Tesis EP Química

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Browsing Tesis EP Química by browse.metadata.advisor "Loroño González, Marcos Antonio"

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    Búsqueda de nuevos fármacos inhibidores de la enzima tirosinasa para el tratamiento de melanoma mediante el uso de modelado QSAR, acoplamiento y dinámica molecular
    (Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2024) Oré Maldonado, Kevin Anthony; Loroño González, Marcos Antonio; Ramón Mora, José
    La Tirosinasa es una enzima participe en la biosíntesis de melanina, el cual es el biopolímero responsable de la pigmentación en los organismos vivos, encontrándose presente en la piel y cabello en seres humanos. Sin embargo, una sobreproducción de melanina resulta perjudicial para la salud en la piel, conllevando a diferentes enfermedades como el melasma, pecas, hiperpigmentación postinflamatoria o alteraciones dérmicas y el melanoma, un tipo de cáncer de la piel. Este estudio realizó una búsqueda de fármacos con potencial inhibición de la proteína Tirosinasa basada el método de las relaciones cuantitativas estructura-actividad (QSAR) de una base de datos de estructuras diversas que permita predecir el IC50. Se empleó para ello, cuatro algoritmos de búsqueda y selección en aprendizaje automático, obteniéndose un modelo de seis descriptores validado mediante la prueba de Tropsha y con los parámetros estadísticos R2 = 0.8687, Q2CV = 0.7803 y Q2ext= 0.9151. Se realizó un cribado para una data de medicamentos aprobados por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) y a una data de productos naturales obtenida de Analyticon Discovery, obteniéndose los pIC50 para 15424 estructuras. El análisis de dominio de aplicabilidad dio una cobertura del 100% a una data de prueba y para los dos conjuntos de datos externos, se obtuvo como resultado 71.22% y 73.26% respectivamente. Se identificaron 15 posibles candidatos con pIC50 mayor que 7.6, proponiendo 5 estructuras como potenciales inhibidores de la enzima Tirosinasa, las cuales pasaron por un análisis ADME. Además, se realizó estudios de acoplamiento molecular para la data principal del modelo (54 estructuras) y las 15 estructuras de la data externa con potencial farmacéutico inhibitorio para la enzima Tirosinasa, y se finalizó con un estudio de dinámica molecular para los mejores 5 candidatos con mayor pIC50 predicho.
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    Estudio de reactividad molecular a nivel de DFT y Docking molecular de derivados de ditiocarbamatos como inhibidores potenciales de la acetilcolinestaresa
    (Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2023) Guerrero Rosales, Kelly Stefany; Loroño González, Marcos Antonio
    Realiza un estudio bioinformático de diferentes derivados de los ditiocarbamatos como potenciales inhibidores de la acetilcolinesterasa. Los mecanismos de descomposición de los derivados ditiocarbamatos fueron primeramente estudiados en base a resultados de descomposición pirolítica de los carbamatos, estos últimos difieren en su estructura de los ditiocarbamatos en el reemplazo del par de oxígenos por el par de azufres, por lo que se planteó el mismo mecanismo, resultado que el uso de azufre mejora las energías de activación, haciendo más factible su descomposición. El estudio luego procedió con la obtención de su ley de velocidad, con posteriores estudios docking de todas las especies con la enzima acetilcolinesterasa. Un estudio de dinámica molecular has 100 ns, permitió validar la conexión con el sitio activo y estabilidad del complejo. Para llevar a cabo los estudios computacionales, se recurrió a la teoría del funcional de densidad (DFT) y el uso del programa GROMACS.
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    Estudio DFT-TD-SCF, docking y dinámica molecular del proceso de copigmentación de antocianinas, ácidos orgánicos y el resveratrol. El uso del poliaspartato como agente encapsulante
    (Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2024) Yaranga Chavez, Breyson; Loroño González, Marcos Antonio
    Realiza un proceso de copigmentación teórica empleando herramientas computacionales entre varios tipos de ácidos orgánicos, resveratrol y varios tipos de antocianinas. El estudio resultó favorable entre la cianidina y el resveratrol (complejo: CINRES). El complejo se usó después para interactuar con la proteína acetilcolinesterasa como posible vía para tratar la enfermedad neurodegenerativa como el Alzheimer. Para construir el complejo CINRES, se trabajó con tres niveles de teoría DFT: M062x/6-31g+(d,p) (d3bj); WB97XD/6-31+(d,p); APFD/6-31+(d,p), todas implementados en el programa Gaussian16W. Los resultados fueron visualizados con GaussView 6.0. Se encontró que, para el caso de este dímero, la distancia de formación del complejo CISRES más favorable fue de 3,53879 Å. Por su parte, la energía libre de unión ∆G en agua, en los tres niveles de teoría, fueron todas favorables, es decir, (M062x/6-31g+(d,p) (d3bj) = -3.31 kcal/mol; WB97XD/6-31+(d,p) = -1.68 kcal/mol; APFD/6-31+(d,p) = -6.91 kcal/mol). Se evaluaron isosuperficies de las interacciones no covalentes, utilizando el software MULTIWFN y como visualizador el VMD. Estudios de docking molecular también demostraron que, dado al tamaño del complejo, este no penetra al sitio activo de la proteína, pero que probablemente impediría destrucción de la acetilcolina, al bloquear el sitio activo de la acetilcolinesterasa. Finalmente, un estudio de dinámica molecular a 100 ns, probaría que, en promedio, el complejo CISRES es capaz de permanecer cerca del sitio activo, lo cual lo potencia como posible candidato al tratamiento a la enfermedad de Alzheimer.
