SÍNTESIS, CARACTERIZACIÓN DE COMPUESTOS BIOACTIVOS, SISTEMAS POLIMÉRICOS DE LIBERACIÓN CONTROLADA Y PRODUCTOS DE LA BIOMASA PARA APLICACIONES BIOLÓGICAS E INDUSTRIALES.

Grupo de trabajo

D’Accorso, Norma B., Investigador Superior CIHIDECAR-CONICET, Profesor Titular plenario FCEN-UBA.

Canneva, Antonela, Investigador Asistente YTEC- CONICET, Ayudante Diplomada DS, UNLP.

Coppola, Roxana Elisabeth, Investigador Asistente INTI (Ingreso CONICET aprobado a la espera del alta). Docente Universidad Nacional del Oeste

Fascio, Mirta, Profesional Adjunto CIHIDECAR - CONICET, Jefe de Trabajos Prácticos DE, DQO-FCEN-UBA.

Colmenarez Lobo, Cusotidana Alejandra. Ayudante de Primera DE, DQO-FCEN-UBA

Lombardo, Gabriel, Becario Doctoral ITBA. Docente ITBA

Argento Manuel, Ignacio Manuel. Becario Doctoral INQUIMAE. Ayudante de Primera DS, DQO-FCEN-UBA

Ferreria Kreiter, Emilio Federico. Becario UBA. Ayudante de Primera DS, DQO-FCEN-UBA

Resumen

El proyecto involucra la síntesis, caracterización y aplicaciones de compuestos bioactivos, sistemas poliméricos deliberación controlada y productos orgánicos-inorgánicos en la búsqueda, según corresponda, de sus propiedades biológicas, aplicaciones industriales y productos de remediación de problemas ambientales. En todos los casos se aplicarán conceptos de química sustentable y se utilizarán productos de la biomasa modificados químicamente, con el objetivo de aumentar su valor agregado, en búsqueda de obtener materiales con aplicaciones específicas. Referido a la síntesis de compuestos bioactivos, sabiendo que gran parte de los mismos presentan en su estructura anillos heterocíclicos y en muchos casos son moléculas quirales, proponemos la síntesis de heterociclos a partir de la biomasa renovable, en particular de hidratos de carbono, y se evaluarán como antiproliferativos y antivirales. Asimismo, existen núcleos heterocíclicos de gran interés biológico, como las acridonas, que presentan problemas de solubilidad en medios acuosos por lo que se propone utilizar plataformas de liberación controlada a partir de polímeros biocompatibles comerciales modificados para actuar como agentes vehiculizantes de fármacos. Por otra parte, se plantea la síntesis de compuestos anfilícos a partir de la biomasa para ser utilizados como surfactantes en procedimientos analíticas o bien para aplicaciones en el campo de petróleo y gas, que permitirá contribuir desde la ciencia básica a resolver problemas tecnológicos. Referido al tema de los productos de la biomasa, se trabajará en el aislamiento de los componentes principales de plantas endémicas sin valor industrial, tal como celulosa,  hemicelulosa y lignina para ser utilizados en reacciones alquino-azido y sus posibles aplicaciones como agroquímicos, o en redes interpenetradas para descontaminar efluentes acuosos de colorantes o metales pesados; asimismo se evaluará su reutilización y su disposición final. Se continuará con los trabajos de membranas superhidrofílicas- oleofóbicas y su tratamiento para evitar la proliferación de biofilms. Se trabajará en su posible procesamiento por impresión 3 D y electrospinning.

Abstract.

