Proceso Heterogéneo Simil Fenton (PHeSF) aplicado al tratamiento de efluentes líquidos industriales

Los procesos industriales emplean importantes volúmenes de agua, peroc cuando se descartan los efluentes líquidos residuales no siempre está garantizada que en la eliminación no se incorporen compuestos recalcitrantes y/o tóxicos en las aguas superficiales y subterráneas. Los Procesos de Oxidación Avanzada (POAs) brindan una herramienta muy dúctil para abatir la materia orgánica presente hasta CO2 y H2O, mediante la generación del potente radical hidroxilo (*OH). Sin embargo, el Proceso Homogéneo Fenton (PHF) presenta algunos inconvenientes en su implementación a escala industrial que se evitan cuando se utilizan óxidos de Fe como catalizador, dando origen de este modo al Proceso Heterogéneo Símil Fenton (PHeSF). Con este objetivo se obtuvieron muestras de efluente industrial en 60 establecimientos. Se determinó la Demanda Química de Oxígeno (DQO) inicial y final para luego calcular el porcentaje de abatimiento. Finalizado el tratamiento, todos los efluentes alcanzaron un porcentaje de abatimiento superior al 80%, con excepción de la producción de Laboratorios de Medicina Humana (LMH) y Lavaderos Industriales (LIN) que presentaron un valor de abatimiento del 73%. El tratamiento de efluentes mediante el uso de PHeSF ha probado ser muy eficiente para distintos tipos de industrias. El método resultó efectivo para valores de DQO inicial de hasta aproximadamente 25.000 mg/L. Este sistema propone una alternativa de sencilla implementación para el tratamiento de de residuos líquidos de modo más acabado y limpio, qu contribuye a disminuir la progresiva contaminación ambiental generada por los efluentes líquidos industriales.processes use large volumes of water, but when the liquid effluents are discarded waste is not always guaranteed that not removing recalcitrant and/or toxic compounds, so, they will be incorporated into surface water and groundwater. Advanced Oxidation Processes (AOPs) provide a very ductile tool to bring down the organic matter to CO2 and H2O by generating potent hydroxyl radical (●OH). However, the Process Homogeneous Fenton (PHF) has disadvantages in industrial-scale implementation avoided where Fe oxides are used as catalyst, giving rise thereby to Heterogeneous Fenton Process Simile (HeFPS). With this objective, industrial effluent samples from 60 establishments were obtained. The start and end value of the Chemical Oxygen Demand (COD) were determined and then the percentage of abatement was calculated. After treatment, all effluent reached a percentage of abatement more than 80 %, except for the production of Human Medicine Laboratory (HML) and Industrial Laundries (INL) that had a value of 73 % abatement. Wastewater treatment using HeFPS has proven very efficient for various types of industries. The method was effective for initial COD values up to about 25,000 mg / L. This system proposes a simple alternative implementation for the treatment of liquid waste more cleanly finished and that contributes to the progressive decrease environmental pollution caused by industrial effluents. Keywords: AOPs, liquid effluents, heterogeneous Fenton.Fil: Bernatene, Eduardo Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Endler, Daniel. Barrozero; ArgentinaFil: Vitale, Arturo Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentin

