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ORIENTACION PROMEDIO Y DINAMICA REORIENTACIONAL DE ALCOHOLES BENCILICOS QUIRALES Y AQUIRALES Y SUS ETERES LINEALES DISUELTOS EN BICAPAS LIPIDAS. UN ESTUDIO 2H-RMN Y MODELACION MOLECULAR
Nº Proyecto : 1010211
Concurso : FONDECYT-REGULAR
Año Concurso : 2001
Consejo : CIENCIA
Duración : 4 años
Estado : APROBADO
Inicio : Marzo 2001
Término : Marzo 2005
Recursos Asignados
(en miles de pesos del año de concurso)
Año 2001: 20.192
Año 2002: 12.060
Año 2003: 13.481
Año 2004: 14.300

INVESTIGADOR RESPONSABLE
COINVESTIGADOR(ES)
TESISTA(S) ASOCIADO(S) AL PROYECTO
  • SAAVEDRA , JUAN PABLO

INSTITUCION PRINCIPAL

REGIÓN
  • METROPOLITANA
INSTITUCION(ES) SECUNDARIA(S)
    UNIVERSIDAD DE CHILE (UCH)
    FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS Y FARMACEUTICA
    DEPARTAMENTO DE QUIMICA ORGANICA Y FISICOQUIMICA

DISCIPLINA PRINCIPAL
  • FISICO-QUíMICA/ QUíMICA/ CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES

SECTOR DE APLICACIÓN
  • CONOCIMIENTO GENERAL

RESUMEN DEL PROYECTO

El estudio del comportamiento de las bicapas lipídicas es de gran importancia para comprender el papel que juegan los lípidos y los sustratos disueltos en el funcionamiento de las membranas biológicas. La bicapa controla la difusión de moléculas pequeñas, iones y agua, y además provee de un medio particularmente adecuado para el funcionamiento de proteínas y azúcares, por ejemplo las bombas de sodio, responsables de restaurar el potencial de membrana después del impulso eléctrico. A pesar de investigarse desde hace más de un siglo, el fenómeno de la anestesia aún no es comprendido completamente. El mecanismo de acción de los anestésicos no esta totalmente elucidado. Por un lado hay opiniones a favor de una modificación en el grado de orden de la membrana, lo que induciría cambios conformacionales en ciertas proteínas involucradas en el proceso, y por otro lado hay opiniones que se inclinan por un efecto directo del anestésico sobre la proteína. El alcohol bencílico, comúnmente empleado como anestésico, ha sido objeto de numerosas investigaciones tanto teóricas como experimentales. Por lo tanto la localización, orientación promedio y movilidad de estas moléculas disueltas en membranas es un tema activo de investigación. En este proyecto proponemos estudiar la orientación promedio y la movilidad del anillo aromático, presente en derivados de alcoholes bencílicos-d5 quirales y no quirales, disueltos en cristales líquidos liotrópicos nemáticos discoidales (clln) catiónicos y aniónicos, con interfaces quiral y no quiral. Mediremos los desdoblamientos cuadrupolares residuales de deuterio para estimar la orientación promedio del anillo aromático-d5 a través de los parámetros de orden, y también mediremos los tiempos de relajación longitudinal de deuterio, T1, de donde podremos estimar el tiempo de correlación del movimiento molecular. De esta forma se obtiene experimentalmente un cuadro completo de la dinámica reorientacional del huésped disuelto en la bicapa. Por otra parte, proponemos estudiar también la interacción agua-superficie del agregado y el efecto que sobre esta tiene la molécula huésped, a través del desdoblamientos cuadrupolares de deuterio de HDO (se utiliza H2O con 0.05% D2O como solvente) y decanol-(-d2. Es posible observar efectos del huésped sobre la dinámica del agregado mismo, a través del ancho de la banda del espectro 1H-RMN atribuible a las interacciones dipolares residuales de las cadenas alifáticas del agregado, orientadas en el campo magnético externo. Se estudiarán también las posibles interacciones específicas atribuibles a la quiralidad, midiendo los tiempos de relajación y desdoblamientos cuadrupolares de dos series de alcoholes bencílicos quirales, (R)- y (S)-, disueltos en cristales líquidos preparados con anfifílos quirales. Todas la moléculas serán preparadas al 100% deuterados en el anillo aromático, como lo requieren la mediciones de tiempos de relajación. Los alcoholes quirales, ((R)- y (S)-1-feniletanol, serán preparados enantioselectívamente empleando métodos descritos. Los éteres lineales de los alcoholes quirales y no quirales, (de 1 a 12 carbonos), se prepararán empleando métodos estándar de la síntesis orgánica. Los anfifílos no quirales que se emplearán en este estudio son decilsulfato de sodio, potasio y cesio, (NaDS, KDS y CsDS, aniónicos), para estudiar el efecto del contraión y bromuro de tetradeciltrimetilamonio y cloruro de hexadecilpiridinio (TDTMABr, HDPyBr, catiónicos), para observar efectos debidos al cambio de carga y la simetría superficial de la bicapa. Los anfifílos quirales, N-dodecanoil-L-alaninato de cesio (CsDAla, 1 centro quiral) y N-dodecanoil-L-treoninato de cesio, CsDTreo (2 centros quirales, ambos aniónicos), se emplearán para estudiar posibles interacciones específicas atribuibles a la quiralidad entre los alcoholes (R)- y (S)-1-feniletanol y sus éteres lineales con las superficies quirales. Hemos establecido contacto con el Prof. Dr. José García de la Torre, de la Universidad de Murcia, España, quien es un prestigiado investigador en el área de la Dinámica Molecular (DM) y Dinámica Browniana (DB) de membranas, para realizar la modelación de nuestros sistemas y realizar el cálculo de los parámetros de orden y otras propiedades de interés. Las mediciones de tiempos de relajación y las simulaciones empleando Dinámica Molecular y Dinámica Browniana son dos líneas de investigación totalmente nuevas en Chile, que además son complementarias con nuestros estudios en cristales líquidos.

