R+D CSIC es una publicación electrónica para dar a conocer la investigación de los centros del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Está elaborado por la Unidad de Comunicación y Transferencia de Tecnología de la Delegación del CSIC en Cataluña.
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Temas por áreas

Ciencia y Tecnologías Químicas

  • Servicio de absorción percutánea
    14 de junio de 2005
    El CSIC dispone de un Servicio de absorción percutánea, que trabaja sobre muestras de piel humana y de piel de cerdo y siguiendo la metodología experimental in vitro aprobada oficialmente por la OCDE. Sus estudios son de interés para sectores como el farmacéutico, cosmético, veterinario. También en el ámbito de la protección de trabajadores y consumidores, para averiguar la absorción a través de la piel de productos químicos potencialmente tóxicos a los que se está expuesto.

  • Un catalizador ecológico para tratar aguas contaminadas por nitratos
    23 de mayo de 2005
    Un equipo del CSIC ha desarrollado un catalizador que elimina la contaminación por nitratos en aguas de un modo activo, selectivo y estable. No tiene los inconvenientes propios de las técnicas convencionales para el tratamiento de aguas naturales y es la primera técnica que descontamina sin generar residuos que deban ser tratados posteriormente. Los investigadores, que buscan una empresa interesada en la comercialización del sistema, creen que en un año podrían lanzar la técnica a gran escala.

  • Nuevo catalizador para obtener etileno
    18 de enero de 2005
    Investigadores del Instituto de Tecnología Química crean un catalizador para obtener etileno, usado en la industria químicas para la obtención de plásticos y polímeros, un 25% más rentable.

  • Una zeolita con aplicación en la industria petroquímica
    22 de septiembre de 2004
    Investigadores del CSIC explican en Nature un nuevo concepto para la síntesis de tamices moleculares, basado en el uso de moléculas orgánicas que se autoensamblan y que puede permitir algo así como la "síntesis de zeolitas a medida".

  • Humedales artificiales, una opción para tratar aguas residuales de poblaciones pequeñas
    7 de septiembre de 2004
    Desde hace años se trabaja en el diseño y construcción de sistemas que depuran de forma natural de las aguas residuales y con menos requerimientos energéticos. Son los humedales construidos o artificiales. El CSIC y la UPC han construido uno y con él han establecido los parámetros óptimos en la construcción de estos sistemas de depuración.

  • Nuevo material electroluminiscente para pantallas
    13 de mayo de 2004
    Investigadores del CSIC y de la Universidad Politécnica de Valencia desarrollan un nuevo material electroluminiscente aplicable a pantallas digitales de electrodomésticos, móviles o PDAs. Es un material más duradero y estable frente a agentes atmosféricos que los actuales y sus características luminiscentes han sido mejoradas. El grupo de investigación busca llegar a un acuerdo de cooperación técnica para finalizar el desarrollo de la tecnología.

  • Analizan en dos trabajos los compuestos bromados en el rio Cinca y en lagos de alta montaña de Europa
    15 de abril de 2004
    Dos trabajos diferentes del CSIC, la Confederación Hidrográfica del Ebro y el Norwegian Institut for Water Research analizan las concentraciones de PBDE i HBCD, compuestos bromados retardantes de llama, en peces y sedimentos del rio Cinca y en lagos de alta montaña. Hay muy poca información de estos compuestos, si bien en principio se sabe que están lejos de la toxicidad de los PCB, a los que sustituyen.

  • Sensor de medida instantánea en línea de masa microbiana
    10 de marzo de 2004
    Investigadores del CSIC y la UPV han desarrollado un sensor de biomasa de gran precisión y coste reducido. El sistema puede utilizarse para un amplio rango de medidas de absorción y puede ser calibrado on-line.

  • La estrategia de la confusión
    19 de febrero de 2004
    Investigadores del CSIC sintetizan y patentan nuevos compuestos que impiden que los machos de insectos-plaga perciban correctamente las feromonas. La consecuencia es que no pueden localizar las hembras ni reproducirse. Es la primera vez que se experimenta este tipo de compuestos.

  • Combustibles sintéticos de los viejos neumáticos
    2 de abril de 2003
    En el Instituto de Carboquímica del CSIC en Zaragoza han desarrollado y patentado un método limpio y autosuficiente para producir combustibles sintéticos a partir del procesado de materiales de desecho, especialmente neumáticos. El grupo busca socios industriales interesados para escalar el proceso en plantas de reciclado.