Reacciones de Aril-Litio con monóxido de carbono

En la presente tesis se describe el estudio de la reacción de compuestos aril-litio con monóxido de carbono en estado gaseoso. El objetivo de la reacción es la inserción directa de los elementos de la molécula de monóxido de carbono en la unión C-Li de compuestos aromáticos litiados. Nuestras experiencias preliminares (J.Am.Chem.Soc.95, 8118 (1973)) parecían indicar que el fenil-litio estaba actuando en forma de dímero, ya que siempre se integraban al menos dos grupos fenilos en los productos finales de reacción. De los datos de literatura resumidos en el capítulo 1 se apreciaba la variabilidad del grado de asociación y el notable efecto de los solventes y "bases donoras" sobre la estructura real del compuesto organolítico. Por esta razón lo primero que se estudio fué el aspecto de la "agregación" desde los enfoques: métodos de preparación; análisis del efecto del solvente y modificación de la estructura del reactivo. Para tener más información sobrela misma se realizaron cálculos teóricos de la molécula de fenil-litio tanto de la forma monomérica como del dímero, se utilizó para el cálculo el método INDO adecuadamente modificado. Se mantuvieron invariables las uniones del grupo bencénico con excepción de la unión C-Li cuya optimización dió como resultado una longitud de 2,243 Å. De los datos obtenidos se deduce que la estructura del dímero está favorecida con respecto al monómero y se observa que en ambos el átomo de carbono que está unido al litio lleva carga negativa. De los autovectores se advierte una contribución positiva de los orbitales 2 p no ocupados en el átomo de litio. El momento dipolar obtenido para el monómero es de 6,30 D. Estos datos se comparan muy satisfactoriamente con los encontrados en un estudio "ab initio" realizado en el más alto nivel en un trabajo conjunto de las Universidades de Harvard y Texas en 1980 parael metil-litio. Otro aspecto que se analizó detalladamente es el métodode preparación del reactivo, por la influencia que este pudiera tener en la estructura real del producto obtenido. Se resume en el capítulo 2 los distintos métodos analizados y en la parte experimental se describe la técnica desarrollada para obtener cada aril-litio en alto grado de pureza y con la estabilidad necesaria para llevar a cabo los estudios propuestos. Con respectoal monóxido de carbono éste no se fabrica en el país y se diseñó un aparato para su generación y medición en condiciones aptas para su uso y seguridad en el laboratorio. Paralelamente a los estudios de métodos de preparación se analizaron los antecedentes bibliográficos de otros compuestos organometálicos relacionados. Como puede apreciarse en el capítulo 3 si bien las mismas, por su importancia, suscitaron interés desde largo tiempo atrás, son todavía poco útiles en síntesis debido a la variedad de productos a los que da origen y a los mecanismos poco claros de su formación. Análogo comentario es naturalmente válido para la reacción de compuestos organolíticos con monóxido de carbono y el objetivo de la presente tesis es contribuir al esclarecimiento dela misma. Nuestros esfuerzos se concentraron en el estudio de aril-litio, especialmente o-anisil y fenil-litio. Como se describe en la primera parte del capítulo 4, la reacción de o-anisil-litio es muy sensible a las condiciones de reacción, pero se logró adecuarlas para obtener solamente dos productos: o,o'-dimetoxi-benzofenona y o,o'-dianisil-carbinol en proporciones comparables. Este resultado puede interpretarse como proveniente de un intermediario único de reacción: la sal de litio del dianión de la o,o'-dimetoxibenzonenona que, hemos comprobado, sufre parcial oxidación en atmósfera de monóxido de carbono durante la hidrólisis, produciendo eldianisil-carbinol y la o,o'-dimetoxi-benzofenona. En la reacción de fenil-litio, descripta en la segunda parte del capítulo 4, se analizaron numerosas variables. La reacción en presencia de haluros de alquilo fue estudiada con detalle por sus implicancias mecanísticas y sintéticas porlo que se le dedica un capítulo aparte. Sintéticamente los resultados obtenidos en la reacción de fenil-litio (en THF, a menos que se indique lo contrario) pueden resumirse en los siguientes puntos: 1) La velocidad de reacción es cinco veces mayor que la del o-anisil-litio. 2) Los productos obtenidos son: benzofenona; α,α-difenil-α-hidroxi-acetofenona;benzoína; α,α-difenilacetofenona; α-hidroxi-acetofenona; 1,1,2-trifenil-etilen-glicol y benzhidrol. 3) Los productos principales de la reacción a -78° son los tres primeros. 4) No se produce trifenil-carbinol. 5) El hidruro de litio no modifica la composición de la mezcla de reacción. 6) El benzhidrol aparece en muy baja proporción. 7) Al aumentar la dilución del reactivo, aumenta la proporción debenzoína. 