Revista CON-CIENCIA

Structural dynamics between the open and closed conformations of the K_ATP channel in pancreatic cells

Abstract Introduction: The ATP-sensitive Potassium channel (K ATP channel) regulates insulin production by pancreatic β cells. Glibenclamide (GBM) (antidiabetic drug) and ATP act as inhibitors of this channel, while ADP activates it. The K ATP channel is an octamer consisting of 4 central Kir6.2 subunits that form the pore and 4 external regulation subunits SUR1. Objective: To determine the structural dynamics between the open and closed conformations of the K ATP channel in pancreatic cells. Method: Comparative structural analysis of different crystallographic structures of the K ATP channel of human pancreatic cells using Chimera v1.11.2. Results: The Kir6.2 subunit has a PIP2 binding domain (activator), an Interfacial Helix (IFH) and an N-terminal domain (KNtp). On the other hand, the SUR1 subunit that contains the GBM binding site, has 2 Nucleotide Binding Domains (NBD1/2), an M5-Lh1 loop and a Lasso Motif formed by the interface between the Trans-membrane Domain 0 and Loop 0 (TMD0-L0). The results of the dynamic structural analysis using bioinformatics tools indicate that these regions participate actively in the conformational changes that lead to the closure (inhibition) or opening (activation) of this channel. Conclusion: The study of the dynamics of activation and inhibition of the K ATP channels is essential for the evaluation, discovery and/or design of new natural compounds, which like GBM, can promote insulin secretion to aid or improve the treatment of diabetic patients.

Resumen Introducción: El canal de Potasio sensible a ATP (canal K ATP) regula la producción de Insulina por células β pancreáticas. La Glibenclamida (GBM) (fármaco antidiabético) y el ATP actúan como inhibidores de este canal, mientras que el ADP lo activa. El canal K ATP es un octámero constituido por 4 subunidades centrales Kir6.2 que forman el poro y 4 subunidades externas de regulación SUR1. Objetivo: Determinar la dinámica estructural entre las conformaciones abierta y cerrada del canal K ATP en células pancreáticas. Método: Análisis estructural comparativo de diferentes estructuras cristalográficas del canal K ATP de células pancreáticas humanas empleando el software Chimera v1.11.2. Resultados: La subunidad Kir6.2 presenta un dominio de unión a PIP2 (activador), una Hélice Interfacial (IFH) y un dominio N-terminal (KNtp). Por otro lado, la subunidad SUR1 que contiene el sitio de unión a la GBM, tiene 2 Dominios de Unión a Nucleótidos (NBD1/2), un bucle M5-Lh1 y un Motivo de Lazo formado por la interface entre el Dominio Trans-membrana 0 y el Bucle 0 (TMD0-L0). Los resultados del análisis dinámico estructural mediante herramientas bioinformáticas, indican que estas regiones participan activamente en los cambios conformacionales que dan lugar al cierre (inhibición) o apertura (activación) de este canal. Conclusión: El estudio de la dinámica de activación e inhibición de los canales K ATP es imprescindible para la evaluación, descubrimiento y/o diseño de nuevos compuestos naturales, que como la GBM, puedan promover la secreción de Insulina para coadyuvar o mejorar el tratamiento de pacientes diabéticos

Study of the molecular and reactive properties of the antibiotic Ciprofloxacin at the level of Functional Density Theory DFT B3LYP / 6-31G *

