https://hdl.handle.net/20.500.12008/37 2026-02-16T08:53:55Z https://hdl.handle.net/20.500.12008/53501 Título: Síntesis de materiales porosos heteroestructurados a partir de arcilla natural Autor: Méndez, Noelia; Romero, Mariano; Bussi, Juan; De León, Andrea Resumen: Las heteroestructuras de arcilla porosa (PCH, porous clay heterostructure) son materiales que se caracterizan por su elevada superficie y porosidad, con una estructura micro y mesoporosa combinada, alta estabilidad térmica y mecánica, y acidez superficial. Estos materiales inorgánicos están generando un gran interés por su potencial aplicación como catalizadores, soporte de catalizadores, adsorbentes, tamices moleculares y matrices porosas para el encapsulado de drogas [1,2]. Su síntesis implica la modificación de un silicato laminar catiónico con un surfactante y un precursor de sílice, en general tetraetoxisilano (TEOS). Las propiedades de los materiales que pueden obtenerse varían según las condiciones de síntesis. En el presente trabajo se sintetizaron PCHs a partir de una arcilla natural uruguaya, una montmorillonita cálcica con escazas impurezas, pretratada mediante secado y molienda. La arcilla se intercambió con una solución acuosa del surfactante cloruro de hexadeciltrimetilamonio (CTAC), seguido de la incorporación de TEOS y posterior tratamiento térmico en aire a 650 C. Se emplearon diferentes concentraciones de CTAC (0.1, 0.2 y 0.3 mol/L) y se evaluó la incorporación de hexadecilamina como co-surfactante. La arcilla y los PCHs se caracterizaron mediante ATG, isotermas de adsorción-desorción de nitrógeno, DRX, FRX y MEB. Los resultados de DRX y FRX permitieron confirmar la incorporación de sílice en la arcilla durante la síntesis de los PCHs. El aumento de la concentración de CTAC de 0.1 a 0.2 mol L-1 permitió incrementar el área específica BET de 427 a 479 m2/g y el volumen de microporos y mesoporos de 0.130 y 0.187 cm3/g a 0.159 y 0.207 cm3/g, respectivamente. Un posterior incremento de la concentración de CTAC a 0.3 mol/L fue en detrimento de estos parámetros. A su vez, el uso de la hexadecilamina tuvo un efecto positivo sobre las propiedades texturales de los materiales obtenidos. 2024-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/20.500.12008/53500 Título: Synthesis of iron-modified porous clay heterostructures (Fe-PCHs) from a raw Uruguayan montmorillonite Autor: Méndez, Noelia; Romero, Mariano; Bussi, Juan; De León, Andrea Resumen: Porous clay heterostructures (PCH) are nanoporous materials that exhibit a high specific surface area, a combined microporous and mesoporous structure, and high thermal and mechanical stability. These materials are of great interest due to their potential application as adsorbents, catalyst supports and porous matrices for the encapsulation and controlled release of drugs [1,2]. PCHs are obtain by the modification of a cationic layered silicate with a surfactant and a silica precursor, followed by heat treatment to remove the surfactant. The aim of this work was to prepare iron-modified PCHs (Fe-PCHs) from a Uruguayan raw montmorillonite, with potential application as catalysts in Fenton process. Fe-PCHs were prepared by exchange the raw clay with a solution of hexadecyltrimethylammonium and hexadecylamine as co-surfactant, followed by the incorporation of tetraethoxysilane. Finally, the solid was exchanged with a ferric nitrate solution using different concentrations: 1 and 4 mol/L and thermally treated at 650 ºC in air to obtain Fe-PCH-1 and Fe-PCH-4, respectively. The characterization of the clay and the catalysts involved: XRD, XRF, TGA and nitrogen adsorption isotherm techniques. The Fe content for Fe-PCH-1 and Fe-PCH-4 is 1.55 and 1.75%, respectively, thus confirming the effective incorporation of iron. Due to the generation of the nanoporous structure, the Fe-PCHs have significantly higher surface area (386 and 378 m2/g) and pore volume (0.294 and 0.306 cm3/g) than the clay (28 m2/g and 0.043 cm3/g). These properties suggest that Fe-PCHs are suitable candidates for catalytic processes that involve iron as active species. 