Vitae

Solubility; still a challenging subject in pharmaceutical sciences

**FRUCTOSE SYRUP OBTENTION FROM ENZYMATIC HYDROLYSED OF YAM STARCH (Dioscorea alata and Dioscorea rotundata)**

En este trabajo se evaluó el rendimiento de la producción de jarabes de fructosa a partir del almidón extraído de dos especies de ñame (Dioscorea alata var. Diamante y Dioscorea rotundata var. Espino). Se estableció un diseño experimental multifactor categórico completamente al azar con dos factores: concentración de sustrato en cinco niveles: 10, 20, 30, 40, 50% p/v, y la especie de ñame en dos niveles: Dioscorea alata, var. Diamante y Dioscorea rotundata, var. Espino. Para la obtención de fructosa, inicialmente se prepararon jarabes de glucosa por medio de hidrólisis enzimática del almidón de ñame, utilizando las enzimas de Novozymes®, alfa-amilasa Termamyl 120L (etapa de licuefacción) y aminoglucosidasa (AMG) 300L (etapa de sacarificación). En esta etapa los máximos equivalentes de dextrosa (ED) obtenidos son 98,28 y 96,84, para una concentración de sustrato del 30% p/v. Posteriormente se procedió a isomerizar los jarabes de glucosa a jarabes de fructuosa, utilizando la enzima inmovilizada Sweetzyme de Novozymes®. Los mejores resultados se alcanzaron a una concentración de sustrato del 30% p/v para ambas especies de ñame, las cuales presentan concentraciones de 220,57 y 210,36 g de fructosa/L, con conversiones de glucosa a fructosa de 71,46% y 67,28% para ñame Espino y Diamante respectivamente. No se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre las especies de ñame (D. alata var. Diamante y D. rotundata var. Espino), a un nivel de confianza del 5%, en cuanto a la producción de jarabe fructosado.

This investigation evaluated the yield of fructose syrup production from extracted starch of two yam species (Dioscorea alata, var. Diamond and Dioscorea rotundata, var. Espino). The experiment was conducted using an at random experimental design of multiple categorical factor analysis with two factors: a substrate concentration factor at five levels: 10, 20, 30, 40, 50% p/v and the yam species factor at two levels (Dioscorea alata, var Diamond and Dioscorea rotundata, var Espino). To obtain fructose, initially glucose syrups were prepared by enzymatic hydrolysis of yam starch using the enzymes of Novozymes®, alpha-amylase Termamyl 120L (liquefaction stage) and AMG 300L (saccharification stage). At this stage, dextrose maximum equivalents (ED) obtained were 98.28 and 96.84 for a substrate concentration of 30% w/v. In a later stage isomerisation from glucose syrups to fructose syrups using the immobilized enzyme Sweetzyme of Novozymes® was carried out. The best results were achieved with substrate concentrations of 30% p/v for both yam species, which showed fructose concentrations of 220.57 and 210.36 g/L with conversions of 71.46% and 67.28% in Espino and Diamond yams respectively. No statistically significant differences were observed between the yam species (D. alata var. Diamante and D. rotundata var. Espino) at a confidence level of 5%, regarding the production of fructose syrup.

**CONSERVATION OF STRAWBERRY (Fragaria x ananassa Duch cv. Camarosa) BY EDIBLE COATING APPLICATION OF SABILA GEL MUCILAGE (Aloe barbadensis Miller) AND CARNAUBA WAX**

La fresa es un fruto de elevada aceptación entre los consumidores, y como cultivo ofrece una permanencia significativa durante todos los meses del año, con buen posicionamiento en sus precios. El objetivo de este estudio fue aumentar la vida útil de la fresa (Fragaria x ananassa Duch cv. Camarosa), mediante la aplicación de dos recubrimientos comestibles desarrollados a partir del gel mucilaginoso de penca sábila (Aloe barbadensis Miller) y cera de carnaúba. A partir de los resultados obtenidos se concluyó que el recubrimiento comestible de gel mucilaginoso de penca sábila condujo a un aumento en la vida útil de las fresas de por lo menos 10 días, con disminución de la pérdida de humedad, del índice de respiración, y conservación de la firmeza, sin ocasionar cambios perceptibles en el color, en comparación con los frutos utilizados como tratamiento control.

