Revista Colombiana de Química

DETERMINACIÓN RÁPIDA Y PRECISA DEL CONTENIDO DE HIDRÓGENO EN MEZCLAS DE HIDROCARBUROS POR RMN ¹H

Se presentan y discuten resultados de la determinación de hidrógeno en mezclas de hidrocarburos y de fracciones pesadas de petróleo por integración de las señales en sus espectros RMN ¹H de alta resolución. Los resultados muestran la posibilidad de cuantificar de manera rápida y precisa el hidrógeno en 37 fragmentos estructurales, además del hidrógeno total en la muestra, mediante aplicación de intervalos de integración unificados. A diferencia de los métodos publicados en la literatura, la determinación de hidrógeno es posible con menor cantidad de muestra en disolución, con corto tiempo de reciclado, d1, sin ajustes estrictos de temperatura ni adición de agente de relajación o uso de algún estándar de cuantificación externo.

The results from the quantification of hydrogen content in hydrocarbon mixtures and heavy petroleum fractions by integration of the signals in their high resolution ¹H NMR spectra are presented and discussed. The results show the possibility of fast and precise quantification of hydrogen in 37 structural fragments, in addition to the total hydrogen in the sample by application of unified integration intervals. In contrast to the literature procedures, the hydrogen measurement is possible with less amount of sample in solution, with low prescan times, d1, with no strict temperature control, without the addition of any relaxation agent, and avoiding the need of an external reference.

São apresentados e discutidos os resultados da determinação de hidrogênio em misturas de hidrocarbonetos e de frações pesadas de petróleo por integração dos sinais nos seus espectros de RMN de ¹H de alta resolução. Os resultados mostram a possibilidade de quantificar com rapidez e precisão o hidrogênio em 37 fragmentos estruturais, além do hidrogênio total na amostra, aplicando intervalos de integração unificados. Ao contrário dos métodos publicados na literatura, a determinação de hidrogênio é possível com uma quantidade menor de amostra em solução, com tempo de espera para reciclagem, d1, curto, sem ajustamento rigoroso da temperatura nem adição de agente de relaxação ou uso de algum padrão de quantificação externo.

PRODUCCIÓN Y PURIFICACIÓN DE ANTICUERPOS IgY COMO UNA HERRAMIENTA NOVEDOSA PARA PURIFICAR LA SUBUNIDAD NR1 DEL RECEPTOR NMDA

Producing polyclonal antibodies (IgY) in chickens has advantages over those obtained in other animal models, since they have been used as a tool for studying different proteins (NMDA glutamate receptor in our case, specifically the NR1 subunit). We produced specific antibodies against expression products by the alternative splicing of the gene encoding NMDA receptor NR1 subunit in adult rat brain. Three peptides corresponding to the splicing sites (N1, C1 and C2' cassettes) were designed, synthesised and used individually as antigens in hens. Specific immunoglobulins were purified from yolks. The antibodies were then used for purifying the NMDA receptor NR1 subunit using affinity chromatography coupling the three antibodies to the support.

La producción de anticuerpos policlonales en gallinas (IgY) tiene ventajas sobre anticuerpos obtenidos en otros modelos animales y se han empleado como una nueva herramienta para estudiar diferentes proteínas (el receptor de glutamate tipo NMDA en nuestro caso, específicamente la subunidad NR1). Produjimos anticuerpos específicos contra productos de expresión por splicing alternativo del gen que codifica la subunidad NR1 del receptor tipo NMDA en el cerebro de rata adulta. Se diseñaron 3 péptidos correspondientes a los sitios de splicing del gen (conocidos como casetes N1, C1 y C2'), se sintetizaron y se usaron individualmente como antígenos en gallinas. Inmunoglobulinas específicas se purificaron de las yemas. Los anticuerpos se usaron para purificar la subunidad NR1 del receptor tipo NMDA usando cromatografía de afinidad, a través del acople de los tres anticuerpos al soporte.