9) Cuanto menos polar es el solvente menor es la formación de benzoínay la de α,α-difenil-α-hidroxi-acetofenona, y aumenta la proporciónde α,α-difenil-acetofenona. 10) En ausencia de solvente, al aumentar la temperatura, aumentala proporción de α,α-difenil-acetofenona, hasta transformarseprácticamente en un único producto de reacción a 110°. 11) No se observa variación en la proporción relativa de los productosa distintos tiempos de reacción. 12) Análogo comentario vale para el calentamiento de la mezcla de reacción en ausencia de monóxido de carbono, una vez concluída la absorción de éste. 13) El tratamiento de la mezcla de reacción con anhídrido acético produce el diacetato del enol de la benzoína, exclusivamente en la forma cis. 14) El agregado de bases donoras al solvente de reacción retarda cinco veces la velocidad de la misma. 15) La reacción realizada en presencia de bromuro de n-butilo no produce benzofenona. 16) Los únicos productos de reacción en esas condiciones son 1,1-difenil-pentanol y benzoína. 17) El dianión de la benzofenona no produce 1,1-difenil-pentanol en las condiciones de los resultados 15 y 16. 18) Los cloruros de alquilo no tienen influencia apreciable en la reacción. 19) La reacción en presencia de haluros de alquilo secundarios y terciarios tiene menor velocidad que en presencia de los primarios. 20) En esos casos disminuye la proporción del alcohol correspondiente,aumenta la benzoína y se forman éteres diaril-alquilicos. La diversidad de productos obtenidos en la reacción de carbonilación, la extrema sensibilidad de la misma a diversos factores, y los escasos y poco claros datos de la literatura, sugieren la formación de más de un intermediario y posibles reacciones competitivas entre éstos con el reactivo. También las reacciones de inserción con catalizadores metálicos policarbonílicos son de química poco clásica. La primera incógnita de la reacción es, en primer lugar, cuál es el primer intermediario que se forma. Los cálculos teóricos, como así también los resultados experimentales de la presente tesis proponen evidencias de que el fenil-litio, en su estructuracarbaniónica es el más reactivo en la reacción en solución. La primera etapa implicaría una coordinación del átomo de litio con el oxígeno carbonílico, dando un estado de transición de cuatro centros como se indica en el esquema 17. Si bien éste no había sido propuesto antes para esta reacción, es conocida la habilidad de los compuestos organolíticos para formar estados de transición de este tipo. Una posterior reorganización del mismo conduciría al primer intermediario de la reacción, el acil-litio, del cual no se ha intentado su aislación, pero se presentan evidencias de su existencia. Uno de los intermediarios siguientes se comprueba por la obtención del diacetato del enol de la benzoína con absoluta estereoespecificidad. El otro, formado por la reacción entre el acil-litio y fenil-litio, es la sal de litio del dianión de la benzofenona, único intermediario que ya había sido demostrado con anterioridad. Los efectos de solvente y de temperatura son compatibles con las diferentes velocidades involucradas en el esquema 17. Análogo comentario puede hacerse con respecto a los efectos de los sustituyentes para el caso de los grupos ubicados en la posición "para" al centro de reacción. El o-anisil-litio muestra un comportamiento especial que sugiere un efecto de coordinación de los electrones no apareados del átomo de oxígeno con el átomo de litio deficiente de electrones, tanto en la molécula de reactivo como en el intermediario de reacción. Los resultados de interés sintético de estas experiencias pueden resumirse en que, por ejemplo, la reacción realizada en ausencia de solvente, con fenil-litio en estado cristalino y a 110° permite la obtención en un solo paso de α,α-difenil-acetofenona con un 94% de rendimiento; la reacción realizada en THF,a -78° y tratada posteriormente con anhídrido acético produce el diacetato del enol de la benzoína exclusivamente en su forma cis además de otros productos minoritarios; la reacción realizada en presencia de agentes electrofílicos permite la obtención de derivados de compuestos aril-carbonílicos con muy buenos rendimientos. En particular si la reacción se realiza en presencia de bromuros de alquilo que contienen además cloro en la cadena alquílica, seobtienen diaril-alquil-carbinoles funcionalizados convenientemente, con los que pueden prepararse sustancias de conocida acción anestésica, espasmolítica, analgésica o antiarrítmica, dependiendo del agente con que se lo haga reaccionar posteriormente. También permite la obtención sencilla de tetrahidrofuranos sustituídos; así por ejemplo por simple destilación a 60° del solvente de la mezcla de reacción de fenil-litio en presencia de 1-bro Consulte el resumen completo en el documento.Fil: Vitale, Arturo Alberto. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina

