Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales

OBTENCIÓN DE UN SUB-PROTEOMA DE CITOPLASMA DE UNA LÍNEA CELULAR DE TROFOBLASTO MEDIANTE FRACCIONAMIENTO CON DETERGENTES

El método de fraccionamiento con detergentes descrito por Rambsy y Makowski en 1999, fue modificado utilizando un buffer con digitonina (0,015%) para permeabilizar células HTR8/SVneo de trofoblasto humano, extrayendo las proteínas de citoplasma en la fracción soluble y solubilizando las de membrana a partir del precipitado con un buffer con Tritón X-100 (0,5%). Se obtuvo un extracto reproducible de proteínas citoplasmáticas libre de proteínas de membrana y se adecuó para electroforesis bidimensional (2-DE) por precipitación con clorofomo/metanol. En conclusión, el método aquí descrito resulta adecuado para la obtención de sub-proteomas de citoplasma a partir de líneas celulares, con una reproducibilidad y recuperación óptimas para el análisis de perfiles proteómicos por electroforesis bidimensional.

The differential detergent fractionation method described by Rambsy and Makowski in 1999, was modified using a digitonin (0.015%) buffer to permeate HTR8/SVneo human trophoblast cells and obtain the cytoplasm proteins in the soluble fraction, while membrane proteins were dissolved from the pellet with Triton X-100 (0.5%) buffer. We obtained a reproducible membrane-free cytoplasm protein extract suitable for 2-DE, by chloroform/methanol precipitation. In conclusion, the method here described is appropriate for the separation of cytoplasm sub-proteomes from cell cultures, with an optimal reproducibility and recovery to perform proteomic profile analysis by bidimensional electrophoresis.

ANTI-TUMOR EFFECTS OF SIMVASTATIN ON UMR-106 OSTEOSARCOMA CELL LINE

Statins have been widely used for the treatment of hypercholesterolemia and other cardiovascular diseases. Recently, statins have been studied for their apoptotic effects which make them relevant for cancer prevention and treatment; however, their exact mechanisms of action are still unclear. In this study, we used malignant UMR-106 osteosarcoma cells and normal HTR8/SVneo extravillous trophoblast cells, and found that simvastatin decreases cell viability, in a dose and time-dependent manner in both cell types. In addition, 10 µM simvastatin was able to induce apoptosis in trophoblast cells as evaluated by FACS analysis. Finally, proteomic analysis of protein expression suggests a specific regulatory mechanism that could explain some of the anticancer effects of this statin.

Las estatinas se han usado ampliamente en el tratamiento de la hipercolesterolemia y otras enfermedades cardiovasculares. Recientemente se han estudiado sus efectos apoptóticos lo que las hace relevantes en la prevención y tratamiento del cáncer, aunque sus mecanismos de acción se desconocen. En este estudio empleamos células malignas de osteosarcoma UMR-106 y células normales de trofoblasto extravelloso HTR8/SVneo y encontramos que la simvastatina, reduce la viabilidad celular de manera dependiente del tiempo y la dosis, en ambos tipos celulares. Además, mediante FACS se demostró la inducción de apoptosis por simvastatina 10 µM en células trofoblásticas. por último, el análisis proteómico sugiere un mecanismo regulatorio específico que podría ayudar a explicar los efectos anticancerosos de esta estatina.

DEGRADACIÓN FOTOCATALÍTICA DE FENOL EMPLEANDO ARCILLAS PILARIZADAS CON Al-Fe y Al-Cu

En el presente trabajo se muestra la pilarización de una arcilla colombiana tipo bentonita con los sistemas Al-Fe y Al-Cu, y la evaluación de su actividad fotocatalítica en la eliminación de fenol en medio acuoso diluido. Los sólidos obtenidos se caracterizaron por difracción de rayos X (DRX) y capacidad de intercambio catiónico (CIC), mostrando la efectiva modificación vía pilarización. La evaluación de la actividad catalítica de los sólidos revela el potencial de aplicación de éstos en la degradación de compuestos orgánicos contaminantes en medio acuoso mediante procesos fotoasistidos con radiación UV. Los resultados evidencian una mayor actividad fotocatalítica para la arcilla modificada con hierro y una mayor selectividad de la arcilla modificada con cobre hacia la formación de CO2 y H2O.

In this work the pillaring of a Colombian natural clay (bentonite) with the Al-Fe and Al-Cu systems, and the assessment of their photocatalytic activity in the phenol elimination in aqueous solution are shown. The obtained solids were characterized by X-ray diffraction analyses and cationic exchange capacity, showing the effective modification via pillaring. The catalytic activity assessment of the solids confirms the potential application of these catalysts on the organic pollutants degradation in aqueous medium by means of catalytic processes photo-assisted with UV radiation. The results show a higher photocatalytic activity for the Al-Fe-pillared clay and a higher selectivity for the Al-Cu-pillared clay towards the formation of CO2 and H2O.

CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA DE UN BIOMATERIAL MARINO CON FINES DE RESTAURACIÓN DE BIENES CULTURALES

Materiales como conchas de bivalvos y piedra coralina arrecifal constituyen la mayoría de los morteros tipo pañete de las fortificaciones de la Ciudad de Cartagena-Colombia. Un estudio fisicoquímico y espectroscópico del material (ostras), Crassostrea Rizhophorae (CR) y Pinctada Radiata (PR) fue realizado para hallar su biorreceptividad superficial y sintetizar morteros más resistentes al intemperismo. Los análisis de DRX mostraron presencia predominante de calcita y para la especie PR trazas de aragonita, esta muestra presentó mayor absorción de metales Fe y Mn, siendo indicativo de contaminación. Las impurezas orgánicas y la formación de CaO a 790ºC fueron evidenciadas por TGA para la CR y 630°C para PR. Los materiales presentaron baja área superficial y microporosidad.

Materials like bivalve shells and coral reef stone constitute the majority of plastering mortar type of old fortifications from Cartagena city, Colombia. A physical-chemical and spectroscopic material (oyster) study of Crassostrea Rizhophorae (CR) and Pinctada Radiata (PR) was performed to find their surface bioreceptiveness and synthesize more resistant mortar to the deteriorating. The XRD analyzes show calcite dominant presence in CR and aragonite traces by PR specie, which presented greater absorption of metals Fe and Mn, being indicative of contamination. Organic impurities and CaO formation at 790°C was found by TGA for CR and 630°C for PR. Materials showed low surface area and microporosity.

STUDY OF SOME VOLUMETRIC PROPERTIES OF GLYCEROL FORMAL + ETHANOL MIXTURES AND CORRELATION WITH THE JOUYBAN-ACREE MODEL

Molar volumes, excess molar volumes, and partial molar volumes were investigated for glycerol formal + ethanol mixtures by density measurements at several temperatures. Excess molar volumes are fitted by Redlich-Kister equation and compared with other systems. The system exhibits negative excess volumes probably due to increased H-bond interactions. Volume thermal expansion coefficients are also calculated. The Jouyban-Acree model was used for density and molar volume correlations at different temperatures. The mean relative deviations between experimental and calculated data were 0.03 ± 0.03% and 0.17 ± 0.13%, respectively for density and molar volume data. Also, using a minimum number of data points, the Jouyban-Acree model can predict density and molar volume with acceptable accuracies (0.03 ± 0.03% and 0.15 ± 0.12%, respectively).

En este trabajo se calculan los volúmenes molares, molares de exceso y molares parciales a partir de valores de densidad para el sistema glicerol formal + etanol en todo el intervalo de composición a temperaturas entre 278,15 y 313,15 K. Los volúmenes molares de exceso se modelaron de acuerdo a la ecuación de Redlich-Kister y se compararon con los reportados para otros sistemas. El sistema estudiado presenta volúmenes de exceso negativos probablemente debido a fuertes interacciones por unión de hidrógeno. También se analizó el efecto de la temperatura sobre las diferentes propiedades volumétricas estudiadas. Así mismo se calcularon los coeficientes térmicos de expansión volumétrica. Finalmente se usó el modelo Jouyban-Acree para correlacionar la densidad y el volumen molar de las diferentes mezclas encontrando desviaciones medias relativas de 0,03 ± 0,03% y 0,17 ± 0,13% para densidades y volúmenes molares respectivamente.

PERFORMANCE OF THE JOUYBAN-ACREE AND YALKOWSKY-ROSEMAN MODELS FOR ESTIMATING THE SOLUBILITY OF INDOMETHACIN IN ETHANOL + WATER MIXTURES

Indomethacin (IMC) is an anti-inflammatory drug whose physiochemical properties in aqueous solutions have not been studied thoroughly. For this reason, in this work the validity of the Jouyban-Acree and Yalkowsky-Roseman models is evaluated to predict the solubility of this compound in ethanol + water cosolvent mixtures. The solubility estimation is studied as a function of temperature and cosolvent composition. Both models require only the experimental solubility values in the pure solvents at all the temperatures evaluated. The solubility calculated values by using both models deviate notoriously from experimental values in several cases.

"Desempeño de los modelos de Jouyban & Acree y Yalkowsky & Roseman en la estimación de la solubilidad de indometacina en mezclas cosolventes etanol + agua". La indometacina (IMC) es un fármaco antinflamatorio cuyas propiedades fisicoquímicas en solución acuosa no han sido estudiadas ampliamente. por esta razón, en este trabajo se evaluó la utilidad de los modelos Jouyban-Acree (J-A) y Yalkowsky-Roseman (Y-R) en la predicción de la solubilidad de este fármaco en mezclas cosolventes etanol + agua. La estimación de la solubilidad se estudió en función de la temperatura y la composición cosolvente. Los dos modelos requieren únicamente los valores de solubilidad en los solventes puros a todas las temperaturas de interés. Los valores calculados se desvían significativamente de los experimentales en muchos casos.