A produção de anticorpos policlonais (IgY) em galinhas tem vantagens sobre os obtidos em outros modelos animais e eles têm sido usados como uma ferramenta para o estudo de proteínas diferentes (NMDA receptor de glutamato no nosso caso, especificamente a subunidade NR1). Nós produzimos anticorpos específicos contra produtos de expressão pela splicing alternativo do gene que codifica receptor NMDA subunidade NR1 no cérebro de ratos adultos. Três peptídeos correspondentes aos locais de splicing (N1, C1 e C2' cassetes) foram concebidos, sintetizados e utilizados individualmente como antígenos em galinhas. Imunoglobulinas específicas foram purificadas a partir de gemas. Os anticorpos foram então usados para purificar o receptor NMDA subunidade NR1 utilizando cromatografia de afinidade, por meio da junção dos três anticorpos ao suporte.

EVALUACIÓN DE LA ACTIVIDAD CITOTÓXICA Y ANTIMICROBIANA DEL COMPUESTO [Ag(phen)₂]salH)

En este artículo se evaluó la actividad antimicrobiana y citotóxica de un nuevo complejo de plata(I) con el ión salicilato y 1,10-fenantrolina. La caracterización de este compuesto se realizó por espectroscopia de resonancia magnética nuclear de protón y carbono-13 (RMN ¹H y 13C), espectroscopia de absorción en la región de infrarrojo (IR), análisis térmico (TG/DSC) y análisis elemental (CHN). Los resultados obtenidos a través de estos métodos sugieren la formación del compuesto con fórmula empírica [Ag(phen)2] salH. Cuando fue comparada la actividad antimicrobiana y citotóxica de este complejo con otros compuestos de plata(I) y cobre(II) de actividad conocida, se observó que el ligante 1,10-fenantrolina incrementa estas propiedades. El compuesto en estudio, presenta la mayor inhibición del crecimiento bacteriano, los microorganismos Gram positivos fueron los más susceptibles. La actividad citotóxica fue evaluada en un panel de cinco líneas celulares tumorales humanas: MDA-MB231, PC-3, HT-29, HEp-2 y A549. A las concentraciones evaluadas, el compuesto produjo una respuesta citotóxica dosis-dependiente en todas las líneas celulares tumorales, particularmente para las líneas tumorales HT-29, MDA-MB231 y A549. Todo esto, sugiere su gran potencial para usos quimioterapéuticos.

This article evaluated the antimicrobial and cytotoxic activity of a new complex of silver(I) with the salicylate ion and 1,10-phenanthroline. The characterization of this compounds was performed by nuclear magnetic resonance spectroscopy of proton and carbon-13 (RMN ¹H y 13C), spectroscopy absorption in the infrared (IR), thermal analysis (TG/DCS) and elemental analysis (CHN). The results ob-tained through these methods suggest the formation of the compound with empiri-cal formula Ag(phen)2]salH 4. When was compared the antimicrobial activity and cytotoxicity of the complex with other compounds of silver(I) and copper(II) of known activity, we observed that 1, 10-phenalthroline ligand increases these properties. The compound under study has the highest inhibition of bacterial growth, Gram-positive microorganisms were the most susceptible. The cytotoxic activity was tested against a panel of fve human cancer cell lines: MDA-MB231, PC-3, HT-29, HEp-2 and A549. At the concentrations tested, the compound pro-duced a dose-dependent cytotoxic res-ponse against all tumor cell lines, parti-cularly against the HT-29, MDA-MB231 and A549 cell lines. All this suggests its potential chemotherapeutic use.

Neste artigo avaliou-se a atividade antimicrobiana e citotóxica de um novo complexo de prata(I) com o íon sali-cilato e 1,10-fenantrolina. A caracterização deste composto foi realizada por espectroscopia de ressonância magnética nuclear de próton e carbono-13 (RMN ¹H e 13C), espectroscopia de absorção na região de infravermelho (IV), análise térmico (TG/DSC), análi-se elementar (CHN). Os resultados ob-tidos através destes métodos sugerem a formação do composto com fórmula empírica [Ag(phen)2]salH. Quando foi comparada a atividade antimicrobiana e citotóxica deste complexo com outros compostos de prata(I) e cobre(II) de ati-vidade conhecida, observou-se que o ligante 1,10-fenantrolina aumenta essas propriedades. O composto em estudo apresenta maior inibição do crescimento bacteriano, os microorganismos Gram-positivos foram os mais suscetíveis. A atividade citotóxica foi avaliada em um painel de cinco linhas de células tu-morais humanas: MDA-MB231, PC-3, HT-29, HEp-2 e A549. Com as concen-trações avaliadas, o composto deu uma resposta citotóxica dose-dependência em todas as linhagens de células tumo-rais, particularmente para as linhas de células tumorais HT-29, MDA-MB231 e A549. Tudo isso, sugere, um grande potencial para aplicações em quimioterapia.