Toxic Chemical Compounds of the Solanaceae

The Solanaceae is comprised of some 2500 species of cosmopolitan plants, especially native to the American continent. They have great value as food, like the well-known potato, tomato and eggplants, and medicines, like species of Atropa, Withania and Physalis, but many plants of this family are toxic, and sometimes lethal to mammals, in particular to man. Some of them also produce hallucinations and perceptual changes. The toxic species of this family are characterized by the occurrence of a variety of chemical compounds, some of which are responsible for the toxicity and lethality observed after ingestion, while others are suspected to be toxic. In this review, the following toxic compounds belonging to different members of the Solanaceae family are described: Tropane alkaloids (Atropa, Datura, Hyoscyamus, Mandragora); pyrrolidine and pyrrolic alkaloids (Nierembergia, Physalis, Solanum); protoalkaloids (Nierembergia); glycoalkaloids (Lycopersicon, Solanum); nicotine (Nicotiana); cardenolides (Cestrum, Nierembergia); capsaicinoids (Capsicum); kaurene-type tetracyclic diterpenes (Cestrum); steroidal glycosides (Cestrum, Solanum); 1,25-dihydroxyvitamin D3 and vitamin D3 (Cestrum, Solanum, Nierembergia); and withasteroids, withanolides (Withania), and physalins (Physalis). Other bioactive chemical constituents of members of this family are sugar esters and lectins. Phenylpropanoids are not included in this paper.Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicada

Conformational and stereoelectronic investigation of tryptamine : An AIM/NBO study

Due to the free radical scavenger properties of Tryptamine (TRA), as well as of others indole derivatives, it is in our interest to explore deeply the stereoelectronic aspects that would be relevant in their stabilization and antioxidant activity. In this work the conformational space of TRA was scanned using molecular dynamics complemented with functional density calculations at B3LYP/6-31 + G** level. Twenty one conformers of lowest energy were obtained, their electronic distributions were analyzed at a higher calculation level, thus improving the basis set (B3LYP/6-311++G**). A topological study based on Bader’s theory (AIM: atoms in molecules) and natural bond orbital (NBO) framework was performed. The study was enriched by a deep analysis of maps of molecular electrostatic potential (MEP) through a coordinated NBO/AIM analysis. The conformational preferences were explained by hyperconjugative interactions, which were revealed by NBO data. Because radical scavenging by indolic compounds is strongly modulated by their functional residues our study was related to similar analysis done previously on Indole and 1H-indole-3-acetic acid (IAA). Therefore, the conformational space of TRA was studied from a new perspective focusing on a deep analysis of the geometric and electronic properties of TRA conformers. The changes of the electronic distribution introduced by the substituent and the conformational flexibility of the side chain were addressed. The results reported contribute to the understanding of the structure, stability and reactivity of TRA and others indole derivatives.Centro de Química Inorgánic

Theoretical studies and vibrational spectra of 1H -indole-3-acetic acid: Exploratory conformational analysis of dimeric species

Theoretical studies on 1H-indole-3-acetic acid (IAA) were performed to investigate the conformational properties of dimeric species and vibrational spectra. Experimental infrared spectra at 100 K and 297 K and Raman spectrum at 297 K were analyzed and compared against calculations performed at B3LYP/6-31G** level. A exploratory study of the conformational space of dimeric species was performed. Our analysis showed that dimeric forms predicted theoretically contribute distinctively to the assignments of experimental results. These structures are defined by the orientation of the acetyl moieties with respect to the plane of indole ring. The dimers are formed by two symmetrical IAA monomers (one of them with the acetyl moiety upward oriented, Re-face, and the other isomer having the acetyl moiety downward oriented, Si-face) in tail-to-tail way. The X-ray geometry and FTIR vibrational frequencies were compared with the results of DFT calculations. A conformational equilibrium involving the non-equivalent IAA dimers: CCT-CCT, A+A+T-A-A-T, A+A-T-A-A+T, and A+CT-A-CT was found. The relation of the conformational properties of the IAA molecule with the features of the vibrational spectra was described in detail. The band assignments were discussed as related to the conformations properties. Our analysis shows the significance of the theoretical study of the conformational space of the monomeric molecule in the rationalization of experimental results.Centro de Química InorgánicaFacultad de Ingenierí