PUBLICACIONES DEL PROYECTO

La finalidad principal de la base de datos de publicaciones FONDECYT es registrar la productividad científica informada por los investigadores de los proyectos financiados por este Fondo. Considerando la importancia que esta información tiene para la comunidad científica y publico en general, CONICYT la hace pública en su sitio web. Sin embargo, es necesario aclarar que no es una base de datos bibliográfica. Los autores informados en cada publicación, ordenados alfabéticamente, son aquellos que participaron directa o indirectamente en el proyecto y no responden necesariamente al orden de los autores del paper original.

ARTICULOS:

AHUMADA GUTIERREZ, HERNAN RAUL; MONTECINOS ESCOBAR, RODRIGO ANDRES; MARTINEZ, R; ARAYA MATURANA, RAMIRO JUAN; WEISS LOPEZ, BORIS ENRIQUE JOSE JOAQUIN.
ABOUT THE DIFFERENCE IN THE QUADRUPOLE SPLITTING OF WATER BETWEEN CATIONIC AND ANIONIC NEMATIC LYOTROPIC LIQUID CRYSTALS. H-2-NMR AND MOLECULAR DYNAMICS STUDY.
JOURNAL OF THE CHILEAN CHEMICAL SOCIETY (PRINT), VOL.49 (3):209-213, 2004.

 

AHUMADA GUTIERREZ, HERNAN RAUL; MONTECINOS ESCOBAR, RODRIGO ANDRES; ALEGRIA, SERGIO; ARAYA MATURANA, RAMIRO JUAN; WEISS LOPEZ, BORIS ENRIQUE JOSE JOAQUIN.
CHIRAL DISCRIMINATION OF L- AND D-N-ACYL-1-PHENYL-D-5-2-AMINOPROPANES IN A CESIUM N-DODECANOYL-L-THREONINATE CHOLESTERIC NEMATIC LYOMESOPHASE.
JOURNAL OF THE CHILEAN CHEMICAL SOCIETY (PRINT), VOL.50 (1):421-425, 2005.

 

AHUMADA GUTIERREZ, HERNAN RAUL; ALISTE GOMEZ, MARCELA PAZ; ARAYA MATURANA, RAMIRO JUAN; MARTINEZ, R; MONTECINOS ESCOBAR, RODRIGO ANDRES; OLEA CARRASCO, FLOREAL ANDRES; TIELEMAN, D. PETER; WEISS LOPEZ, BORIS ENRIQUE JOSE JOAQUIN.
STRUCTURE AND AGGREGATION NUMBER OF A LYOTROPIC LIQUID CRYSTAL: A FLUORESCENCE QUENCHING AND MOLECULAR DYNAMICS STUDY.
LANGMUIR, VOL.20:5703-5708, 2004.