PROPIEDADES INTERFACIALES DEL SURFACTANTE PDMS-PEG-ANHÍDRIDO MALÉICO-ÁCIDO FUMÁRICO (PDMS-PEG-AM-AF) EN SOLUCIÓN ACUOSA

En este estudio se determinaron las propiedades interfaciales en solución acuosa del surfactante del tipo PDMS-éster que contiene polidimetilsiloxano (PDMS), polietilenglicol (PEG), anhídrido maléico y ácido fumárico. Para el estudio de las propiedades interfaciales se emplearon las técnicas tensiometría y espectroscopia en la región del UV-VIS. En solución acuosa este surfactante mostró un comportamiento complejo, que es dependiente de la concentración. En este surfactante se observó un cambio brusco en la curva de tensión superficial en función de la concentración, produciendo una reducción de la tensión superficial del agua hasta 48,9 mN/m en la CMC. La concentración del surfactante en la CMC fue de 1032 mg/L. La eficiencia del surfactante PDMS-éster se calculó como pC20 y se determinó como la concentración del surfactante necesaria para conseguir una disminución de la tensión superficial de 20 mN/m. El valor de C20 obtenido fue 213 mg/L (1,554x10-5 mol/L) (pC20=4,81). Esta concentración sirve como un indicador de la eficiencia de la adsorción del surfactante, ya que la reducción de la tensión superficial de la solución por el surfactante depende de la substitución de moléculas en la interface solución/vapor.

In this work the interfacial properties in aqueous solution of surfactant of si-licon PDMS-ester type containing PEG, anhydride maleic and fumaric acid had been determined. In order to study the interfacial properties tensiometry and spectroscopy UV-VIS techniques were used. The surfactant in aqueous solution showed a complex behavior and this is dependent on the concentration. This surfactant was showed an abrupt change in surface tension curve as a function of concentration, leading to reduced sur-face tension of water to 48.9 mN/m in the CMC. The concentration of surfac-tant in the CMC was 1032 mg/L. The effciency of the PDMS-ester surfactant was calculated as pC20 and determined as the concentration of surfactant re-quired to achieve a decrease in surface tension up 20mN/m. The value of C20 obtained was 213 mg/L (1.554 x10-5 mol/L) (pC20 = 4.81). This concentra-tion serves as an indicator of the eff-ciency of adsorption of the surfactant, since the reduction of surface tension of the surfactant solution depends on the substitution of molecules at the interfa-ce solution / vapor.

Neste trabalho foi feita a determinação das propriedades interfaciais do surfactante de silicone tipo PDMS-éster, con-tendo PEG, anidrido maleico e ácido fumárico. Para o estudo das propriedades interfaciais foram utilizadas as técnicas tensiometria e espectroscopia na região UV-VIS. Em solucao aquosa, este surfactante mostra um comportamento complexo e é dependente da concentracao; além disso, mostra urna mudança brusca na curva de tensão superficial em função da concentracao, produzindo urna reducao da tensão superficial da água até 48,9 (mN/m) na CMC. A concentracao do surfactante na CMC foi de 1032 mg/L. A eficiência do surfactante PDMS-éster foi calculada como pC20 determinada como a concentracao do surfactante necessá-ria para conseguir urna diminuicao da tensão superficial de 20mN/m. O valor de C20 obtido foi 213 mg/L (1,554x10"5 mol/L) (pC20=4,81). Esta concentracao serve como um indicador da eficiência da adsorcao do surfactante, já que a redução da tensão superficial da solução pelo surfactante depende da substituicao de moléculas na interface solucao/vapor.

