Thompson, A. R. Hawkins and C. González

Bello. Org. Biomol. Chem. 2015, 13, 706 (portada).

(3) C. González-Bello, L.Tizón, E. Lence, J. M. Otero, M. J. van Raaij, M. Martinez-Guitian, A. Beceiro, P. Thompson, and A. R. Hawkins. J Am.

Chem. Soc. 2015, 137. 9333.


O profesor responsable:

Concepción González Bello

:::?:~ UNIVERSIDADE DA CORUfiJA un Universidad&'igo -


QUÍMICA INDUSTRIAL

PROXECTO DE TRABALLO DE FIN DE MASTER / curso 2017-18

TÍTULO: DISEÑO DE MODULADORES DE LA ACTIVIDAD DEL RECEPTOR LuxR IMPLICADO EN LA VIRULENCIA BACTERIANA (11)

LIÑA TEMÁTICA: Orientación académico-investigadora/ Química Biológica

PROFESOR: CONCEPCIÓN GONzALEZ BELLO

DATOS DE CONTACTO: E-mail:[email protected];www.gonzalezbello.com;

LUGAR DE REALIZACIÓN: Centro Singular de Investigación en Química Biolóxica e Materiais Moleculares (CIQUS), use

RESUMO DO PROXECTO Una de las estrategias para combatir las infecciones bacterianas que ha despertado gran interés en los últimos años consiste en el diseño de

compuestos que incidan sobre la virulencia de la bacteria. Estas terapias desarman al patógeno mediante el bloqueo de su mecanismo de

propagación en el huésped, convirtiéndose así en una infección controlable por el sistema inmune. Las bacterias regulan su virulencia mediante

un mecanismo complejo de comunicación entre ellas, también denominado "quorum sensing", para lo que utilizan pequeñas moléculas

denominadas "autoinductores· que actúan como señales químicas, cuya concentración externa aumenta conforme lo hace la población

bacteriana. De entre los distintos tipos de moléculas autoinductoras destacan las denominadas AHL (Macil-L-homoserina lactona) producidas

por el enzima Lux! utilizado por diversas bacterias patógenas. Las AHLs son las señales de comunicación célula-célula utilizados en las bacterias

Gram-negativas, los patógenos más peligrosos tanto en el ambiente hospitalario coma fuera de este. Una concentración elevada de estas causa

la activación del receptor LuxR que desencadena la formación de un compi'ejo con el ADN y esto activa todo el proceso de virulencia.'

Estudios de docking y simulaciones de dinámica molecular realizados recientemente en nuestro grupo de investigación con el receptor LuxR

procedente de Pseudomonas aeruginosa, una de los patógenos más comunes en los hospitales, con la AHL que activa este receptor, el

compuesto 1, y diversos antagonistas del mismo, revelaron la importancia de la interacción mediante enlace de hidrógeno con residuos clave del

centro de reconocimiento así como un conjunto de interacciones apelares con la cadena alifática. Se pudo comprobar que los compuestos que

bloquean el receptor causan cambios significativos en la zona de interacción de la parte región terminal de la cadena alifática.' De ahí que cabe

la posibilidad que aquellos compuestos que logren alterar la conformación óptima de unión entre la proteína y el ADN bloquearía el proceso de

virulencia responsable de la infección en este tipo de patógenos tan peligrosos ya que evita la formación del "complejo "activo•. En este

proyecto fin de máster se propone el estudio mediante docking y dinámica molecular de los efectos que causaría la incorporación de anillos

aromáticos de distinto tamaño en el carbono terminal del autoinductor, compuesto 1. Se espera que dicho cambio impida la formación del

complejo activo que desencadena la virulencia. Las simulaciones de dinámica molecular se llevarán a cabo utilizando las estructuras

cristalográficas disponibles en el Protein Data Bank (PDB), en disolución acuosa y utilizando el campo de fuerzas AMBER.

CnmnlPin

Estas investigaciones forma parte de uno de los objetivos del proyecto SAF2016-75638-R financiado por el MINECO dentro del Programa de

Retos para la Sociedad, dentro del apartado de salud, titulado · Desarrollo de Nuevos Fármacos para el Tratamiento de las Infecciones

Bacterianas Multiresistentes: Aproximaciones que Inciden sobre la Viabilidad, Resistencia y Virulencia".

(1) R.G. Zhang, et al. Nature 2002, 417, 971.

(2) C. Costas, et al. ACS Nano 2015, 9. 5567.


O profesor responsable:

Concepción González Bello

UNIVERSIDADE DA CORUÑA U - INVESTIGACIÓN QUÍMICA E - USC · ~~

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