Reconocimientos

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Mejora la UAM la Obtención de Compuestos Útiles en la Industria Farmacéutica

02 de enero 2017

*Busca investigación un proceso económico viable para la síntesis de aminas quirales

*Académicos crearon un modelo matemático para simular el proceso de producción

Profesores de la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) proponen a nivel teórico el acoplamiento de dos reacciones –una enzimática y otra química denominadas de transaminación y de oxidación de Oppenauer, respectivamente– para mejorar la obtención de aminas quirales, compuestos orgánicos de importancia en la industria farmacéutica.

Con el proyecto El acoplamiento de reacciones de transaminación y de oxidación de Oppenauer vía difusión multicomponente intramembrana. Un modelo de proceso para la síntesis de aminas quirales –desarrollado en el Laboratorio de Ingeniería de Reacciones Químicas y Catalíticas– el grupo de académicos de las unidades Azcapotzalco e Iztapalapa recibió el Premio a la Investigación 2016, Vigésimo Quinto Concurso Anual, máximo galardón que la Casa abierta al tiempo otorga en reconocimiento a la labor científica de sus docentes.

La doctora Margarita González Brambila, jefa del Departamento de Energía de la Unidad Azcapotzalco, explicó en entrevista que las aminas quirales son compuestos orgánicos biológicamente activos que contienen en su estructura química átomos de carbono asimétricos y –al menos– uno de nitrógeno.

Ejemplos de estas moléculas son el neurotransmisor dopamina; la epinefrina, una hormona químicamente idéntica a la adrenalina producida por el organismo; la piperazina, utilizada para eliminar parásitos intestinales; el ácido nicotínico; la cocaína; la mezcalina, y algunas vitaminas: la niacina y la B6.

El propósito de este trabajo científico es lograr un proceso enzimático viable económicamente para la síntesis de aminas quirales, que pueden generarse por medio de una reacción de transaminación empleando la enzima w-transaminasa como catalizador y para mejorar el rendimiento se acopló con la reacción química de oxidación de Oppenauer, informó la doctora en biotecnología por esta casa de estudios.

La reacción enzimática de transaminación debe llevarse a cabo en un medio acuoso, mientras que la de Oppenauer en uno anhidro por completo debido a que el isopropóxido de aluminio –usado como catalizador– se descompone en presencia del agua. Por ello los investigadores propusieron efectuar ambos procesos de manera acoplada a partir de dos reactores separados por una membrana hidrofóbica que impida el paso del líquido.

Para comprobar en teoría la factibilidad del proceso y analizar si aumentaría el rendimiento de producción de la amina quiral, los académicos desarrollaron un modelo matemático muy útil porque simula el comportamiento de producción de los compuestos en situaciones distintas, lo que significa disminuir, tanto la cantidad de experimentos como los costos económicos del estudio.

El modelo describe las cinéticas de ambas reacciones, que ocurren de manera simultánea con la difusión multicomponente por medio de la membrana y las simulaciones muestran un incremento significativo en el rendimiento del producto deseado, expuso la también presidenta de la Academia Mexicana de Energía.

De acuerdo con los resultados alcanzados, la fracción molar adquirida de aminas quirales al emplear sólo la reacción de transaminación es menor a 0.1, mientras que en el sistema de reactores acoplados propuesto en este trabajo de investigación logra, en teoría, una fracción molar de 0.34.

El parámetro que influye de manera importante en el desarrollo es el espesor de la membrana que separa los dos reactores, pues la fracción molar del producto deseado puede variar de 0.1, usando una lámina elástica con espesor de mil micras, hasta 0.65, con una de 125 micras.

El grupo científico concluyó que el acoplamiento de estas dos reacciones tiene un potencial excelente para solucionar los bajos rendimientos de los procesos dominados por “el equilibrio químico, como el de la producción de aminas quirales sintetizadas por una reacción de transaminación”.

Esta es la primera ocasión en que se reportan estos resultados y para asegurarlos es necesario un estudio experimental exhaustivo, por lo que el siguiente paso consistirá en buscar los recursos económicos para efectuarlo, señaló González Brambila.

El doctor Héctor Felipe López Isunza, investigador del Departamento de Ingeniería de Procesos e Hidráulica (IPH) de la Unidad Iztapalapa y quien dirige este equipo, mencionó que “las aminas quirales son los ladrillos” o base de artículos farmacológicos de relevancia.

El especialista en ingeniería de reacciones subrayó que una peculiaridad de estos compuestos es que se generan en muy pequeñas porciones debido a un problema en el equilibrio químico de la reacción, cuya naturaleza “no permite que la cantidad de producto alcanzado sea importante”.

El reto consistió en encontrar un proceso que hiciera posible el desplazamiento del equilibrio químico, lo cual fue logrado “utilizando una reacción de tal manera que el rendimiento aumentaba en forma relevante”.