PROPIEDADES VOLUMÉTRICAS DE LA MEZCLA N,N-DIMETILFORMAMIDA + 1-PROPANOL A DIFERENTES TEMPERATURAS

Las densidades del sistema binario N,N-Dimetilformamida + 1-propanol se midieron como una función de la fracción molar a las temperaturas de (283,15; 288,15; 293,15; 298,15; 303,15; 308,15 y 313,15) K y 1011 bar, usando un densímetro de tubo vibratorio DMA 5000. Los datos experimentales de densidad se utilizaron para calcular los volúmenes molares de exceso (V Em), volúmenes molares parciales de exceso del soluto y del solvente ( V¯Ei), volúmenes molares parciales a dilución infinita (V¯∞i) y los coeficientes viriales (bv) de acuerdo con la teoría de McMillan-Mayer, que se discutieron en términos de las interacciones presentes en solución. Los volúmenes molares de exceso se correlacionaron usando la ecuación polinomial de Redlich-Kister. Los volúmenes molares de exceso y volúmenes molares parciales de exceso del soluto y del solvente son negativos en todo el intervalo de fracción molar a todas las temperaturas de estudio, hecho que puede deberse a interacciones específicas entre los componentes o a la asociación a través de fuerzas débiles.

The densities of the binary system N, N-Dimethylformamide + 1-propanol were measured as a function of the mole frac-tion at temperatures of (283.15, 288.15, 293.15, 298.15, 303.15, 308, 15 and 313.15) K and 1011bar, using a vibrating tube densimeter DMA 5000. Experimental data of density was used to calculate excess molar volumes (V Em), excess partial molar volumes of solute and solvent ( V¯Ei), partial molar volumes at infinite dilution (V¯∞i) and the virial coeffcients (bv) according to the McMillan-Mayer theory, which were discussed in terms of the interactions present in solution. The excess molar volumes were correlated using a polynomial equation Redlich-Kister. The excess molar volumes and excess partial molar volumes of solute and solvent are negative over the entire range of mole fraction at all temperatu-res of study, a fact which may be due to specific interactions between the components or the association through weak forces.

As densidades do sistema binário N, N-Dimetilformamida + 1-propanol foram medidos em função da fração molar em temperaturas de (283,15, 288,15, 293,15, 298,15, 303,15, 308,15 e 313,15) K 1011bar, usando um tubo vibrando densímetro DMA 5000. Dados experimen-tais de densidade foram usados para calcular volumes em excesso molar (V Em), volumes molares parciais de excesso do soluto e do solvente ( V¯Ei), volumes molares parciais à diluição infinita (V¯∞i) e os coeficientes viriais (bv) de acordo com a teoria de McMillan-Mayer, que foram discutidas em termos das interações presentes na solução. Os volumes molares de excesso foram correlacionados usando uma equação polinomial Redlich-Kister. Os volumes molares de excesso e os volumes molares parciais de excesso do soluto e do solvente são negativos em toda a faixa de fração molar em todas as temperaturas de estudo, fato que pode ser devido a interações específicas entre os componentes ou a associação através de forças fracas.

ESTUDIO DEL EQUILIBRIO LÍQUIDO-LÍQUIDO DE BENCENO + (HEXANO, HEPTANO Y CICLOHEXANO) CON EL LÍQUIDO IÓNICO 1-ETIL-3-METILIMIDAZOLIO ETILSULFATO A 308,15 K

Se determinó el equilibrio líquido-líquido (ELL) de los sistemas ternarios benceno + (hexano, heptano y ciclohexano) con el líquido iónico 1-etil-3-metilimidazolio etilsulfato (EMIM-EtSO4) a 308,15 K; la selectividad (S) y el coeficiente de distribución (β) se calcularon desde los datos experimentales que se utilizaron para determinar la capacidad del líquido iónico como solvente para la separación del aromático desde sus mezclas con hidrocarburos alifáticos. La región de inmiscibilidad aumentó en el siguiente orden: ciclohexano < hexano < heptano. La consistencia de los datos experimentales del ELL es evaluado usando la ecuación de Othmer-Tobias. La composición de las fases en equilibrio se correlacionó con los modelos para coeficientes de actividad NRTL y Uniquac.

The equilibrium liquid-liquid (ELL) of ternary systems benzene + (hexane, heptane and cyclohexane) with the ionic liquid 1-ethyl-3-methylimidazolium ethylsulfate (EMIM-EtS0(4)) at 308.15 K, selectivity (S) and the distribution coefficient (β) are calculated from experimental data. The ability of ionic liquid as solvent for separation of the aromatic from their mixtures with ali-phatic hydrocarbons is analyzed. The region of immiscibility increased in the following order: cyclohexane < hexane < heptane. The consistency of the experimental data of ELL is evaluated using the equation of Othmer-Tobias. The composition of the phases in equilibrium is correlated with the models for the activity coeffcient NRTL and UNIQUAC.

