Silica Particle based nanocomposites for Specific IgE Determination to Betalactams

Current immunoassays for diagnosing betalactam (BL) allergy have limited sensitivity and poor specificity. These include ImmunoCAP, the commercial immunoassay, and the radioallergosorbent test (RAST), a handmade test performed only in specialized laboratories. Both are based on cellulose polymers modified with covalently attachedbetalactam-poly-L-lysine conjugates, which are able to interact with specific IgE (sIgE). In RAST, dendrimers have been used instead of poly-L-lysine in the formation of penicilloyl- conjugates, showing specific recognition by penicillin-sIgE. In this work, we propose the use of nanomaterials consisting on silica particles highly functionalized with drug-dendrimer conjugates (including mono- and bi-epitopic structures), as precise and controlled solid phases able to improve the tests’ reliability. The homogeneous composition of the nano-composites provides high reproducibility and quality, which is critical for hospital applications, while silica particles possess promising properties as biocompatibility, tuneable size, and functionalisation, and their preparation is affordable and reproducible. The use of nano-scaled silica particles improved the results of available immunoassays techniques in terms of sensitivity and specificity, providing the possibility of testing different betalactams, simultaneously.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

Dendrímeros antigénicos sobre partículas de sílica para determinar IgE específicas de antibióticos betalactámicos

Los inmunoensayos empleados para el diagnóstico in vitro de alergias a antibióticos betalactámicos actualmente presentan una limitada sensibilidad y pobre especificidad, además de no estar disponibles de forma comercial para todos los antibióticos implicados en procesos alérgicos. En este trabajo, se han diseñado nanopartículas de sílica altamente funcionalizadas con dendrímeros y conjugadas con amoxicilina y bencilpenicilina con objeto de mejorar el diagnóstico clínico in vitro de alergia a estos antibióticos.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

Condensación de aminopolioles y aminoazúcares con aldehídos y cetonas aromáticas. Equilibrios anoméricos y tautoméricos

Tesis doctoral con la Mención de "Doctor internacional"Los carbohidratos son los compuestos orgánicos más importantes en términos de producción; sin embargo, los aminoazúcares y aminopolioles derivados de aminoazúcares han sido muy poco utilizados en síntesis. Por eso, esta Tesis se centra en la reactividad de 2-amino-2-desoxialdosas y 1-aminopolioles derivado de azucares. La condensación de N-alquilderivados de la D-glucamina y D-galactamina con aldehídos aromáticos genera N-alquil-1,3-oxazolidinas y/o oxazinas, generando un nuevo centro quiral. En cambio, la condensación de la D-glucamina con 2-hidroxiacetofenonas conduce a bases de Schiff; que al ser acetiladas pueden ciclar a una 1,3-oxazolidina. La condensación de 2-amino-2-desoxialdosas con aldehídos aromáticos genera las correspondientes bases de Schiff, cuyos equilibrios tautoméricos, anoméricos y de anillo-cadena abierta se han estudiado tanto teórica como experimentalmente. A través de correlaciones de Hammett se ha llevado a cabo un estudio cuantitativo del efecto que los sustituyentes del anillo aromático ejercen sobre el equilibrio tautomérico de bases de Schiff. En la literatura encontramos que las bases de Schiff del gossypol y aminas presentan la forma tautomérica de N-enamina–N-enamina, mientras que las correspondientes hidrazonas poseen estructuras de N-imina–N-imina. Sin embargo, hemos demostrado que la modificación de la interacción entre los pares de electrones libres en los átomos de nitrógenos del resto de hidrazona puede favorecer una estructura de N-enamina–N-enamina Por último, tras realizar un estudio bibliográfico sobre los aminopolioles, hemos realizado una determinación estructural exhaustiva de los derivados acilados de 2-amino-2-desoxialdononitrilos, productos de los que apenas existen datos estructurales disponibles, corrigiendo estructuras erróneamente asignadas en la literatura. Los resultados experimentales han sido interpretados con ayuda de cálculos teóricos.Carbohydrates are the most important organic compounds in terms of worldwide production. However, aminosugars and aminopolyols derived from aminosugars have received little attention in synthesis. Therefore, this thesis focuses on the reactivity of 2-amino-2-desoxyaldoses and 1-aminopolyoles derived from aminosugars. The condensation of N-akylderivatives of D-glucamine and D-galactamine with aromatic aldehydes gives rise to N-akyl-1,3-oxazolidines and/or oxazines, where a new chiral center is generated. On the contrary, the condensation of D-glucamine with 2-hydroxyacetophenones leads to Schiff bases. These substances can also undergo cyclization to 1,3-oxazolidine upon acetylation. The condensation of 2-amino-2-deoxyaldoses with aromatic aldehydes produces Schiff bases, whose tautomeric, anomeric and ring-open chain equilibria have been studied both theoretically and experimentally. Moreover, a quantitative study, by means of Hammett correlations, of the effect played by substituents at the aromatic ring on the tautomeric equilibrium of Schiff. Literature data indicate that that Schiff bases from gossypol and amines exhibit the N-enamine–N-enamine tautomeric form, while the corresponding hydrazones have N-imine-N-imine structures. However, we have shown that by modifying the interactions between the lone pairs on the nitrogen atoms in the hydrazone moiety an N-enamine-N-enamine structure becomes favored. Finally, after performing a literature review on aminopolyols, this thesis also reports a detailed structural determination of the acyl derivatives of 2-amino-2-desoxyaldononitriles, for which structural data are scarcely available, and correcting wrong structures from previous studies. The experimental results will be corroborated and interpreted with the aid of theoretical calculations.Proyecto de referencia CTQ2010-18938/BQU, Ministerio de Ciencia e Innovación, Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER). Proyecto de referencia CTQ2013-44787-P, Ministerio de Economía y Competitividad, Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER). Proyecto de referencia Ayuda a grupos consolidados, GRU10049 Junta de Extremadura. Junta de Extremadura, ayuda al fortalecimiento de grupos de investigación Grant GR15022. Contrato de Técnico de Apoyo a la Investigación grupo QUOREX, UEx