2024-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/20.500.12008/53367 Título: Modelizado y simulación para evaluar la biodisponibilidad y la bioequivalencia de medicamentos Autor: Schiavo Parodi, María Alejandra Resumen: El estudio de bioequivalencia constituye el principal control de calidad biofarmacéutica exigido para autorizar la comercialización de medicamentos similares. Su finalidad es comparar la biodisponibilidad relativa frente a un producto que, conteniendo el mismo principio activo, este definido como referencia por la autoridad regulatoria. Los medicamentos de referencia suelen ser los medicamentos llamados originales o innovadores, para los cuales se ha obtenido la evidencia suficiente para respaldar su eficacia y seguridad durante el período de desarrollo, y con los cuales la sociedad genera experiencia de uso clínico. La bioequivalencia permite entonces que un producto similar pueda comercializarse respaldando su seguridad y eficacia en la demostrada para el producto original, y por lo tanto se disponibilice en el mercado farmacéutico con precios menores, mejorando el acceso de la sociedad. Si bien la evaluación de bioequivalencia es relativamente simple, su implementación conlleva desafíos importantes al tratarse de un ensayo clínico realizado principalmente en voluntarios sanos. Por ejemplo, la evaluación de productos oncológicos u otros medicamentos conteniendo principios activos con importantes efectos adversos conlleva limitaciones éticas relevantes. A su vez, debido a los fines regulatorios del estudio, el análisis farmacocinético implementado, denominado análisis no compartimental, requiere de un muestreo de concentraciones intenso, el cual es muy difícil implementar en casos de medicamentos complejos como productos oftálmicos. Finalmente, los costos económicos asociados a la evaluación de bioequivalencia restringen la implementación de este control de calidad, sobre todo en países como el nuestro, donde históricamente se han otorgado registros de comercialización sin esta evaluación llevando a que más del 90% de los productos comercializados continúan siendo similares. La farmacometría es una disciplina centrada en el desarrollo de modelos computacionales mecanísticos, que se ha consolidado como una herramienta clave en la investigación farmacéutica, con aplicaciones relevantes para el desarrollo eficiente de medicamentos. Aunque los modelos farmacométricos incorporan cierto grado de subjetividad, ofrecen ventajas que permiten evaluar la bioequivalencia al realizar ensayos clínicos con diseños de muestreo limitado, así como realizar proyecciones en condiciones no evaluadas experimentalmente. Este enfoque puede contribuir a reducir los costos éticos y económicos asociados a estos estudios clínicos, y por lo tanto a facilitar la implementación de políticas de genéricos que aseguren la disponibilidad de medicamentos con comprobada calidad biofarmacéutica a la población. La presente tesis busca implementar el modelizado y la simulación para abordar las situaciones en las que el análisis tradicional de bioequivalencia resulta difícil de aplicar y para guiar la toma de decisiones basadas en modelos en el desarrollo de medicamentos similares. De esta manera, se pretende contribuir tanto al ámbito académico, como a la industria farmacéutica nacional y regional, mediante la aplicación de enfoques farmacométricos al desarrollo eficiente de medicamentos similares y su evaluación biofarmacéutica y clínica, superando así las limitaciones asociadas a la realización de ensayos clínicos. Los métodos de bioequivalencia basada en modelos permiten analizar datos ya existentes y predecir resultados en situaciones no evaluadas. Para explorar este enfoque, se desarrolló un modelo no lineal de efectos mixtos que integró los datos de un estudio de bioequivalencia en dosis única entre dos formulaciones de ácido valproico, incorporando además la información sobre su unión saturable a proteínas plasmáticas. El objetivo de este trabajo fue proyectar el desempeño relativo de las formulaciones en condiciones de estado estacionario, reduciendo así la necesidad de estudios clínicos adicionales con fines regulatorios. Se exploraron además estrategias de diseño óptimo de experimentos para proponer ensayos clínicos con muestreo limitado que permitan arribar a resultados concluyentes. Asimismo, se desarrollaron modelos de farmacología de sistemas para evaluar la equivalencia terapéutica entre formulaciones. Estos modelos integran observaciones experimentales y herramientas computacionales para analizar las interacciones de un fármaco dentro de un sistema biológico. Para aplicar esta metodología, el