O equilíbrio líquido-líquido (ELL) de los sistemas ternários benzeno + (hexa-no, heptano e ciclo-hexano) com o líquido iônico 1-etil-3-metilimidazólio etilsulfato (EMIM-EtS0(4)) com 308,15 K, seletividade (S) e o coeficiente de distribuição (β) são calculados a partir dos dados experimentais. Ela determina a capacidade de líquido iônico como solvente para a separação de aromático a partir de suas misturas com hidrocar-bonetos alifáticos. A região de imiscibilidade aumentou na seguinte ordem: ciclo-hexano < hexano < heptano. A consistência dos dados experimentais de ELL é avaliada usando a equação de Othmer-Tobias. A composição das fases de equilíbrio foi correlacionada com os modelos para coeficientes atividade NRTL e Uniquac.

ESTUDIO TERMOCINÉTICO DE LAS REACCIONES DE ORDEN CERO, UNO Y DOS EN UN CALORÍMETRO PSEUDO-ADIABÁTICO: Aproximación numérica y datos experimentales

The signal produced by a pseudo-adiaba-tic calorimeter is simulated by numerical solution of the differential equations that model the chemical kinetics [1], the ther-mal properties of the calorimetric cell [2], and the response of the thermistor used as a thermometric sensor [3]. These equations show that the calorimetric signal is related with concentration in a complex way. Therefore, a compa-rison between the signáis of the three basic kinetics reactions (zero, first and second order) was made, as a first step to obtain a standard procedure to follow chemical kinetics using a calorimeter. In order to help understanding this relation-ship, the initial rate method was applied to the simulated data to assess the rela-tionship between the order and the kine-tic constants calculated with those used for the simulations. As it was expected, the initial rate method for the calorime-tric data, do not give a slope directly re-lated with the order of the reaction, as it would be produced, for example, in data from a spectrophotometer. However, a linear relationship was found between what we call the "calorimetric order" and the kinetic order. Finally, the deve-loped procedure was applied to the stu-dy of the H2O2 decomposition catalyzed with Fe3+ in homogeneous phase and with activated carbon in heterogeneous phase, fnding the order and the kinetics constants of the global processes, which were in close agreement with those in the literature.

La señal producida por un calorímetro pseudo-adiabático se simuló mediante la solución numérica de las ecuaciones diferenciales que modelan la cinética química [1], las propiedades térmicas de la celda calorimétrica [2] y la respuesta del termistor que se usó como sensor termométrico [3]. Los resultados obtenidos de las simulaciones se usaron para hacer una comparación entre las señales de las tres cinéticas básicas (orden cero, uno y dos). Esto sirvió para establecer un protocolo de estudio de la cinética de una reacción a partir de medidas calorimétricas, lo cual resulta fundamental, ya que, como se ve en las ecuaciones anteriores, la relación entre el orden de reacción y la señal calorimétrica no es sencilla. Para esclarecer este punto, se realizó el estudio de las señales calorimétricas simuladas, empleando el método de las velocidades iniciales, y se compararon los resultados así obtenidos (orden de reacción y constante cinética) con los valores usados para las simulaciones. Como era de esperarse, los "órdenes de reacción calorimétricos" no coincidieron con los órdenes cinéticos usados en las simulaciones, como sí sucede, por ejemplo, en el caso de datos espectrofotométricos. Sin embargo, se pudo establecer una relación lineal entre el "orden calorimétrico" y el orden cinético que permite obtener el orden de reacción de un proceso que se estudia con un calorímetro. Finalmente, el procedimiento desarrollado se aplicó a los resultados calorimétricos experimentales de la descomposición del H2O2 catalizada en fase homogénea con Fe3+ y en fase heterogénea con carbón activado, encontrando los órdenes de reacción y las constantes cinéticas respectivas de cada proceso global, los cuales presentaron buena coincidencia con los valores reportados en la literatura.