  • Fluorescencia para medir los compuestos del combustible
    24 de febrero de 2003
    Una nueva técnica permite medir los diferentes compuestos químicos en diesel a partir de su fluorescencia. El procedimiento, inédito en combustibles, permitirá diseñar sistemas de control de calidad compatibles con la nueva directiva europea de 2005.

  • Las nanopartículas llegan a la biomedicina y biotecnología
    30 de enero de 2003
    Las gliconanopartículas permiten investigar con carbohidratos y desarrollar aplicaciones biotecnológicas. Son nanopartículas de oro recubiertas de carbohidratos antigénicos que mimetizan la presentación de estos en la superficie de las células y han sido desarrolladas en el Instituto de Investigaciones Químicas del CSIC.

  • Un proyecto europeo para conseguir aguas residuales limpias en la industria papelera (julio 2002)
    Un problema habitual en zonas y poblaciones en las que hay industria papelera es el vertido de efluentes residuales en los ríos, con la toxicidad que ello comporta para el medio ambiente y las molestias para la población vecina, ya que estas aguas generan mala olor y dan un aspecto blancuzco a las aguas del río.

  • Contaminantes orgánicos en la costa mediterránea española (enero - febrero 2002)
    Un equipo de investigadores analizan contaminantes provenientes de productos industriales, de higiene personal y limpieza doméstica en aguas y sedimentos costeros de 39 puntos críticos de Almería, Barcelona, Tarragona, Cádiz y Málaga.

  • Vida y muerte celular (noviembre - diciembre 2001)
    Científicos del CSIC descubren el primer inhibidor de la enzima dihidroceramida desaturasa, relacionada con la producción de ceramida y la muerte celular en enfermedades como la diabetes 2.

  • La exposición laboral a productos tóxicos, un problema sin resolver (Julio 2001)
    Investigadores del CSIC desarrollan un kit para detectar triclorofenol en la orina, una herramienta para prevenir riesgos sobre la salud.

  • Nueva fibra de lana (junio 2001)
    Un nuevo tipo de tensioactivos permite modificar fibras a largo plazo y dotarlas de propiedades de interés, como resistencia al ataque bacteriano.

  • Nueva Red Temática de Sistemas Coloidales

  • Biblioteca de Moléculas

  • Hacia la nueva "lista negra"

  • Nuevo catalizador altamente activo

  • C02 supercrítico para eliminar residuos tóxicos

  • Química orgánica: enzimas para síntesis de enantiómeros


 

Nueva Red Temática de Sistemas Coloidales (nº 22, 1998)

Se ha presentado la nueva Red Temática de Sistemas Coloidales, creada con el apoyo de la Direcció General de Recerca de la Generalitat de Catalunya. Está constituida por grupos del Departamento de Tencioactivos del Centro de Investigación y Desarrollo (CID-CSIC), de las Facultades de Química y de Farmacia de la Universidad de Barcelona, de la Escuela de Ingenieria Industrial (Universidad Politécnica de Catalunya) y del Departamento de Tecnología de Alimentos de la Universidad de Lleida.

Todos estos grupos ya llevaban mucho tiempo trabajando en coloides. Ahora, con la Red, juntan experiencia y infraestructura para potenciar la investigación y ofrecer a las empresas un servicio más amplio.

Hablar de sistemas coloidales es hablar de emulsiones : como hacerlas, como mantener una dispersión y una textura idónea, como evitar que sus componentes se separen... Así, una mahonesa sin huevo, que es un emulsionante natural, necesita un tratamiento específico para obtener la textura y el punto de emulsión habitual.

Pinturas, cosméticos, farmácia, alimentación, son, entre otros, sectores industriales a los que se puede aplicar los resultados de los trabajos de esta nueva Red.


 

Biblioteca de Moléculas (nº 22, 1998)

Científicos del Departamento de Química Orgánica Biológica de Centro de Investigación y Desarrollo (CID-CSIC), y del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de Valencia, se han unido para trabajar en el campo de la química combinatoria. Como resultado, ya han creado su primera biblioteca de moléculas orgánicas.

La biblioteca contiene más de 10.000 pseudopéptidos de interés para sectores como el biomédico o el agroalimentario, y está a disposición de las empresas. Los investigadores también están abiertos a elaborar bibliotecas específicas para las empresas que lo requieran.

Hace unos años, la retención en el desarrollo de nuevos fármacos era el ensayo de la actividad biológica, proceso más largo y complejo que la síntesis de moléculas. El desarrollo e implantación de procesos automatizados de ensayo ha permitido acortar este tiempo de ensayo hasta unos niveles que han invertido la situación anterior: en la actualidad la demanda de moléculas para ser probadas se ha convert ido en el paso limitante para el desarrollo de fármacos.