Toxic Chemical Compounds of the Solanaceae

The Solanaceae is comprised of some 2500 species of cosmopolitan plants, especially native to the American continent. They have great value as food, like the well-known potato, tomato and eggplants, and medicines, like species of Atropa, Withania and Physalis, but many plants of this family are toxic, and sometimes lethal to mammals, in particular to man. Some of them also produce hallucinations and perceptual changes. The toxic species of this family are characterized by the occurrence of a variety of chemical compounds, some of which are responsible for the toxicity and lethality observed after ingestion, while others are suspected to be toxic. In this review, the following toxic compounds belonging to different members of the Solanaceae family are described: Tropane alkaloids (Atropa, Datura, Hyoscyamus, Mandragora); pyrrolidine and pyrrolic alkaloids (Nierembergia, Physalis, Solanum); protoalkaloids (Nierembergia); glycoalkaloids (Lycopersicon, Solanum); nicotine (Nicotiana); cardenolides (Cestrum, Nierembergia); capsaicinoids (Capsicum); kaurene-type tetracyclic diterpenes (Cestrum); steroidal glycosides (Cestrum, Solanum); 1,25-dihydroxyvitamin D3 and vitamin D3 (Cestrum, Solanum, Nierembergia); and withasteroids, withanolides (Withania), and physalins (Physalis). Other bioactive chemical constituents of members of this family are sugar esters and lectins. Phenylpropanoids are not included in this paper.Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicada

Iron: from normal homeostasis to death by ferroptosis

El hierro (Fe) es un elemento vital para casi todos los organismos debidoa su facilidad para donar y aceptar electrones. Es cofactor de muchasproteínas y enzimas necesarias para la adecuada utilización del oxígeno yla generación de energía. Su desregulación se relaciona a procesos de estrés oxidativo y muerte celular mediada por Fe(II) denominada ferroptosis.Las células de mamíferos utilizan múltiples mecanismos para garantizarla adquisición del hierro como nutriente esencial, que se encuentra oxidado [Fe(III)], y que debe ser reducido a Fe(II) para su adecuada utilización intracelular. Cada etapa de transferencia del hierro a través de lasmembranas biológicas exige una reconversión de su estado de oxidadoa reducido y viceversa, dependiendo del paso metabólico implicado. Ladistorsión de dichos procesos se asocia con varias enfermedades: desdela deficiencia de hierro debida a defectos en la adquisición o distribucióndel metal, que causa anemia, a la sobrecarga de hierro que resulta de unaabsorción excesiva de hierro o en una utilización defectuosa, que causauna sobreoferta de Fe(II) en los tejidos y que lleva a un daño oxidativoy a la muerte celular. Existen múltiples mecanismos regulatorios que enconjunto aseguran el equilibrio en la homeostasis del hierro. Esta actualización describe los avances recientes en las vías reguladoras del hierro, así como en los mecanismos subyacentes al tráfico de dicho elemento desde su absorción, principalmente biodistribución y su uso intracelular, quizás el área más importante donde se define su adecuada utilización o la muerte celular por ferroptosis.Iron (Fe) is a vital element for almost all organisms due to its ability to donate and accept electrons with relative ease. It serves as a cofactor for many proteins and enzymes necessary for the proper use of oxygen and energy generation, and its deregulation is related to the processes of oxidative stress and iron-mediated cell death called ferroptosis. Mammalian cells use multiple mechanisms to ensure the acquisition of iron as an essential nutrient, which is normally oxidised in the form of Fe(III) and must be reduced to Fe(II) for adequate intracellular use. Each stage of iron transfer across biological membranes requires a reconversion of its state from oxidised to reduced and vice versa, depending on the metabolic step involved. Distortion of these processes is associated with various diseases, such as iron deficiency due to defects in the acquisition or distribution of the metal that causes anemia, as well as iron overload from excessive iron absorption or defective use, which results in an oversupply of Fe(II) in tissues leading to oxidative damage and cell death. There are multiple regulatory mechanisms that together ensure the balance in iron homeostasis. This update describes the recent advances in the iron regulatory pathways, as well as in the mechanisms underlying iron trafficking from its absorption, mainly biodistribution and its intracellular use, perhaps the most important area where its adequate utilisation or cell death by ferroptosis is defined.Fil: Lazarowski, Alberto Jorge. No especifíca;Fil: Vitale, Arturo Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Auzmendi, Jerónimo Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Pomilio, Alicia Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Clinical studies of markers of the indolic hypermethylation in human perception alterations