O sinal produzido por um calorímetro pseudoadiabático foi simulado mediante a solução numérica das equações dife-renciais que modelam a cinética química [1], as propriedades térmicas da célula calorimétrica [2] e da resposta do termis-tor que foi usado como sensor termométrico [3]. Os resultados obtidos das simulações foram usados para realizar urna compa-ração entre os sinais das três cinéticas básicas (ordem zero, um e dois). Isso serviu para estabelecer um protocolo de estudo da cinética de uma reação a partir de medidas calorimétricas, o qual resulta fundamental, já que como se vê nas equações anteriores, a relação entre a ordem de reação e o sinal calorimétrico não é simples. Para esclarecer este ponto, foi realizado o estudo dos sinais calorimétricos simulados usando o método das velocidades iniciais e compa-raram-se os resultados assim obtidos (ordem de reação e constante cinética) com os valores usados para as simulações. Como era de esperar, as ordens de reação "calorimétricas" não coincidiram com as ordens cinéticas usadas nas simulações, como sucede no caso de dados espectrofotométricos. No entanto, foi possível estabelecer uma relac" o linear entre a ordem "calorimétrica e a ordem cinética que permite obter a ordem de reação de um processo que se estuda com um calorímetro. Finalmente, o procedimento desenvolvido foi aplicado aos resultados calorimétricos experimentais da decomposição de H2O2 catalisada em fase homogênea com Fe3+ e em fase heterogênea com carvão ativado, encontrando as ordens de reação e as constantes cinéticas respectivas de cada processo global, os quais apresentaram boa coincidência com os valores reportados na literatura.

ACID EFECTO DE LA TEMPERATURA Y LA CONCENTRACIÓN EN LA VISCOSIDAD DE SOLUCIONES ACUOSAS DE ÁCIDO 3-AMINOPROPANOICO, ÁCIDO 4-AMINOBUTANOICO, ÁCIDO 5-AMINOPENTANOICO, ÁCIDO 6-AMINOHEXANOICO

In this work we present the effect of temperature on the viscosities of aqueous so-lutions of 3-aminopropanoic acid, 4-ami-nobutanoic acid, 5-aminopentanoic acid and 6-aminohexanoic acid as a function of concentration. The experimental mea-surements were done from 293.15 K to 308.15 K. At each temperature the experimental data were fitted to the Tsangaris-Martin equation and the B viscosity coefficient was determined. The dependence of the B coefficients on the number of carbon atoms of the amino acids is linear, so the contribution of polar and apolar groups was established. The results are interpreted in terms of amino acid hydration.

En este trabajo se presenta el efecto de la temperatura sobre las viscosidades de soluciones acuosas de acido 3-aminopro-panoico, acido 4-aminobutanoico, acido 5-aminopentanoico, acido 6-aminohexa-noico en función de la concentración. Las determinaciones experimentales se realizaron en un intervalo de temperatura entre 293,15 K hasta 308,15 K. A cada una de las temperaturas trabajadas, los datos experimentales se ajustaron a la ecuación de Tsangaris-Martin y se determinó el coeficiente B de viscosidad. La dependencia del coeficiente B con el número de carbonos del aminoácido es lineal lo cual permitió establecer la contribución de los grupos polares y apo-lares del aminoácido. Los resultados se interpretan en términos de la hidratación de los aminoácidos.

Neste trabalho é apresentado o efeito da temperatura sobre as viscosidades das soluções aquosas de ácido 3-aminopro-panoico, ácido 4-aminobutanoico, ácido 5-aminopentanoico, ácido 6-aminohe-xanoico em função da concentração. As determinações experimentais foram feitas em um intervalo de temperatura entre os 293,15 K até 308,15 K. Para cada uma das temperaturas trabalhadas, os dados experimentais foram ajustados à equação de Tsangaris-Martin, e o coe-fciente B de viscosidade foi determinado. A dependência do coeficiente B com o número de carbonos do aminoácido é linear e permitiu estabelecer a contri-buição dos grupos polares e apolares do aminoácido. Os resultados foram interpretados em termos da hidratação dos aminoácidos.

SÍNTESIS Y DISEÑO De novo DE UN POLIPÉPTIDO DENDRÍMERO CON UNIÓN AL HIELO BASADO EN LAS PROTEINAS ANTICONGELANTES DE INSECTOS