The project involves the synthesis, characterization and applications of bioactive compounds, controlled release polymeric systems and organic-inorganic products in the search of their biological properties, industrial applications and products for remediation of environmental problems. In all cases, concepts of sustainable chemistry will be applied and chemically modified biomass products will be used with the aim to increase their added value, in search of obtaining materials with specific applications. In the case of the synthesis of bioactive compounds, knowing that a large part of them present heterocyclic rings in their structure and in many cases are chiral molecules, we propose the synthesis of heterocycles from the renewable biomass, in particular carbohydrates, and their evaluation as antiproliferative and antiviral activity. Likewise, there are heterocyclic compounds of great biological interest, such as acridones, which present solubility problems in aqueous media, so we propose to use controlled release platforms from modified commercial biocompatibility polymers to act as drug carrier agents. On the other hand, the synthesis of amphiphilic compounds from biomass is proposed to be used as surfactants in analytical procedures or in applications of oil and gas industry, which allow basic science to contribute to solving technological problems. Referring to the productsof biomass, we will work on the isolation of the main components of endemic plants without industrial value, suchas cellulose, hemicellulose and lignin which will be used in alkyne-azide reactions and their possible applications as agrochemicals, or in interpenetrating networks to decontaminate aqueous effluents from dyes or heavy metals; likewise, its reuse and its final disposal will be evaluated. Work on superhydrophilic-oleophobic membranes and their treatment to prevent the proliferation of biofilms will continue. Work will be done on its possible processing by 3D printing andelectrospinning.

Publicaciones selccionadas/ Selected publications.

“Solvent Free Efficient Synthesis of New 4-thiazolidinones with Fructose Scaffold through a Microwave Assisted Cascade Multicomponent Reaction”. R. A Ocampo, F. J. Lorenzo, D. Rodriguez, F. M. Santana, A. C. Galdamez Silva, F. C. Zacconi, R. Burrow, S. D. Mandolesi, N. B. D‘Accorso. ChemPlusChem, 2024, https://doi.org10.1055/a-2231-4922

 “Synthesis, characterization and performance of new DABCO derivatives in anion exchange membranes”. R.E. Coppola, N.B. D’Accorso, G.C. Abuin,  Polymer International, 2024, 202, 73(1), 30–37.  (wileyonlinelibrary.com) https://doi.org10.1002/pi.6567

 “Quantification of Enzymatic Biofilm Removal using the Sauerbrey Equation. Application to the case of Pseudomonas protegens” I. K. Levy, D. Salustro, F. Battaglini, L. Lizarraga, D. H. Murgida, R. Agusti, N. D’Accorso, D. Raventos Segura, L. González Palmen, R. M. Negri. ACS Omega, 2024, 9, 10445-10458. https://doi.org/10.1021/acsomega.3c08475

“Synthesis and supramolecular behaviour study of a novel amphiphilic compound for idebenone encapsulation”. M. L. Bravi Costantino, M. Lavecchia, M. L. Fascio, M. L. Lastra, M. D. Contin, N. D’Accorso. Journal of Molecular Structure, 2024, 1307, 137936. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2024.137936

“SIS derivative as a novel delivery system for ibuprofen”. C. A. Colmenarez Lobo, M. S. Molinuevo, M. L. Fascio and N. B. D’Accorso. Materials Today Communications, 2024, 108967. https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2024.108967

“Water-Polymer Slide Electrification in Polyethylene Films Coated with Amphiphilic Compounds and its Connection to Surface Properties Dependent on Water-Polymer Interactions”. .M. del Mar Cammarata, L. Rey, V. Torres, R. Kindsvater, A. Canneva, M. Sosa, M. Fascio, N. D'Accorso, M. Contin, R. Negri. Lagmiur, 2024, en prensa. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.4c02856

“Biofilm formation of two different marine bacteria on modified PDMS surfaces is affected by surface roughness and topography”. G. N. Cagnola, J. N. Cabrera, R. M. Negri, N. B. D'Accorso, L. Lizarragag, and M. J. Pettinari. Current Microbiology, 2023, 80 (8):256.  https://doi.10.1007/s00284-023-03370-5- PMID: 37357232.

“Hemicelluloses hydrogel: synthesis, characterization and application in dye removal”. C. A. Rodríguez-Ramírez, J. E. Tasqué, N. L. Garcia, N. B. D´Accorso. International Journal of Biological Macromolecules, 2023, 253, 127010. https://doi.org/10.1002/cplu.202300412