modelo no lineal de efectos mixtos fue integrado en una estructura mecanística que describe la interacción de los metabolitos del ácido valproico con las vías metabólicas de carnitina y amonio. Esta estrategia permitió caracterizar la toxicidad inducida por ácido valproico y evaluar los efectos de la suplementación con L-carnitina, tanto en administración aguda como en tratamientos crónicos. Además, posibilitó la identificación de subgrupos de pacientes potencialmente sensibles a los efectos adversos del fármaco, avanzando no solo en la comparación de bioequivalencia, sino también en la evaluación de la equivalencia terapéutica entre las formulaciones estudiadas. Finalmente, se trabajó en estrategias de predicción de bioequivalencia para informar la toma de decisiones en el desarrollo de medicamentos bioequivalentes, dentro del enfoque denominado “bioequivalencia virtual”. Esta estrategia utiliza modelos farmacocinéticos de base fisiológica que permiten integrar características de principios activos, del organismo y de la formulación evaluadas in vitro e in silico para predecir la biodisponibilidad relativa de diferentes formulaciones previo a la realización de estudios in vivo, aportando una base predictiva sólida para la toma de decisiones y optimizando el uso de recursos. Este enfoque se aplicó a un proyecto de investigación orientado a respaldar la toma de decisiones en el desarrollo de formulaciones bioequivalentes de liberación inmediata y de liberación prolongada de un fármaco de clase II según el Sistema de Clasificación Biofarmacéutica. Los resultados obtenidos destacan la eficacia de integrar modelos mecanísticos, métodos estadísticos avanzados y ensayos biofarmacéuticos, resaltando su utilidad para guiar el diseño racional y científicamente fundamentado de medicamentos similares. La presente tesis evidencia el amplio potencial de las herramientas farmacométricas exploradas en distintos ámbitos del desarrollo farmacéutico, promoviendo un diseño racional de medicamentos. Además, facilita la identificación de problemas de calidad biofarmacéutica y la optimización de estrategias de dosificación, favoreciendo terapias más seguras y efectivas. Palabras clave: farmacometría, bioequivalencia, medicamentos similares, modelos no lineales de efectos mixtos, farmacología de sistemas, calidad biofarmacéutica. 2025-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/20.500.12008/53333 Título: Aportes de la toxicología a la formación ambiental de los estudiantes de la Facultad de Química Autor: Heller Aguerre, María Teresa Resumen: La toxicología es la ciencia que estudia los efectos adversos de las sustancias químicas. Desde sus orígenes en la Antigüedad, como ciencia de los venenos, ha evolucionado hasta el presente en sus diversas áreas, que incluyen la toxicología clínica y forense, la toxicología social y la toxicología ambiental, entre otras. La toxicología se relaciona directamente con la química y la farmacología, ya que utiliza sus principios teóricos y herramientas analíticas para comprender y predecir las interacciones de los compuestos químicos en los sistemas vivos. La química, precedida por la vieja alquimia, se estableció como ciencia a fines del siglo XVIII con Lavoisier y, junto con el avance de la Revolución Industrial, comenzó a desarrollarse más tanto en el plano teórico como en su aplicación a las más diversas tecnologías. En este contexto, la química y la toxicología evolucionaron de manera conjunta y paralela. A medida que la química expandía su conocimiento teórico y práctico, la toxicología se consolidaba como una respuesta indispensable a los efectos adversos de los productos químicos empleados en la industria. Ahora bien, en el siglo XX, especialmente a partir de 1950, la toxicología adquirió especial relevancia dado el empleo y síntesis de un número cada vez más alto de sustancias químicas en la industria y en la vida cotidiana, así como la creciente evidencia de los impactos en el ambiente y en la salud asociados a este hecho. Los efectos adversos originados por los productos químicos, cristalizados en problemas y conflictos en el medio ambiente, condujeron, a partir de la década de 1960, al nacimiento y desarrollo de las ciencias ambientales, actualmente indisociables de la química o de la toxicología. La toxicología amplió entonces su campo hacia el estudio de los efectos adversos de los