A new strategy is presented for the design and synthesis of peptides that exhibit ice-binding and antifreeze activity. A pennant-type dendrimer polypeptide scaffoíd combining an a-helical backbone with four short (β-strand branches was synthesized in solid phase using Fmoc chemistry in a divergent approach. The 51-residue dendrimer was characterized by reverse phase high performance liquid chromatography, mass spectrometry and circular dichroism. Each (β-strand branch contained three overlapping TXT amino acid repeats, an ice-binding motif found in the ice-binding face of the spruce budworm (Choristoneura fumiferana) and beetle (Tenebrio molitor) antifreeze proteins. Ice crystals in the presence of the polypeptide monomer displayed fiat, hexagonal plate morphology, similar to that produced by weakly active antifreeze proteins. An oxidized dimeric form of the dendrimer polypeptide also produced fiat hexagonal ice crystals and was capable of inhibiting ice crystal growth upon temperature reduction, a phenomenon termed thermal hysteresis, a defining property of antifreeze proteins. Linkage of the pennant-type dendrimer to a tri-functional cascade-type polypeptide produced a trimeric macromolecule that gave flat hexagonal ice crystals with higher thermal hysteresis activity than the dimer or monomer and an ice crystal burst pattern similar to that produced by samples containing insect antifreeze proteins. This macromolecule was also capable of inhibiting ice recrystallization.

Una nueva estrategia se presenta para el diseño y síntesis de péptidos que se unen al hielo y evidencian actividad anticongelante. Un polipéptido dendrímero del tipo banderín, que combina en su estructura un núcleo a-hélice con cuatro ramificaciones cortas de hojas β, se sintetizó en fase sólida utilizando la química Fmoc con una estrategia divergente. El dendrímero de 51 residuos se caracterizó por cromatografía líquida de alta resolución, espectrometría de masas y dicroís-mo circular. Cada ramifcación de hoja β contiene tres repeticiones de los motivos de aminoácidos TxT sobrelapados, un motivo de unión al hielo presente en la cara de unión de las proteínas anticongelantes del gusano de brotes de abeto (Choristoneura fumiferana) y en el escarabajo (Tenebrio molitor). Los cristales de hielo en presencia del polipéptido monomérico presentan una morfología hexagonal plana, similar a la producida por las proteínas anticongelantes con una débil actividad. Un dímero oxidado del polipéptido también produce cristales de hielo hexagonales planos que fueron capaces de inhibir el crecimiento de los cristales de hielo a medida que se disminuía la temperatura, un fenómeno conocido como histéresis térmica, esto es, una propiedad que define las proteínas anticongelantes. La vinculación del dendrímero tipo banderín a un polipéptido tipo cascada trifuncional produjo una macro-molécula trimérica que generó cristales de hielo hexagonales planos con una mayor actividad de histéresis térmica que los dímeros y los monómeros y un patrón de estallido del cristal de hielo muy similar al producido por las muestras que contienen proteínas anticongelantes de insectos. Estas moléculas además fueron capaces de inhibir la recristianización del hielo.

Uma nova estratégia é apresentada para o desenho e síntese de peptídeos que se unem ao gelo e apresentam atividade anticongelante. Um polipeptídeo dendrímero do tipo pennant que combina em sua estrutura um núcleo a-hélice com quatro ramifcacoes curtas de folhas β foi sintetizado em fase sólida utilizando a química Fmoc com uma estratégia divergente. O dendrímero de 51 resíduos foi caracterizado por cromatografa líquida de alta resolução, espectrometria de massas e dicroísmo circular. Cada ramifcacao de folha (β contém três repeticoes dos motivos de aminoácidos TxT sobrepostos, um motivo de união ao gelo presente na cara de união das proteínas anticongelantes do verme de Choristoneura fumiferana e no escaravelho (Tenebrio molitor). Os cristais de gelo, em presença do polipeptídeo monomérico, apresentam urna morfologia hexagonal plana, similar à produzida pelas proteínas anticongelantes com uma atividade fraca. Um dímero oxidado do polipeptídeo também produz cristais de gelo hexagonais planos e fo-ram capazes de inibir o crescimento dos cristais de gelo à medida que a temperatura diminuia, um fenômeno conhecido como histerese térmica una propriedade que def ne as proteínas anticongelantes. A vinculação do dendrímero tipo pen-nant a um polipeptídeo tipo cascata tri-funcional produziu uma macromolécula trimérica que gerou cristais de gelo hexa-gonais planos com uma maior atividade de histerese térmica que os dímeros e os monómeros e um padrão de estouro do cristal de gelo muito similar ao produzi-do pelas amostras que contêm proteínas anticongelantes de insetos. Estas moléculas, aliás, foram capazes de inibir a recristalização do gelo.