RÁPIDA CONSTRUCCIÓN DE UNA LIBRERÍA DE LOS PRODUCTOS DE CULTIVO DE 14 BACTERIAS DEL PHYLUM FIRMICUTES SIMBIONTES DEL OCTOCORAL PSEUDOPTEROGORGIA ELISABETHAE DE LA ISLA DE PROVIDENCIA (CARIBE SUR-OCCIDENTAL)

El presente trabajo, describe el desarrollo de una estrategia metodológica para acelerar y simplificar la detección e identificación de los compuestos producidos en cuatro medios de cultivo diferentes, por 14 bacterias del phylum Firmicutes simbiontes del octocoral Pseudopterogorgia elisabethae de la Isla de Providencia, Caribe Sur-Occidental. El proceso involucró la miniaturización de los cultivos bacterianos, la extracción en fase sólida de los productos usando la resina DiaionTM HP-20, el análisis por UPLC-MS de los mismos y finalmente la generación de una librería que permitió descartar los componentes o productos de descomposición de los medios de cultivo, además de detectar 46 compuestos producidos por el total de las bacterias y la posterior identificación de 10 de ellos, haciendo uso de la base de datos Antibase 2007TM como herramienta de derreplicación de las sustancias detectadas.

This paper describes a convenient strategy to accelerate and simplify the detection and identification of compounds produced in four different culture media, by 14 bacteria of the phylum Firmicutes, symbionts of the octocoral Pseudopterogorgia elisabethae collected at Providencia Island, South-West Caribbean. The process involved: bacterial culture miniaturization, solid phase extraction of the products using the resin DiaionTM HP-20, the analysis by UPLC-MS of the products and finally the generation of the library, that allows to discard culture media components detecting 46 compounds produced by all bacteria and the subsequent identification of 10 of them, using the database Antibase 2007TM as a tool for dereplication of these substances.

ACTIVIDAD MICROBIANA EN SUELOS Y SEDIMENTOS EN EL SISTEMA CÓRDOBA JUAN AMARILLO, BOGOTÁ D.C.

Las cuencas hidrográficas en Bogotá D.C. son complejos sistemas ambientales que han sufrido graves alteraciones dadas por la urbanización, la actividad agrícola y ganadera y actividades industriales. El objetivo de este estudio fue comparar el estado de dos cuencas urbanas en Bogotá D. C. en el sistema Córdoba - Juan Amarillo, a través de algunos indicadores de salud y calidad de suelos, las actividades enzimáticas: deshidrogenasa, fosfatasa alcalina, fosfatasa ácida y o-difenol oxidasa y las fracciones de carbono activo, para evaluar su condición. Se recomienda el uso de dichas actividades como parámetro de evaluación en programas de manejo ambiental para el sistema.

The river basins of Bogotá D.C. are environmentaly complex systems which have suffered serious alterations by urbanization, agricultural, livestock and industrial activities. The purpose of this study was to compare the status of two urban river basins in Bogotá D.C. for the Córdoba - Juan Amarillo system, through soil health and quality index, the enzymatic activities (dehydrogenase, alkaline phosphatase, acid phosphatase, and o-diphenoloxidase) and active carbon fractions. The use of such activities as evaluation parameters for the environmental management program for the system is recommended.

CARACTERIZACIÓN QUÍMICA DE LA MATERIA ORGÁNICA NATURAL DEL RÍO PASTO

Este trabajo muestra los aspectos más relevantes relacionados con la primera caracterización química de la materia orgánica natural del río Pasto. Para este propósito fue necesario el uso de técnicas de análisis instrumental moderno tales como la: Termoquimólisis-CG-MS, Cromatografía de fraccionamiento en flujo mediante campos; plasma acoplado inductivamente acoplado a espectrometría de masas ICP-MS. Los resultados muestran que los principales componentes de esta materia fueron compuestos orgánicos tales como ácidos carboxílicos, compuestos aromáticos con pesos moleculares alrededor de 5 kDa. La presencia de hierro y cromo son signos de una posible contribución de suelos volcánicos del área ricos en pirita y algunos efluentes descargados sin control de la pequeña industria artesanal del cuero respectivamente.

This work shows the more relevant issue related with the first chemical caracterization of natural organic matter of Pasto River. Modern instrumental analysis techniques such as Thermochemolysis-GC-MS; Field flow fractionation chromatography and Inductively coupled plasma mass spectrometry ICP-MS were necessary. The results showed that the main composition of this matter were organic compounds such as carboxylic acids, aromatic compounds with molecular mass around 5 kDa The presence of iron and chromium ions are signs of a possible contribution of pyrite-rich volcanic soils of the area and some effluent discharged without control of the small artesanal leather industry respectively.