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    Estudio teórico del mecanismo de hidrosililación autocatalizada inducida por la interacción intramolecular N→Si en la síntesis del 2-(tert-butil)- 1,1-dicloro-2,3-dihidro-1Hbenzo[c][1,2]azasilol
    (Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2020) Ruiz Campos, Pedro Francisco; Loroño González, Marcos Antonio
    En el presente trabajo de tesis se ha sintetizado y luego determinado computacionalmente el mecanismo de reacción del 2-(tert-butil)-1,1-dicloro-2,3-dihidro-1H-benzo[c][1,2]azasilol partiendo del bromuro de 2-bromobencil, por lo que a través del estudio de este mecanismo, se ha estudiado y demostrado su propiedad de realizar una hidrosililación autocatalizada inducida por el nitrógeno, que es apoyada por la resonancia del litio con el benceno a través de un proceso concertado con separación de cargas. El 2-(tert-butil)-1,1-dicloro-2,3-dihidro-1Hbenzo[c][1,2]azasilol se ha sintetizado a través de una ruta reproducible, donde se usó como reactivo de partida el bromuro de 2-bromobencil para hacerlo reaccionar con una amina primaria, con la finalidad de obtener el precursor amino. A este precursor amino se le hizo una reducción con base fuerte (terbutilo de litio) seguido de una reacción con tetracloruro de silicio para obtener el producto deseado. Los métodos de caracterización que se han usado fueron la resonancia magnética nuclear, tanto para analizar 1-H, 13-C y 29-Si, y difracción de Rayos X. El estudio teórico computacional del mecanismo sintético se ha determinado mediante cálculos con el paquete computacional Gaussian09 para Windows partiendo del precursor amino, en cada etapa del proceso sintético se ha comenzado con conjuntos de bases mínimas y el método Hartree-Fock, con diferentes bases y finalmente con la teoría de densidad funcional (DFT), usando tanto métodos restringidos como no restringidos para los electrones. El tamaño del conjunto base fue aumentado desde STO-3G hasta llegar a 6-31G en ocasiones y algunas funciones de difusión y polarizaciones. En todo momento se utilizó la funcional densidad WB97XD, que incluía factores de dispersión debido a la polaridad del átomo de Litio.
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    Estudio Teórico y Computacional de la pirólisis de ácidos 2-fenoxicarboxílicos en fase gaseosa mediante la teoría del funcional de la densidad
    (Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2024) Miranda Zurita, Piero Roland; Loroño González, Marcos Antonio
    En esta investigación se realizó un estudio teórico de la pirolisis de ácidos 2- fenoxicarboxílicos en concordancia con estudios previos tanto experimentales como computacionales de los ácidos carboxílicos 2-sustituidos. Se estudiaron dos vías de reacción para la pirolisis de los ácidos fenoxicarboxílicos 2-sustituidos, donde se compararon los dos estados de transición correspondientes a cada vía, existiendo la diferencia de una asistencia intramolecular del oxígeno del grupo funcional carboxilo. Se compararon diferentes funcionales pertenecientes a la Teoría del Funcional de la densidad (DFT), siendo el nivel de teoría WB97XD/6-311++G(2d,2p) el que nos dio resultados más consistentes en concordancia de los resultados experimentales y el mecanismo de reacción propuesto con asistencia intramolecular. Se encontraron energías de activación altas y alejadas de los resultados experimentales, con respecto al mecanismo paralelo del ácido 2-fenoxiisobutírico, por ello se propuso una vía de reacción que logro disminuir la energía de activación, llegando a un mecanismo mas factible en términos energéticos. Se utilizaron las metodologías NCIPlot e IGMPlot para seguir el curso de la reacción y cómo evolucionan las interacciones intramoleculares, además se emplearon los índices de Wiberg, indicando que la reacción es asincrónica y se verifica la formación de un estado de transición con formación de un anillo de cinco miembros. Adicionalmente se obtuvieron los índices de reactividad derivados del DFT para las tres moléculas.
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    Estudio Teórico y Computacional de la reacción de eliminación en fase gaseosa de los 4-arildenimino-2-cianoetil-1,2,4-triazol-3(2H)-onas y sus análogos de Tiona: Un estudio cinético y mecanístico
    (Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2024) Mamani Quintero, Ana Lucía; Loroño González, Marcos Antonio
    La presente tesis tiene como objetivo realizar un estudio teórico y computacional, para realizar un modelo cinético y termodinámico, de la descomposición térmica en fase gaseosa y con ello del mecanismo de la reacción de estas moléculas, basados en la teoría del funcional de la densidad. Los resultados obtenidos fueron analizados al nivel computacional APFD/def2-TZVP a una temperatura de 520 K. Al final fueron analizados doce compuestos y fueron divididos en tres grupos. El primero, en donde no existen sustituciones y los otros dos en donde se acerca el grupo -CH2CH2CN al anillo de seis miembros formado durante el estado de transición el otro donde se aleja. En todos los casos se varió entre oxígeno y azufre. Se concluye que aunque desarrollado para un trabajo de titulación para ser elaborado en 4 meses, representó una ardua labor, pero que sin embargo permitió cumplir con los objetivos propuestos. Entre ellos, demostrar la interacción del grupo -CH2CH2CN sobre el estado de transición y como el uso del átomo de azufre es determinante para el descenso de la energía de activación. Los resultados fueron todos realizados sobre el mismo nivel de teoría, es decir, usando el funcional APFD como un todo, en vez de utilizar sus funcionales de origen el B3PW91 y el PBE. No se tuvo tiempo para comparar con dichos funcionales por separado. Con respecto al conjunto base el Def2-TZVP, fue una opción basada en la experiencia ganada en otros compuestos en la cual el enlace N-N está presente y se produce una ruptura de ellos.