The strawberry is a well accepted fruit by consumers. Its culture presents a significant yield in all months of the year and enjoys a good price positioning. The objective of this study was to extend the strawberry (Fragaria x ananassa Duch cv. Camarosa) shelf life by applying two edible coatings developed from the Aloe vera (Aloe barbadensis Miller) mucilaginous gel and carnauba wax. From the results obtained it was concluded that the use of edible coatings from Aloe vera mucilaginous gel and carnauba wax led to an increase of at least ten days in the strawberry shelf life, with reduced moisture loss and respiration rate. Besides, conservation of firmness without showing noticeable changes in color was observed, in comparison to the fruits used as a control.

**ELABORATION OF A SCALDED SAUSAGE USING COMMON BEAN FLOUR (Phaseolus spp.) AS EXTENDER**

El uso de extensores en la industria cárnica busca reemplazar la proteína cárnica con materias primas de fácil consecución, generalmente proteína vegetal a partir de leguminosas, con el fin de reducir los costos de producción. En el desarrollo del presente trabajo se utilizó como extensor, harina de fríjol común (Phaseolus spp.), variedad sabanero, en proporciones de 3%, 6% y 9%, para la elaboración de salchicha tipo Frankfurt. Se encontró que al aumentar la concentración del extensor, el producto presenta mayor luminosidad y disminución del color rojo, así como aumento de la fuerza de corte, dureza y pérdida de adhesividad y elasticidad. El análisis sensorial reveló una mayor aceptación del consumidor por el control (sin uso de extensor), y en segundo lugar por el tratamiento al 3%.

The use of extenders in the meat industry seeks to replace meat protein in general by vegetal protein from leguminous raw materials easily obtainable with the aim to reduce production costs. In this work was used flour from common bean (Phaseolus spp.) variety Sabanero as an extender, at concentrations of 3%, 6% and 9% for the elaboration of Frankfurt type sausages. The results showed that when the extender concentration was increased, the product lightness increased, the red color decreased and that shear force and hardness increased but adhesiveness and elasticity diminished. Sensory analysis showed greater acceptance by the consumer of the control samples (without extender) followed by the 3% treatment.

PRODUCTION OF 2-PHENYLETHANOL IN THE BIOTRANSFORMATION OF CINNAMYL ALCOHOL BY THE PLANT PATHOGENIC FUNGUS Colletotrichum acutatum

Biocatalytic processes may offer a cheaper alternative to natural production of flavours. The biotransformation of cinnamyl alcohol is investigated using the plant pathogenic fungus Colletotrichum acutatum as a biocatalyst. Results show that substrate is converted to 3-phenyl-1-propanol, 1-phenyl-1,3- propanediol, 2-phenylethanol, 1-phenyl-1,2-ethanediol, 3-phenyl propyl acetate, and hydrocinnamic acid. The structures of the metabolic products are elucidated on the basis of their spectral data. 2-phenylethanol has a sweet, floral odor and a wide variety of applications, especially, for the perfume and food industries. A time-course experiment demonstrates that 2-phenylethanol appeared after 120 hours, reaching almost 8% of relative abundance. Additionally, the influence that the culture broth has on the conversion capacity is investigated. It has been discovered that cinnamyl alcohol is converted faster when the substrate is incorporated in a Sabouraud medium; under this condition, 2-phenylethanol is the most common product after 288 hours reaching about 90% of the relative abundance. Biotransformation of cinnamyl alcohol using C. acutatum in a Sabouraud medium can offer a simple and efficient way to obtain 2-phenylethanol with high yield.