ESTUDIO COMPARATIVO POR ELECTROFORESIS CAPILAR Y CROMATOGRAFÍA LÍQUIDA DE ALTA EFICIENCIA DE CATEQUINAS EXTRAÍDAS DE CINCO VARIEDADES DE CACAO COLOMBIANO

Se implementaron metodologías de análisis por electroforesis capilar (CE) y cromatografía líquida de alta eficiencia (HPLC) para la separación y cuantificación de (±)-catequina, (-)- epicatequina, (-)-epigalocatequina, galato de (-)-epicatequina y galato de (-)-epigalocatequina, en 5 muestras de 3 variedades de cacao cultivadas en Colombia. La técnica de HPLC fue más reproducible que la CE, que sin embargo, resultó ser más rápida, económica y menos contaminante. Se cuantificaron, por HPLC y CE (estándar externo), (±)-catequina (0,07-0,79 mg/g de cacao) y (-)- epicatequina (1,99-9,66 mg/g de cacao) en los extractos acuosos de las tres variedades de cacao.

Analytical methodologies based on capillary electrophoresis (CE) and high performance liquid chromatography (HPLC) were implemented for the separation and quantitation of (±)-catechine, (-)-epicatechine, (-)-epigallocatechine, (-)-epicatechine gallate and (-)-epigallocatechine gallate in 5 samples of 3 cacao varieties grown in Colombia. HPLC was found to be more reproducible than CE, which turned out to be faster, more economical and less contaminant. (±)-Catechine (0,07- 0,79 mg /g cacao) and (-)-epicatechine (1,99-9,66 mg /g cacao) were determined in aqueous extracts of the 3 cacao varieties.

**OBTENCIÓN DE EXTRACTOS DE JENGIBRE (Zingiber officinale) EMPLEANDO CO₂ SUPERCRÍTICO**

Mediante extracción con fluidos supercríticos-EFS se obtuvieron extractos de rizomas de jengibre (Zingiber officinale), con CO2 a diferentes condiciones de presión y temperatura. Adicionalmente, mediante extracción soxhlet se obtuvieron extractos lipofílicos. Los rendimientos de extracción fueron determinados y los extractos obtenidos se analizaron mediante cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (CG-EM). La EFS permitió obtener extractos libres de solvente, alcanzando un rendimiento de 1.51% a 17.9 MPa y 40 ºC. por CG-EM se lograron identificar más de treinta componentes presentes en los extractos, algunos de los cuales le imparten el aroma característico al jengibre y poseen importantes tipos de actividad biológica.

Extracts from ginger rhizomes (Zingiber officinale) were obtained by supercritical fluid extraction- SFE, with CO2 at different conditions of temperature and pressure. Additionally, lipophilic extracts were obtained by soxhlet extraction. The extracts were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) and there were determined the respective extraction yields. With SFE was possible to obtain solvent free extracts, they were enriched with aroma impact compounds and with important biological activity compounds, reaching an extract yield of 1.51% to 17.9 MPa and 40 ºC. Over thirty components present in the extracts were identified by GC-MS.

CARBONES ACTIVADOS A PARTIR DE BAGAZO DE CAÑA DE AZÚCAR Y ZURO DE MAÍZ PARA LA ADSORCIÓN DE CADMIO Y PLOMO

Activated carbons were prepared with sugar cane bagasse (BC) and corn cob (ZM) to adsorb aqueous cadmium and lead. BC and ZM were carbonized at 400°C for 1 hour, activated with phosphoric acid and modified with nitric acid or hydrogen peroxide and subsequent heating. Activation increased the surface area of carbons (5 m²/g to 778 m²/g for ZM and 3 m²/g to 369 m²/g for BC). Oxygenated groups were analyzed by IR-DRIFTS. The acidity of carbons was between 1.36 and 2.12 meq/g, pH between 2.9 and 6.5, and ion exchange capacities up to 0.070 meq/g (atomic absorption).

Activated carbons were prepared with sugar cane bagasse (BC) and corn cob (ZM) to adsorb aqueous cadmium and lead. BC and ZM were carbonized at 400°C for 1 hour, activated with phosphoric acid and modified with nitric acid or hydrogen peroxide and subsequent heating. Activation increased the surface area of carbons (5 m2/g to 778 m2/g for ZM and 3 m2/g to 369 m2/g for BC). Oxygenated groups were analyzed by IR-DRIFTS. The acidity of carbons was between 1.36 and 2.12 meq/g, pH between 2.9 and 6.5, and ion exchange capacities up to 0.070 meq/g (atomic absorption).