Se estudiaron los marcadores bioquímicos en 34 pacientes psicóticos frente a controles, efectuándose: dosaje de monoaminooxidasa (MAO) plaquetaria y aminooxidasa (AO) sérica, actividad transmetilante y dosaje de N,N-dimetilindolalquilaminas urinarias: bufotenina y N,N-dimetiltriptamina (DMT). Se realizaron simultáneamente tests neuropsicológicos para evaluar los parámetros psicométricos en los mismos sujetos de estudio. Los niveles urinarios de DMT y bufotenina fueron evaluados por cromatografía de gases-espectrometría de masas y por cromatografía líquida de alta resolución. Las enzimas fueron dosadas por métodos espectrofluorimétricos. Se establecieron relaciones entre los valores estadísticamente significativos de bufotenina urinaria y MAO plaquetaria, de DMT urinaria con MAO plaquetaria y con AO sérica. Los valores estadísticamente significativos de MAO plaquetaria y los de actividad de transmetilación fueron satisfactoriamente correlacionados lográndose así categorizar el 91,1% de los 34 sujetos participantes en cuatro tipos principales. La marcada disminución de MAO plaquetaria mostró concordancia con el aumento de bufotenina y DMT, y con la alteración perceptual observada en los tests neuropsicológicos. La disminución de AO sérica fue moderada, pero acorde con la actividad transmetilante registrada. Los resultados apoyan la teoría de transmetilación patológica de la esquizofrenia y muestran que estas indolalquilaminas metiladas son marcadores de estado para estas patologías.Biochemical markers were studied in 34 psychotic patients compared to controls, e.g., dosage of platelet monoamine oxidase (MAO) and serum amine oxidase (AO), transmethylation activity, and dosage of the urinary N,N-dimethylindolealkylamines, bufotenine and N,N-dimethyltryptamine (DMT). Neuropsychological tests were simultaneously performed to evaluate psychometric parameters in the same subjects under study. Urinary levels of DMT and bufotenine were evaluated by gas chromatography-mass spectrometry and high-performance liquid chromatography. The enzymes were dosed by spectrofluorimetric methods. Relationships were established between the statistically significant values of urinary bufotenine and platelet MAO, and of urinary DMT and both platelet MAO and serum AO. The statistically significant values of platelet MAO and those of transmethylation activity were satisfactorily correlated, thus achieving the 91.1% categorization of the 34 subjects in four main types. The sharp decrease in platelet MAO was in agreement with the increase in bufotenine and DMT, and with the perceptual alteration observed in neuropsychological tests. The decrease in serum AO was moderate, but consistent with the transmethylating activity registered. The results support the pathologic transmethylation theory of schizophrenia, and show that these N,N-methylated indolealkylamines are state markers for these pathologies.Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y AplicadasFacultad de Psicologí

Clinical studies of markers of the indolic hypermethylation in human perception alterations