Condensación de aminopolioles y aminoazúcares con aldehídos y cetonas aromáticas. Equilibrios anoméricos y tautoméricos

Tesis doctoral con la Mención de "Doctor internacional"Los carbohidratos son los compuestos orgánicos más importantes en términos de producción; sin embargo, los aminoazúcares y aminopolioles derivados de aminoazúcares han sido muy poco utilizados en síntesis. Por eso, esta Tesis se centra en la reactividad de 2-amino-2-desoxialdosas y 1-aminopolioles derivado de azucares. La condensación de N-alquilderivados de la D-glucamina y D-galactamina con aldehídos aromáticos genera N-alquil-1,3-oxazolidinas y/o oxazinas, generando un nuevo centro quiral. En cambio, la condensación de la D-glucamina con 2-hidroxiacetofenonas conduce a bases de Schiff; que al ser acetiladas pueden ciclar a una 1,3-oxazolidina. La condensación de 2-amino-2-desoxialdosas con aldehídos aromáticos genera las correspondientes bases de Schiff, cuyos equilibrios tautoméricos, anoméricos y de anillo-cadena abierta se han estudiado tanto teórica como experimentalmente. A través de correlaciones de Hammett se ha llevado a cabo un estudio cuantitativo del efecto que los sustituyentes del anillo aromático ejercen sobre el equilibrio tautomérico de bases de Schiff. En la literatura encontramos que las bases de Schiff del gossypol y aminas presentan la forma tautomérica de N-enamina–N-enamina, mientras que las correspondientes hidrazonas poseen estructuras de N-imina–N-imina. Sin embargo, hemos demostrado que la modificación de la interacción entre los pares de electrones libres en los átomos de nitrógenos del resto de hidrazona puede favorecer una estructura de N-enamina–N-enamina Por último, tras realizar un estudio bibliográfico sobre los aminopolioles, hemos realizado una determinación estructural exhaustiva de los derivados acilados de 2-amino-2-desoxialdononitrilos, productos de los que apenas existen datos estructurales disponibles, corrigiendo estructuras erróneamente asignadas en la literatura. Los resultados experimentales han sido interpretados con ayuda de cálculos teóricos.Carbohydrates are the most important organic compounds in terms of worldwide production. However, aminosugars and aminopolyols derived from aminosugars have received little attention in synthesis. Therefore, this thesis focuses on the reactivity of 2-amino-2-desoxyaldoses and 1-aminopolyoles derived from aminosugars. The condensation of N-akylderivatives of D-glucamine and D-galactamine with aromatic aldehydes gives rise to N-akyl-1,3-oxazolidines and/or oxazines, where a new chiral center is generated. On the contrary, the condensation of D-glucamine with 2-hydroxyacetophenones leads to Schiff bases. These substances can also undergo cyclization to 1,3-oxazolidine upon acetylation. The condensation of 2-amino-2-deoxyaldoses with aromatic aldehydes produces Schiff bases, whose tautomeric, anomeric and ring-open chain equilibria have been studied both theoretically and experimentally. Moreover, a quantitative study, by means of Hammett correlations, of the effect played by substituents at the aromatic ring on the tautomeric equilibrium of Schiff. Literature data indicate that that Schiff bases from gossypol and amines exhibit the N-enamine–N-enamine tautomeric form, while the corresponding hydrazones have N-imine-N-imine structures. However, we have shown that by modifying the interactions between the lone pairs on the nitrogen atoms in the hydrazone moiety an N-enamine-N-enamine structure becomes favored. Finally, after performing a literature review on aminopolyols, this thesis also reports a detailed structural determination of the acyl derivatives of 2-amino-2-desoxyaldononitriles, for which structural data are scarcely available, and correcting wrong structures from previous studies. The experimental results will be corroborated and interpreted with the aid of theoretical calculations.Proyecto de referencia CTQ2010-18938/BQU, Ministerio de Ciencia e Innovación, Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER). Proyecto de referencia CTQ2013-44787-P, Ministerio de Economía y Competitividad, Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER). Proyecto de referencia Ayuda a grupos consolidados, GRU10049 Junta de Extremadura. Junta de Extremadura, ayuda al fortalecimiento de grupos de investigación Grant GR15022. Contrato de Técnico de Apoyo a la Investigación grupo QUOREX, UEx