La producción de aminas quirales es un área de gran interés en China y otros países que buscan dominar muchos campos, incluido el farmacéutico, pues más de 60 por ciento de las lecturas del artículo publicado por los investigadores de la UAM se ha registrado en esa nación.

El trabajo fue realizado además por Tristán Edmundo Esparza Isunza, académico del Departamento de IPH; Rafiqul Gani y John M. Woodley académico del Departamento de IPH; Rafiqul Gani y John M. Woodley, profesores de la Universidad Técnica de Dinamarca, donde se originó este problema.

https://www.youtube.com/watch?v=IJkQDqqgaVk 

 


Rec2 

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Reconocimiento al Vehículo de Craga y Logística Mejorada

 

 19 de enero de 2017

*Agilizaría el tránsito, favorecería el uso eficiente de energía y disminuiría la contaminación.

*Con autonomía de cien kilómetros, esta unidad sustentable se recarga en 30 minutos

Investigadores de la Unidad Azcapotzalco de la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) presentaron el Vehículo Eléctrico de Carga y Logística Mejorada (Veclom), integrado por un tractor y remolque con capacidad de 1.5 toneladas que cubriría la demanda en metrópolis con alta densidad demográfica, mejoraría el tránsito y contribuiría al uso eficiente de energía y a abatir los niveles de contaminación.

Con autonomía de cien kilómetros y baterías de nueva generación de litio y hierro con duración de más de diez años, el transporte se recarga más rápido que las anteriores generaciones de autos del tipo: apenas 30 minutos, y el costo por unidad está a la par de las furgonetas de Fiat, Volkswagen y Ford, es decir, ronda los 500,000 pesos.

Destinado para reparto y servicios urbanos es además apropiado para jalar remolques empleados en la transportación y la distribución de paquetes o productos de diferente tipo, por lo que resulta adecuado para la instalación y el mantenimiento en compañías de energía y comunicaciones, entre otras.

Ante la comunidad universitaria, empresarios y autoridades de los gobiernos federal y capitalino, y de diversas entidades del país, el doctor Salvador Vega y León, rector general de la UAM, sostuvo que “uno de los más grandes conflictos que enfrentan urbes como la nuestra es el enorme flujo vehicular diario” y su secuela de contaminantes que merman la calidad de vida.

Por la necesidad de transportación sin afectar el ecosistema, las instituciones de educación superior y en particular la Casa abierta al tiempo deben asumir el reto de indagar, evaluar y generar soluciones, por lo que el aporte de un grupo de profesores de esta casa de estudios no es asunto menor, al proponer una posibilidad real de traslado de personas y mercancías sin los efectos negativos de los vehículos a combustible.

En este esfuerzo hay un acervo científico que legitima y valida una opción de transportación innovadora y consistente con las necesidades del entorno, afirmó el doctor Vega y León.

El doctor René Drucker Colín, secretario de Ciencia, Tecnología e Innovación de la Ciudad de México, señaló que esta dependencia ha invertido en el desarrollo de estas unidades porque es importante que en los próximos años se sustituyan los automotores de hidrocarburos por eléctricos y que éstos sean diseñados y fabricados en México por empresas nacionales que se conviertan en un negocio exitoso.

El doctor Ahmed Zekkour Zekkour, profesor del Departamento de Energía de la citada sede académica, informó en entrevista que el mercado comercial demanda este tipo de vehículos sustentables, de bajo costo de operación y diseñados para incrementar las capacidades de logística de las firmas.

El proyecto de transportes eléctricos en la UAM se remonta a finales de la década de 1980 y ha respondido a los problemas de polución en México y el mundo. Para demostrar los beneficios de emplear tecnología no contaminante “probamos automotores que alcanzaban 20 kilómetros de velocidad” y a partir de ello se hicieron mejoras, “hasta que diseñamos un triciclo con tecnología de nueva generación que permitía un sistema de transporte sin mantenimiento”.

Más tarde diseñaron un triciclo ensamblando una carroza –de unos 700 kilogramos– que funcionó a la perfección y por cuyas características ganó el primer lugar en un concurso en la ciudad de Guanajuato y representó a México en otro certamen realizado en Johannesburgo, Sudáfrica.

Con la experiencia adquirida fue desarrollado un automotor de carga ligera –con capacidad de hasta 1.5 toneladas– y tecnología creada por completo en la Casa abierta al tiempo. La innovación del Veclom radica en la utilización de sistemas de almacenamiento de energía más modernos y de mayor posibilidad para el futuro: los supercapacitores, altamente confiables y de larga vida operativa; otra característica es la mejora en la estructura de chasis y carrocería.