Se estudiaron los marcadores bioquímicos en 34 pacientes psicóticos frente a controles, efectuándose: dosaje de monoaminooxidasa (MAO) plaquetaria y aminooxidasa (AO) sérica, actividad transmetilante y dosaje de N,N-dimetilindolalquilaminas urinarias: bufotenina y N,N-dimetiltriptamina (DMT). Se realizaron simultáneamente tests neuropsicológicos para evaluar los parámetros psicométricos en los mismos sujetos de estudio. Los niveles urinarios de DMT y bufotenina fueron evaluados por cromatografía de gases-espectrometría de masas y por cromatografía líquida de alta resolución. Las enzimas fueron dosadas por métodos espectrofluorimétricos. Se establecieron relaciones entre los valores estadísticamente significativos de bufotenina urinaria y MAO plaquetaria, de DMT urinaria con MAO plaquetaria y con AO sérica. Los valores estadísticamente significativos de MAO plaquetaria y los de actividad de transmetilación fueron satisfactoriamente correlacionados lográndose así categorizar el 91,1% de los 34 sujetos participantes en cuatro tipos principales. La marcada disminución de MAO plaquetaria mostró concordancia con el aumento de bufotenina y DMT, y con la alteración perceptual observada en los tests neuropsicológicos. La disminución de AO sérica fue moderada, pero acorde con la actividad transmetilante registrada. Los resultados apoyan la teoría de transmetilación patológica de la esquizofrenia y muestran que estas indolalquilaminas metiladas son marcadores de estado para estas patologías.Biochemical markers were studied in 34 psychotic patients compared to controls, e.g., dosage of platelet monoamine oxidase (MAO) and serum amine oxidase (AO), transmethylation activity, and dosage of the urinary N,N-dimethylindolealkylamines, bufotenine and N,N-dimethyltryptamine (DMT). Neuropsychological tests were simultaneously performed to evaluate psychometric parameters in the same subjects under study. Urinary levels of DMT and bufotenine were evaluated by gas chromatography-mass spectrometry and high-performance liquid chromatography. The enzymes were dosed by spectrofluorimetric methods. Relationships were established between the statistically significant values of urinary bufotenine and platelet MAO, and of urinary DMT and both platelet MAO and serum AO. The statistically significant values of platelet MAO and those of transmethylation activity were satisfactorily correlated, thus achieving the 91.1% categorization of the 34 subjects in four main types. The sharp decrease in platelet MAO was in agreement with the increase in bufotenine and DMT, and with the perceptual alteration observed in neuropsychological tests. The decrease in serum AO was moderate, but consistent with the transmethylating activity registered. The results support the pathologic transmethylation theory of schizophrenia, and show that these N,N-methylated indolealkylamines are state markers for these pathologies.Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y AplicadasFacultad de Psicologí

Conformational and stereoelectronic investigation of tryptamine : An AIM/NBO study

Due to the free radical scavenger properties of Tryptamine (TRA), as well as of others indole derivatives, it is in our interest to explore deeply the stereoelectronic aspects that would be relevant in their stabilization and antioxidant activity. In this work the conformational space of TRA was scanned using molecular dynamics complemented with functional density calculations at B3LYP/6-31 + G** level. Twenty one conformers of lowest energy were obtained, their electronic distributions were analyzed at a higher calculation level, thus improving the basis set (B3LYP/6-311++G**). A topological study based on Bader’s theory (AIM: atoms in molecules) and natural bond orbital (NBO) framework was performed. The study was enriched by a deep analysis of maps of molecular electrostatic potential (MEP) through a coordinated NBO/AIM analysis. The conformational preferences were explained by hyperconjugative interactions, which were revealed by NBO data. Because radical scavenging by indolic compounds is strongly modulated by their functional residues our study was related to similar analysis done previously on Indole and 1H-indole-3-acetic acid (IAA). Therefore, the conformational space of TRA was studied from a new perspective focusing on a deep analysis of the geometric and electronic properties of TRA conformers. The changes of the electronic distribution introduced by the substituent and the conformational flexibility of the side chain were addressed. The results reported contribute to the understanding of the structure, stability and reactivity of TRA and others indole derivatives.Centro de Química Inorgánic