Resumen Introducción: Se realizó un estudio teórico computacional de la ciprofloxacina calculando detalladamente las propiedades moleculares del mismo. Se caracterizó este antibiótico, presentado valores de longitudes de enlace y ángulos, así como de propiedades químicas de interés en estudios QSAR, de energías y de reactividad, obtenidos por métodos mecano cuánticos utilizando la Teoría Funcional de Densidad DFT B3LYP/6-31G*. Objetivo: Determinar las propiedades moleculares, de QSAR y de reactividad de la Ciprofloxacina usando el método teórico de cálculo denominado: Teoría del Funcional de la Densidad (DFT) Método: La estructura de la ciprofloxacina fue trazada usando la interfaz de SPARTAN; esta fue sometida a cálculos de optimización geométrica inicialmente de Mecánica Molecular para obtener la estructura más estable, posteriormente todas las estructuras fueron analizadas utilizando la teoría de Hartree-Fock para obtener valores más confiables de energía y geometría. Posteriormente sobre estas estructuras se aplica la Teoría de Funcional de Densidad DFT usándose la base 6-31G*. Con esta estructura se realizaron cálculos de energía en conjunto con un análisis de población natural (NPA) para la molécula neutra e ionizada (positiva y negativa) para determinar los centros nucleofílicos, electrofílicos y radicalarios, y obtener posteriormente los descriptores de la reactividad local y las funciones de Fukui nucleofílica y electrofílica. Resultados: Los valores experimentales de longitud de enlace para los enlaces C=C aromático del fenilo de 1.400 Å, respecto a longitudes de enlace C(10q)-C(5)=1.401 Å y C(8)-C(9q)=1.406 Å mostraron diferencias de 0.001 y 0.006. El enlace característico con el flúor F-C aromático reportado de 1.363Å, respecto al calculado en este estudio de 1.353Å muestra una diferencia de 0.01 del valor experimental. La longitud de enlace N1 de la quinolina y el C9 del ciclopropil reportado con 1.465Å y el calculado 1.450Å muestra una diferencia de 0.015. La longitud de enlace experimental C=O aromático de 1.230Å respecto al encontrado O(3)-C(4) de 1.227Å, muestra una diferencia de 0.003. Finalmente, en el anillo piperazina la longitud experimental C-N reportado de 1.465 Å, la calculada 1.463 Å diferencia de 0.002 De acuerdo con los datos calculados y reportados experimentalmente, se puede concluir que existe una buena correlación en los valores de las longitudes de enlace a nivel DFT B3LYP/6-31G*. Los ángulos entre átomos de carbono del sistema aromático encontrados en la ciprofloxacina oscilan entre 120.02° a 122.27°, en relación al valor teórico de este tipo de átomos de carbono con hibridación sp² cuentan con un ángulo de 120°. En cuanto a la reactividad química, los índices descriptores de reactividad química global y local, el orbital HOMO es el dador y el orbital LUMO el aceptor. Un band-gap de 4.65 ev indica claramente que la molécula es muy estable. El potencial químico obtenido para la ciprofloxacina neutra de (-3.715ev) nos indica que la densidad electrónica del sistema puede variar espontáneamente, al tener este un valor negativo. La dureza dio el valor de 2.325ev, indica que la ciprofloxacina tendrá poca tendencia a dar o recibir electrones, es decir, la dureza se ha asociado con la estabilidad del sistema químico. Conclusión: Se establecieron valores de las propiedades moleculares y así como de propiedades químicas de interés en estudios de estructura actividad QSAR, de energías y de reactividad del antibiótico ciprofloxacina.