nuevos compuestos en el medio ambiente, consolidándose como una disciplina clave para el desarrollo científico sensible a la cuestión ambiental. Por su parte, estos cambios se reflejaron con el tiempo y en mayor o menor medida en la formación de los profesionales de la química. En Uruguay, en la Facultad de Química de la Universidad de la República (UdelaR), el proceso implicó una transformación significativa en la enseñanza de la toxicología, integrando de manera paulatina los contenidos y perspectivas ambientales. Enmarcada en esta evolución de una creciente preocupación ciudadana por lo ambiental, la presente investigación se planteó como objetivo analizar la influencia del desarrollo histórico y epistemológico en los aspectos pedagógico-didácticos de la enseñanza de la toxicología en la Facultad de Química de la UdelaR, enfatizando su efecto en la formación ambiental de nuestros estudiantes. Los objetivos específicos se centran en estudiar la evolución histórica de la toxicología como disciplina y como materia de enseñanza a nivel nacional, analizar su vínculo epistemológico con la química y las ciencias ambientales, y evaluar el impacto educativo de los enfoques ambientales en los cursos de toxicología de la Facultad de Química. La metodología se estructuró a partir de una estrategia de investigación cuali-cuantitativa mediante la técnica de triangulación, desarrollada en tres módulos: histórico-educativo, epistemológico-educativo y pedagógico-didáctico. Los dos primeros módulos se construyeron en base al análisis de documentos existentes mientras que para el módulo pedagógico- didáctico se recopilaron y analizaron datos provenientes de programas de asignaturas, entrevistas a docentes y estudiantes, y ejercicios hechos con estudiantes entre 2015 y 2024. Los principales resultados constatan la influencia de la evolución histórica y social de la disciplina, la que se ve reflejada en los cambios de enfoque de la formación en toxicología que reciben los estudiantes. Se reconoce en Uruguay como punto de quiebre, tanto para la investigación como para la enseñanza de esta disciplina en Facultad de Química, el impulso de un evento puntual social: la crisis del plomo en el barrio La Teja de Montevideo a partir del año 2001, descrita en esta Tesis. En esta evolución, se han ido incorporando al Area Toxicología varias asignaturas con un decidido enfoque ambiental, lo que ha tenido un impacto muy significativo tanto sobre el propio cuerpo docente en su forma de abordaje de la enseñanza como sobre el aprendizaje de los estudiantes. Se evidencia actualmente una significativa comprensión de la relevancia de la problemática ambiental a nivel estudiantil. Esta investigación muestra que la enseñanza de la toxicología en la Facultad de Química de la UdelaR tiene raíces históricas profundas y ha evolucionado, especialmente desde mediados del siglo XX, hacia un enfoque ecosistémico y ambientalmente responsable. Se reconoce en Uruguay como punto de quiebre, tanto para la investigación como para la enseñanza de esta disciplina en Facultad de Química, el impulso de un evento puntual social: la crisis del plomo en el barrio La Teja de Montevideo a partir del año 2001, descrita en esta Tesis. En esta evolución, se han ido incorporando al Área Toxicología varias asignaturas con un decidido enfoque ambiental, lo que ha tenido un impacto muy significativo tanto sobre el propio cuerpo docente en su forma de abordaje de la enseñanza como sobre el aprendizaje de los estudiantes. Estos cambios reflejan que la formación en toxicología no puede limitarse a un enfoque meramente técnico: exige una didáctica activa y participativa, que integre de manera explícita la dimensión ética y preventiva. De este modo, la toxicología se consolida como un campo estratégico para articular saber químico, conciencia ambiental y compromiso social, cuestionando visiones reduccionistas que contraponen "química” y "ambiente”, y promoviendo prácticas orientadas al desarrollo sostenible. Concluimos que la formación en toxicología contribuye de manera significativa a una cultura crítica y formada en el cuidado del ambiente, y que conviene profundizar esta línea, consolidando estrategias didácticas activas, fortaleciendo la perspectiva ética y ampliando las herramientas de análisis y gestión ambiental para responder a los desafíos presentes y futuros. 2025-01-01T00:00:00Z