 
INFORME:

WEISS LOPEZ, BORIS ENRIQUE JOSE JOAQUIN.
ORIENTACION PROMEDIO Y DINAMICA REORIENTACIONAL DE ALCOHOLES BENCILICOS QUIRALES Y AQUIRALES Y SUS ETERES LINEALES DISUELTOS EN BICAPAS LIPIDAS. UN ESTUDIO 2H-RMN Y MODELACION MOLECULAR.
2005. 12 p.

 
MANUSCRITOS:

AHUMADA GUTIERREZ, HERNAN RAUL; MONTECINOS ESCOBAR, RODRIGO ANDRES; TIELEMAN, D. PETER; WEISS LOPEZ, BORIS ENRIQUE JOSE JOAQUIN.
DYNAMICS OF BENZYL ALCOHOL AND BENZYL ALKYL ETHERS DISSOLVED IN NEMATIC LYOTROPIC LIQUID CRYSTALS. 2H-NMR AND MD SIMULATIONS.
29 p.

 

AHUMADA GUTIERREZ, HERNAN RAUL; MARTINEZ, R; MONTECINOS ESCOBAR, RODRIGO ANDRES; TIELEMAN, D. PETER; WEISS LOPEZ, BORIS ENRIQUE JOSE JOAQUIN.
INCORPORACION DE ALCOHOL BENCILICO Y SUS ETERES LINEALES EN CRISTALES LIQUIDOS DE CLORURO DE TETRADECILTRIMETIL AMONIO. .

 
PONENCIAS:

ARAYA MATURANA, RAMIRO JUAN; CARDONA VILLADA, WILSON; DELGADO CASTRO, TOMAS FLAVIO; HERRERA, RODRIGO; SOTO DELGADO, JORGE; WEISS LOPEZ, BORIS ENRIQUE JOSE JOAQUIN.
1REACCIONES DIELS-ALDER ALTAMENTE REGIO Y DIASTEREOFACIALMENTE SELECTIVAS.
En: 24º JORNADAS CHILENAS DE QUIMICA. TEMUCO, CHILE. 20011128-20011130.

 

ARAYA MATURANA, RAMIRO JUAN; HEREDIA MOYA, JORGE; WEISS LOPEZ, BORIS ENRIQUE JOSE JOAQUIN.
CORRELACIONES HETERONUCLEARES A MUY LARGO ALCANCE (nJn>3) EN ESPECTROS HMBC DE CROMONAS 3-SUSTITUIDAS.
En: 24º JORNADAS CHILENAS DE QUIMICA. TEMUCO, CHILE. 20011128-20011130.

 

ARAYA MATURANA, RAMIRO JUAN; AZOCAR RANGEL, MAURICIO ALEJANDRO; MONTECINOS ESCOBAR, RODRIGO ANDRES; SAAVEDRA FERNANDEZ, JUAN PABLO; WEISS LOPEZ, BORIS ENRIQUE JOSE JOAQUIN.
DINAMICA DE ALCOHOL BENCILICO EN BICAPAS LIPIDICAS EMPLEANDO RELAJACION 2H-RMN.
En: 24º JORNADAS CHILENAS DE QUIMICA. TEMUCO, CHILE. 20011128-20011130.

 

ARAYA MATURANA, RAMIRO JUAN; AZOCAR RANGEL, MAURICIO ALEJANDRO; OLEA CARRASCO, FLOREAL ANDRES; WEISS LOPEZ, BORIS ENRIQUE JOSE JOAQUIN.
NUMERO DE AGREGACION DE MICELAS DISCOIDALES DE CRISTALES LIQUIDOS LIOTROPICOS DE BROMURO DE Y CLORURO DE TETRADECILTRIMETILAMONIO.
En: 24º JORNADAS CHILENAS DE QUIMICA. TEMUCO, CHILE. 20011128-20011130.

 
TESIS:

SAAVEDRA FERNANDEZ, JUAN PABLO.
DINAMICA DE ALCOHOL BENCILICO Y ETERES DERIVADOS, EN BICAPAS LIPIDICAS, EMPLEANDO RELACION 2H-RMN.
Tesis para optar al titulo de PROFESOR DE QUIMICA. SANTIAGO, CHILE. UNIVERSIDAD METROPOLITANA DE CIENCIAS DE LA EDUCACION (UMCE), FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS, DEPARTAMENTO DE QUIMICA. 2002. Profesor Guia: WEISS LOPEZ, BORIS ENRIQUE JOSE JOAQUIN.

 
Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica - CONICYT
Moneda 1375, Providencia, Santiago de Chile.
Teléfono: (56 2) 2365 4400