Los procesos biocatalíticos pueden ofrecer una alternativa económica para la producción natural de sabores. La biotransformación de alcohol cinamílico es investigada usando el hongo fitopatógeno Colletotrichum acutatum como biocatalizador. Los resultados muestran que el sustrato es convertido en 3-fenil-1-propanol, 1-fenil-1,3-propanodiol, 2-feniletanol, 1-fenil-1,2-etanodiol, 3-fenil propil acetato, y ácido hidrocinámico. Las estructuras de los productos metabólicos son elucidados con base en la información espectroscópica. El 2-feniletanol tiene un olor floral suave y una variedad de aplicaciones, especialmente, en perfumería y alimentos. Un estudio en el curso del tiempo demuestra que el 2-feniletanol aparece después de 120 horas y alcanza casi 8% de la abundancia relativa. Adicionalmente, se investiga la influencia del medio de cultivo en la capacidad de conversión. Se encuentra que el alcohol cinamílico es convertido más rápido cuando el sustrato es incorporado en medio Sabouraud; bajo esta condición, el 2-feniletanol es el producto mayoritario después de 288 horas alcanzando cerca del 90% de la abundancia relativa. La biotransformación de alcohol cinamílico mediante C. acutatum en medio Sabouraud puede ofrecer una alternativa simple y eficiente de obtener 2-feniletanol con alto rendimiento.

**BIOTRANSFORMATION OF trans-CINNAMALDEHYDE BY THE FILAMENTOUS FUNGUS Aspergillus sp**

El desarrollo de métodos biocatalíticos ha permitido la preparación de una amplia variedad de productos con alto valor agregado a través de procesos simples, selectivos, económicos y respetuosos con el medio ambiente. En este trabajo se evaluó la transformación microbiana causada por el hongo Aspergillus sp. sobre el sustrato arilpropanoide trans-cinamaldehído. El proceso se llevó a cabo empleando los medios de cultivo líquido Sabouraud y Czapeck-Dox, a temperatura promedio de 24oC, humedad relativa entre 45 y 60% y agitación orbital a 120 rpm. El sustrato se transformó principalmente a los productos metabólicos: 3-fenil-1-propanol, alcohol cinamílico, 3-fenilpropanal, acetato 3-fenilpropílico, acetato de cinamilo, alcohol bencílico, 1-fenilpropanol y 2-fenilpropanol. A partir de los resultados se concluyó que el hongo Aspergillus sp. convirtió inicialmente el trans-cinamaldehído mediante reacciones de reducción, y posteriormente modificó los productos resultantes por esterificación y descarboxilación, generando varios compuestos que se emplean como materias primas en diferentes industrias. Se discute una posible ruta metabólica y el efecto del medio de cultivo en la transformación del sustrato.

The development of biocatalytic methods has allowed the preparation of a wide variety of products with high added value through simple, selective, economical and environmentally friendly processes. In this work, the microbial transformation of arylpropanoide substrate trans-cinnamaldehyde using the fungus Aspergillus sp. was investigated. The process is carried out in liquid media culture Sabouraud y Czapeck-Dox to an average temperature 24oC, relative humidity between 45 and 60%, and with agitation at 120 rpm on a orbital shaker. The biotransformation of the substrate generated mainly the metabolic products 3-phenyl-1-propanol, cinnamyl alcohol, 3-phenylpropanal, 3-phenylpropyl acetate, cinnamyl acetate, benzylic alcohol, 1-phenylethanol, and 2-phenylethanol. From the results it is concluded that the fungus Aspergillus sp. initially converted the trans-cinnamaldehyde by reduction reactions, and later modified the products resulting through esterification and decarboxylation. In the process, several compounds used as raw materials in different industries were generated. The metabolic pathway and culture medium effect on substrate transformation are discussed.