El ciclo de “operación movimiento-consumo-freno regenerativo” que permiten los supercapacitores en el arranque, pendientes pronunciadas y acopio de energía eléctrica al frenar contribuye a la eficiencia del sistema, con ahorros energéticos en gastos de ejecución y mayor autonomía, además de la disminución sustancial en los índices de contaminación.

El mecanismo de tracción de la unidad comprende un motor eléctrico de corriente alterna controlado electrónicamente y acoplado de manera mecánica a las ruedas motrices, con diferencial electrónico.

Los motores de corriente alterna carecen de escobillas y sólo requieren mantenimiento en los cojinetes del eje –baleros– disminuyendo el servicio de modo sustentable y relevante, por lo que el motor podría registrar una vida de hasta 20 años.

El procedimiento patentado por la UAM reduciría los gastos de mantenimiento y por descomposturas, así como en tiempos muertos, lo que significaría costos de operación más bajos que los de sus contrapartes, impulsados por motores de combustión interna.

Las características de funcionamiento son homólogas a las de combustión interna, pues registra aceleraciones iguales e incluso mayores si se requiriere, con una velocidad máxima de 120 km/h y una velocidad crucero de 80 km/h –a la que se transita en la capital del país, en promedio– sin mostrar complicaciones tecnológicas.

El interior ha sido diseñado ergonómicamente para brindar comodidad y seguridad a sus ocupantes, además de una imagen exterior e interior estética. Por sus cualidades puede transportar los productos en forma silenciosa, económica, segura y rápida.

Desde principios de la década de 1990, los investigadores de esta casa de estudios han trabajado en el desarrollo de diferentes tipos de vehículos eléctricos y con la experiencia acumulada fue creada la empresa VEC, S.A. de C. V. –cien por ciento mexicana– en la que participa un grupo interdisciplinario de profesionales y académicos, con el interés de construir transportes de tracción eléctrica o híbridos susceptible de convertirse en autos inteligentes, de acuerdo con los requerimientos del usuario.

El acto de presentación del transporte eléctrico estuvo a cargo del doctor Romualdo López Zárate, rector de la Unidad Azcapotzalco, con la asistencia también de los doctores Bernardo Rosas Fernández, egresado de la UAM y socio de la empresa VEC, y Lourdes Delgado Núñez, directora de la División de Ciencias Básicas e Ingeniería, el doctor Ahmed Zekkour Zekkour y maestro José Juan Martínez Nates, investigador del Departamento de Energía.

https://www.youtube.com/watch?v=ww5100EIWqg

DrAhmedZekkour  Recon3 Reconocimiento 1

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Premio a las Áreas de Investigación 2016

Premios, distinciones y becas obtenidas en el año anterior por los integrantes del área y por el área misma.

 

Integrante del área

Distinciones

Becas

1

Gabriel Soto Cortes

SISTEMA NACIONAL DE INVESTIGADORES NIVEL I

PROMEP

CUERPO ACADEMICO CONSOLIDADO

BECA A LA DOCENCIA

BECA A LA PERMANENCIA

ESTIMULO A LA DOCENCIA E INVESTIGACION

ESTIMULO A LA TRAYECTORIA ACADEMICA SOBRESALIENTE

2

José Antonio Colín Luna

PROMEP

BECA A LA DOCENCIA

BECA A LA PERMANENCIA

ESTIMULO A LA DOCENCIA E INVESTIGACION

PROMOCION A TITULAR C

3

Rosa María Luna Sánchez

SISTEMA NACIONAL DE INVESTIGADORES NIVEL I

PROMEP

BECA A LA DOCENCIA

BECA A LA PERMANENCIA

ESTIMULO A LA DOCENCIA E INVESTIGACION

4

Héctor Fernando Puebla Núñez

SISTEMA NACIONAL DE INVESTIGADORES NIVEL II

PROMEP

BECA A LA DOCENCIA

BECA A LA PERMANENCIA

ESTIMULO A LA DOCENCIA E INVESTIGACION

ESTIMULO A LA TRAYECTORIA ACADEMICA SOBRESALIENTE

5

Jorge Ramírez Muñoz

SISTEMA NACIONAL DE INVESTIGADORES NIVEL I

PROMEP

BECA A LA DOCENCIA

BECA A LA PERMANENCIA

ESTIMULO A LA DOCENCIA E INVESTIGACION

ESTIMULO A LA TRAYECTORIA ACADEMICA SOBRESALIENTE

6

Margarita Mercedes González Brambila

SISTEMA NACIONAL DE INVESTIGADORES NIVEL I

PROMEP

BECA A LA DOCENCIA

BECA A LA PERMANENCIA

ESTIMULO A LA DOCENCIA E INVESTIGACION

ESTIMULO A LA TRAYECTORIA ACADEMICA SOBRESALIENTE

 

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