Si sintetizar los productos, uno a uno, es un proceso demasiado largo y poco eficiente ¿porqué no sintetizar y ensayar grupos más numerosos de moléculas (bibliotecas), construidas de forma lógica y simultánea ? Así, una vez encontrado un resultado de actividad biológica de interés, se puede volver hacia atrás y "desagrupar" los componentes de las bibliotecas para encontrar las moléculas responsables de la actividad. Esta es la idea de la química combinatoria, especialidad nacida en EEUU a principios de los años 90. La aplicación de esta idea, que ahora empieza a introducirse en España, está transformando el sector farmacéutico en EEUU.

Las bibliotecas de moléculas acortan el tiempo de síntesis y permiten probar, simultáneamente, muchas sustancias a la vez. Es por este motivo que ofrecen más posibilidades de encontrar nuevos productos de los llamados "cabezas de serie" (moléculas con propiedades y actividades inesperadas, que nadie hubiera imaginado nunca por deducción) así como optimizar estructuras ya activas.

Se ha argumentado que la química combinatoria, conjuntamente con el estudio del genoma humano y los procesos automatizados de ensayo, constituyen las tres tecnologías de futuro para el descubrimiento de nuevos fármacos cabezas de serie o para la optimización de estructuras de actividad conocida.

Sobre el alcance económico que ha alcanzado este campo, un informe económico publicado en Chemical and Engineering News (1996) cifraba en más de mil millones de dólares los acuerdos de I+D entre las multinacionales farmacéuticas y las empresas creadas alrededor de la química combinatoria. Entre estas transacciones destacan los más de 500 millones de dólares invertidos por Glaxo-Wellcome en la adquisición de la empresa Affymax, una de las empresas punta del sector.


 

Hacia la nueva "lista negra" (nº 21, 1997)

En 1996, la Unión Europea promulgó una nueva Directiva para la prevención y el control integrado de la contaminación (96/61/CE), que amplía el conjunto de contaminantes que deberían ser controlados en los efluyentes industriales. A partir de esta nueva directiva, la llamada "lista negra" será, en pocos años, mucho más amplia (recordemos que la última lista, aún vigente, es de 1976). Esto obviamente afectará a las empresas.
Antes de que llegue ese momento, la UE impulsa líneas de investigación para conseguir nuevos protocolos y metodologías de control ambiental. Y es que el 95% de los contaminantes de los efluyentes industriales que deberían ser controlados no pueden ser detectados con los métodos habituales. Compuestos iónicos, polares, pesados y térmicamente inestables no pueden ser detectados o pasan desapercibidos con los métodos standard de cromatografía de gases y espectrometría de masas.
La cromatografía de líquidos con espectrometría de masas es una buena alternativa pero hasta ahora se ha utilizado poco y sólo llegaría a detectar hasta un 30% de los contaminantes orgánicos. Quedarían todavía muchos contaminantes que actualmente no están caracterizados o son desconocidos.

Así, el objetivo actual es conseguir los métodos para detectar y controlar el mayor número posible de contaminantes desconocidos o indetectables, cualitativa y cuantitativamente. Esta es la meta del Waste Water Cluster (WWC), un grupo creado este mismo año que une investigadores de Austria, Alemania, España, Grecia, Países Bajos, Reino Unido y Suecia. El WWC está coordinado por Damià Barceló, del Departamento de Química Ambiental del Centro de Investigación y Desarrollo (CID-CSIC), en Barcelona.
El WWC integra varios proyectos de investigación en colaboración con las industrias. Como primer paso, los investigadores están caracterizando los residuos de diferentes sectores industriales (curtidos, téxtil, petroquímica, tratamiento de aguas y papeleras) a partir de muestras facilitadas por las empresas que desean colaborar en el proyecto. Lo que se espera es obtener información real de cada sector industrial, así como de los contaminantes que se vierten y es preciso controlar. También quieren conocer el comportamiento (transformación, transporte en el medio y toxicidad) de grupos de contaminantes preseleccionados: fenoles, detergentes, anilinas y metabólitos.
El problema no es sencillo. En 1990, por ejemplo, la producción mundial de detergentes era de 6 millones de toneladas métricas. Y un amplio grupo de contaminantes no está regulado porque no existe un método analítico de rutina. En consecuencia, tanto el diagnóstico como las terapias aplicadas son erróneos.