**INHIBITORY ACTIVITY OF Murraya paniculata AGAINST MYOTOXIC PHOSPHOLIPASES A₂**

Los envenenamientos causados por serpientes del género Bothrops constituyen un problema de salud en algunos países tropicales, no solamente por la mortalidad sino por el alto porcentaje de incapacidades físicas que ocasionan. Las fosfolipasas A2 (PLA2) son componentes abundantes en los venenos bothrópicos y crotálicos, y se caracterizan por inducir daños irreversibles en el músculo. Considerando el aporte de las plantas en el tratamiento ofídico, este trabajo se enfocó en la búsqueda de inhibidores de las fosfolipasas, bien sea como alternativa terapéutica o como coadyuvante del tratamiento ofídico. De un tamizaje de 37 especies de plantas vasculares y briofitos contra las PLA2, se seleccionó la especie Murraya paniculata por su promisoria actividad preliminar. Se siguió con el fraccionamiento biodirigido por la evaluación de la actividad inhibitoria de la PLA2 y de la fracción con mayor actividad inhibitoria, por medio de cromatografía de gases acoplada a masas se identificaron metabolitos responsables de la actividad, para proponer un modelo de inhibición enzima-sustrato. Los resultados de este proyecto pretenden contribuir en la búsqueda de moléculas inhibitorias de las PLA2 en plantas vasculares, como la especie M. paniculata, que podrían llegar a ser una herramienta en el desarrollo de nuevos productos para mejorar el pronóstico del accidente ofídico.

Envenomation by snakes of the genus Bothrops are a health problem in some tropical countries, not only because of the mortality but given the high percentage of physical disabilities it causes. Phospholipases A2 (PLA2) are abundant constituents in bothropic and crotalic venoms, characterized by inducing irreversible muscle damage. Due to the contribution of plants in the snakebite treatment, we focus on the search of phospholipases inhibitors, either as an alternative treatment or as a therapeutic adjuvant of the current treatments. From a screening of 37 vascular plants and bryophytes in the search for such inhibitors, the species Murraya paniculata was selected due to its promising preliminary activity. Starting from this point further work consisting of bioassay-guided fractionation followed by the evaluation of the inhibitory activity of PLA2, the metabolites responsible for the activity were detected through a tandem of gas chromatography - mass spectrometry in the most active fraction, to propose substrate-enzyme inhibition model. The aims of this project was the search of promising compounds with an inhibitory activity of the PLA2 in vascular plants such as M. paniculata, that could become tools for developing new products to improve the prognosis of the snakebite.

EXPERIMENTAL STUDY OF THE DIELECTRIC BEHAVIOR OF TINIDAZOLE IN ACETONE AT 25°C

Tinidazole is an anti-parasitic drug widely used nowadays in therapeutics. Nevertheless, it has not been well characterized from a physicochemical point of view. In this context, by means of optical experimental methods and dielectric spectroscopy applied to diluted solutions of Tinidazole in Acetone, molar polarizations of the solute, 0P2, and the solvent, 0P1, and the average dipolar moment of tinidazole associated to acetone, were estimated, resulting in or = 9.18 D. Since this value is higher than the theoretical m of the two main conformers of isolated tinidazole, that is, 3.22 and 4.29 D, respectively, the formation of interactions between the solute and the solvent is assumed. An effect of intermolecular association by van der Waals and hydrogen bond interactions conducting to a modification of the partial molar volume of the solute, , is thus expected. From the experimental and analysis by using the Halverstadt-Kumler's method, it can be seen that had a 24% reduction as compared with the theoretical value, which would confirm the presence of such interactions

El tinidazol es un fármaco antiparasitario ampliamente utilizado en la actualidad. Sin embargo, este fármaco no ha sido bien caracterizado desde un punto de vista fisicoquímico. Por esta razón, mediante algunos métodos ópticos y espectroscopía dieléctrica, aplicados a soluciones diluidas de tinidazol en acetona, se estimaron las polarizabilidades molares del soluto, 0P2, y del solvente, 0P1, además del momento dipolar promedio, , del fármaco asociado a la acetona, obteniendo un valor o = 9,18 D. Puesto que este valor es mayor que el obtenido teóricamente para los dos confórmeros rincipales, osea 3,22 y 4,29 D, respectivamente, se asume la presencia significativa de interacciones entre el soluto y el solvente. Por lo tanto, se espera que la asociación intermolecular soluto-solvente, establecida por fuerzas de van der Waals y por enlaces de hidrógeno, conduzca a la modificación del volumen molar parcial del soluto, . A partir del análisis experimental mediante el método de Halverstadt-Kumler se observa una reducción del 24% en el valor de , al compararlo con el valor teórico, lo cual podría confirmar la presencia de tales interacciones.

PERFORMANCE OF THE JOUYBAN-ACREE MODEL FOR CORRELATING THE SOLUBILITY OF INDOMETHACIN AND ETHYLHEXYL TRIAZONE IN ETHYL ACETATE + ETHANOL MIXTURES

This work reports the experimental volumetric properties and also the saturated solubility of indomethacin and ethylhexyl triazine in ethyl acetate + ethanol mixtures at 293.15 to 313.15 K and evaluates the validity of the Jouyban-Acree (J & A) model to correlate the solubility of these compounds in ethyl acetate + ethanol solvent mixtures. The solubility correlation is studied as a function of temperature and cosolvent composition. The J & A model requires only the experimental solubility values in the pure solvents at all the temperatures under study. The calculated values by using both compounds deviate as mean in 30% from experimental solubility values.

En este trabajo se evalúa la validez del modelo de Jouyban-Acree (J - A) para la correlación de la solubilidad de estos dos agentes de uso farmacéutico en mezclas acetato de etilo + etanol, en función de la composición solvente y de la temperatura, en el intervalo entre 293,15 y 313,15 K. El modelo J - A requiere únicamente de los valores experimentales de solubilidad de los fármacos en los solventes puros en función de la temperatura. Se encuentra que los valores obtenidos con los dos compuestos presentan desviaciones cercanas al 30% respecto a los valores experimentales de solubilidad.

MOLECULAR DOCKING, 3D-QSAR AND DE NOVO DESIGN OF BENZIMIDAZOLES AND IMIDAZOLINES (S)-ISOTHIAZOLIDINONES DERIVATIVES AS PTP 1B INHIBITORS

Se realizó un estudio tridimensional cuantitativo de relación-estructura (3D-QSAR) con 40 moléculas tipo benzimidazol e imidazolina derivadas de (s)-isotiazolidinonas y su unión con el sitio activo de la proteína tirosina fosfatasa 1B (PTP 1B), utilizando el programa GOLD 3.0. La superposición molecular de los ligandos en la plantilla fue llevada a cabo por el método Database Alignment. El mejor modelo fue el constituido por la combinación de los campos estéricos y electrostáticos de CoMFA, los cuales arrojaron los siguientes parámetros: q² = 0,659 y r² = 0,997. Usando el módulo LeapFrog de SYBYL fue posible generar más de 10.000 moléculas nuevas, de las cuales 46 mostraron, teóricamente, un mejor valor de la actividad biológica que su precursora. Los datos obtenidos en el presente estudio podrían impulsar el diseño de nuevos y más potentes inhibidores de la PTP 1B, como agentes para el tratamiento de la diabetes.

A study of the relationship-dimensional quantitative structure (3D-QSAR) with 40 molecules derived from benzimidazole and imidazoline (s)-isotiazolidinonas and their union with the active site of Protein Tyrosine Phosphatase 1B using the program GOLD 3.0 was carried out. The molecular supression of the ligands in the grid was performed by the Database Alignment method. The best model formed by combining the esteric field and electrostatic fields of CoMFA, yielded the following parameters: q² = 0.659 and r² = 0.997. Using LeapFrog module of Sybyl was possible to generate more than 10,000 new molecules of which 46 showed theoretically a better value of biological activity than their forerunner. The data generated by this study could promote the design of new and more potent PTP 1B inhibitors as agents for the treatment of diabetes.

**BOROJÓ (Borojoa patinoi): SOURCE OF POLYPHENOLS WITH ANTIMICROBIAL ACTIVITY**

El fruto del borojó (Borojoa patinoi cuatrec.) es reconocido en la tradición popular por sus propiedades como conservante, posiblemente relacionadas con la presencia en él de compuestos fenólicos. En esta investigación se evaluó el contenido de polifenoles y su actividad antimicrobiana frente a patógenos como Escherichia coli y Staphylococcus aureus. El fruto del borojó tiene un contenido de polifenoles que oscila entre 600 y 800 mg ácido gálico/100gr, y actividad antimicrobiana frente a S. aureus y E. coli, determinada por halos de inhibición entre 12 y 9 mm respec ivamente. Estos resultados muestran el potencial que tiene este fruto de la familia de las Rubiaceae como posible agente antimicrobiano para ser utilizado en la industria agroalimentaria y cosmética.