Para caracterizar los contaminantes desconocidos o indetectables, los investigadores combinarán la cromatografía de líquidos y la espectrometría de masas con la extracción en fase sólida con polímero sorbente o con la ionización química a presión atmosférica. Pero el control ambiental industrial requiere sistemas más rápidos y económicos. Por ello, los investigadores desarrollarán también biosensores y ELISA (Enzyme Linked InmunoSorbent Assays), kits que contienen anticuerpos y enzimas sensibles a los contaminantes. Estos son, actualmente, el mejor instrumento disponible para detectar y cuantificar los contaminantes en los residuos industriales. El Departamento de Química Ambiental del CID ya está probando kits ELISA para determinar pentaclorofenol, carcinogénicos PAHs y BTEX (benzeno, tolueno, etilobenzeno, i o-, m- i p-chileno).


 

Un nuevo catalizador altamente activo (nº18/1996)

Investigadores del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB-CSIC) han desarrollado un nuevo catalizador homogéneo altamente activo, de interés para la industria farmaceútica y química en general.

Se ha demostrado que en hidrogenación de sustancias, proceso habitual en la industria con el que se convierten sustancias insaturadas en saturadas, es 8 veces más rápido que el catalizador Wilkinson, uno de los más utilizados para este proceso. El nuevo catalizador es especialmente eficaz cuando se trata de alquenes terminales (sustancias con doble enlace al final de la cadena). Hasta ahora se ha demostrado que es activo en 50.000 ciclos.
Actualmente los investigadores estudian otras posibles aplicaciones del catalizador, como la síntesis enantioselectiva o la ciclopropanación.


 

C02 supercrítico para eliminar residuos tóxicos (nº18/1996)

El Departamento de Química Ambiental, del Centro de Investigación y Desarrollo (CID-CSIC), y el Departamento de Ingeniería Química de la Universidad Politécnica de Cataluña, estudian las posibilidades de uso del C02 supercrítico para eliminar residuos tóxicos de suelos, cenizas de incineradoras o residuos sólidos de las industrias.

Los investigadores se centran fundamentalmente en la extracción de compuestos tóxicos de carácter orgánico (dioxinas, aromáticos policíclicos, herbicidas, PCB's...). Esta metodología, que se puede complementar con otras para reciclar el residuo o bien para eliminarlo, también podría ser aplicada en casos de vertidos accidentales en plantas industriales.


 

Química orgánica: enzimas para síntesis de enantiómeros (nº15/1995)

Uno de los grandes problemas que el químico orgánico debe afrontar es el relacionado con la síntesis de productos con uno o varios centros quirales. Se trata de sustancias que, conteniendo exactamente las mismas moléculas, pueden presentarse con estructuras diferentes y, por ello, con variaciones en sus propiedades.
Aquí se requieren métodos que permitan una síntesis enantioselectiva óptima, es decir que permitan obtener sólo el enantiómero o, por decirlo así, la estructura, que contiene el principio activo.

Los métodos convencionales pueden requerir pasos previos tediosos, tienen generalmente baja enantioselectividad y hacen necesario el uso de disolventes orgánicos para superar la poca solubilidad de los compuestos orgánicos en agua. Además, los compuestos auxiliares quirales son generalmente caros. Toda una serie de inconvenientes que hacen atractiva la alternativa de las enzimas, cuyas ventajas se empiezan a conocer desde hace pocos años.

El Departamento de Química Orgánica Biológica del Centro de Investigación y Desarrollo (CID-CSIC) estudia el uso de enzimas como catalizadores para llevar a cabo reacciones orgánicas de forma enantoselectiva.
Las enzimas, que se pueden utilizar aisladas o en forma de levaduras, tienen frente a otros catalizadores la ventaja de ser muy versátiles. Pueden actuar tanto en soluciones acuosas como en disolventes orgánicos, y tienen una alta enantioselectividad. Además, actúan en condiciones suaves, a menudo a temperatura ambiente, y con un pH cercano al neutro.

Como ejemplos de aplicación se puede destacar la preparación vía enzimática del edulcorante aspartame, la conversión de la insulina de cerdo en insulina humana, la síntesis del carbovir (agente contra el virus del SIDA) o la preparación del (S)-propanalol (para el tratamiento de problemas cardiovasculares).

El Departamento de Química Orgánica Biológica del CID ha empezado una investigación que abarca el uso de enzimas para la preparación enantioselectiva de alcoholes quirales con actividad farmacológica. Actualmente trabajan en la síntesis del BMS 181100, un potente antidepresivo.
Los investigadores están preparados para establecer colaboraciones con industrias o laboratorios farmacéuticos para trabajar en el campo de biotransformaciones enzimáticas en temas de interés común.