According to popular belief, borojó (Borojoa patinoi cuatrec.) fruit is recognized for its preservative properties, possibly related to the presence of phenolic compounds. The content of polyphenols and their antimicrobial activity against pathogens as Escherichia coli and Staphylococcus aureus were evaluated in this research. Borojó fruit has polyphenol content between 600 and 800 mg gallic acid/100gr, and antimicrobial activity against S. aureus and E. coli with inhibition halos between 12 and 9 mm respectively. These results showed the advantages that have this fruit from the Rubiaceae family as a potential antimicrobial agent in food and cosmetics industries.

PRO-APOPTOTIC EFFECTS OF APPLE PROCYANIDINS IN HUMAN COLON CANCER CELLS AND THEIR DERIVED METASTATIC CELLS

Apples are a rich source of Procyanidins (Pcy) which are able to inhibit colon carcinogenesis in animal models, but the mechanisms through which this occurs are not well understood.The evidence obtained in our laboratory and by other researchers, which shows that Pcy trigger apoptosis through different mechanisms in human colon adenocarcinoma SW480 cells and their derived-metastatic SW620 cells is reviewed in this paper. In the apoptosis induced by Pcy, the polyamine metabolism is involved, but it is not present in SW480 cells. There is a differential sensitivity of both cells lines to the activation of TRAIL-death receptors. Pcy enhance the sensitivity of SW480 cells to TRAIL by activating the extrinsic apoptotic pathway, and overcome TRAIL-resistance in SW620 cells involving a cross-talk between the extrinsic and intrinsic pathways; and a Pcy-induced ROS production favoring mitochondria disruption. In addition, Pcy activate Fas receptor in SW480 cells, whereas SW620 cells are Fas-resistant despite the up-regulated Fas expression. Surprisingly, activation of the Fas receptor-mediated apoptosis by Pcy is observed in SW620 cells after inactivation of TRAIL-death receptors, suggesting that Fas-resistant phenotype may be associated with alterations in downstream events between TRAIL-death and Fas receptors. These data highlight the potential interest of apple Pcy in colon cancer prevention and therapy (combination therapy).

Las manzanas son fuente rica en Procianidinas (Pcy), inhiben la carcinogénesis del colon en modelos animales aunque los mecanismos no son bien comprendidos. Esta revisión presenta evidencia sobre los efectos pro-apoptóticos de Pcy por diferentes mecanismos en células humanas de adenocarcinoma de colon SW480 y sus derivadas metastáticas SW620. En la apoptosis inducida por Pcy en células SW620 participa el metabolismo de poliaminas, pero no en células SW480. Existe sensibilidad diferencial de ambas líneas a la activación de los receptores de muerte-TRAIL. Pcy aumenta la sensibilidad de SW480 a TRAIL activando la vía extrínseca, y sobrepasa la resistencia a TRAIL en células SW620 mediante interacción entre las vías extrínseca e intrínseca, y producción de especies reactivas del oxígeno (ROS) con daño mitocondrial. Pcy activan el receptor Fas en células SW480, mientras que las células SW620 son Fas-resistentes a pesar del aumento en la expresión de Fas. La activación de la apoptosis vía Fas por Pcy se observa en células SW620 después de inactivar los receptores de muerte-TRAIL, sugiriendo que el fenotipo Fas-resistente podría estar asociado con alteraciones corriente-abajo entre los receptores TRAIL y Fas. Estos datos resaltan el potencial interés en las Pcy de manzana para la prevención y terapia combinada del cáncer de colon.

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Solubility; still a challenging subject in pharmaceutical sciences

FRUCTOSE SYRUP OBTENTION FROM ENZYMATIC HYDROLYSED OF YAM STARCH (Dioscorea alata and Dioscorea rotundata)

CONSERVATION OF STRAWBERRY (Fragaria x ananassa Duch cv. Camarosa) BY EDIBLE COATING APPLICATION OF SABILA GEL MUCILAGE (Aloe barbadensis Miller) AND CARNAUBA WAX

ELABORATION OF A SCALDED SAUSAGE USING COMMON BEAN FLOUR (Phaseolus spp.) AS EXTENDER