Abstract Introduction: A theoretical computational study of ciprofloxacin was performed, calculating in detail the molecular properties of it. This antibiotic was characterized, presenting values of link lengths and angles as well as chemical properties of interest in QSAR, energy and reactivity studies, obtained by quantum mechanic methods using the Functional Density Theory DFT B3LYP / 6-31G *. Objective: To determine the molecular, QSAR and reactivity properties of Ciprofloxacin using the theoretical calculation method called: Density Functional Theory (DFT) Method: The structure of ciprofloxacin was mapped using the SPARTAN interface; This was initially subjected to calculations of geometric optimization of Molecular Mechanics to obtain the most stable structure, later all the structures were analyzed using the Hartree-Fock theory to obtain more reliable values of energy and geometry. Subsequently on these structures the DFT Density Functional Theory is applied using the 6-31G * base. With this structure, energy calculations were performed in conjunction with a natural population analysis (NPA) for the neutral and ionized molecule (positive and negative) to determine the nucleophilic, electrophilic and radical centers, and subsequently obtain the descriptors of the local reactivity and the nucleophilic and electrophilic Fukui functions. Results: The experimental values of bond length for the aromatic C = C bonds of the phenyl of 1,400 Å, with respect to link lengths C (10q) -C (5) = 1,401 Å and C (8) -C (9q) = 1,406 Å showed differences of 0.001 and 0.006. The characteristic link with the reported aromatic F-C fluorine of 1,363Å, compared to that calculated in this study of 1,353Å shows a difference of 0.01 of the experimental value. The linkage length N1 of the quinoline and the C9 of the cyclopropyl reported with 1,465Å and the calculated 1,450Å shows a difference of 0.015. The experimental aromatic C = O link length of 1,230Å with respect to the found O (3) -C (4) of 1,227Å, shows a difference of 0.003. Finally, in the piperazine ring, the reported CN experimental length of 1,465 Å, the calculated 1,463 Å difference of 0.002 According to the data calculated and reported experimentally, it can be concluded that there is a good correlation in the values of the link lengths at the DFT level B3LYP / 6-31G *. The angles between carbon atoms of the aromatic system found in ciprofloxacin range from 120.02 ° to 122.27 °, in relation to the theoretical value of this type of carbon atoms with sp2 hybridization have an angle of 120 °. Regarding chemical reactivity, the indexes describing global and local chemical reactivity [2], the HOMO orbital is the donor and the LUMO orbital is the acceptor. A band-gap of 4.65 ev clearly indicates that the molecule is very stable. The chemical potential obtained for the neutral ciprofloxacin of (-3,715ev) indicates that the electronic density of the system can vary spontaneously, since it has a negative value. The hardness gave the value of 2,325ev, indicates that ciprofloxacin will have little tendency to give or receive electrons, that is, the hardness has been associated with the stability of the chemical system. Conclusion: Molecular and chemical properties values of interest were established in QSAR activity structure studies, energies and reactivity of the antibiotic ciprofloxacin.

Validation of the analytical method by liquid chromatography of high resolution for the quantification of preservatives in orange juice

Resumen Introducción: La validación es el establecimiento de la evidencia documental de que un procedimiento analítico conducirá, con un alto grado de seguridad a la obtención de resultados precisos y exactos dentro de las especificaciones y los atributos de calidad previamente establecidos. Objetivo: Validar el método analítico por Cromatografía Líquida de Alta Resolución para la cuantificación de conservantes en jugo de naranja. Métodos: El método fue validado siguiendo los parámetros referidos en la USP 40 - NF 35: Especificidad, Linealidad, Precisión (Repetibilidad Instrumental, Repetibilidad del Método y Precisión Intermedia) y Exactitud. Resultados: El método analítico propuesto es Selectivo/Específico, presenta una excelente linealidad dentro del rango de 100 a 1000 ppm, la Precisión presentó resultados de CV < 2% siendo óptimos. La recuperación se encuentra entre 97 a 102% demostrando excelente exactitud. Conclusión: Se cumplieron todos los parámetros y criterios de validación por lo tanto el método es específico, selectivo, lineal en el intervalo de concentraciones de 100 a 1000 ppm, sensible, preciso, reproducible y exacto.

Abstract Introduction: Validation is the establishment of documentary evidence that an analytical procedure will lead, with a high degree of security, to obtaining precise and exact results within the specifications and previously established quality attributes. Objective: Validate the analytical method by High Resolution Liquid Chromatography for the quantification of preservatives in orange juice. Methods: The method was validated following the parameters referred to in USP 40 - NF 35, they are Specificity, Linearity, Precision (Instrumental Repeatability, Repeatability of the Method and Intermediate Precision) and Accuracy. Results: The proposed analytical method is Selective / Specific, it presents an excellent linearity within the range of 100 to 1000 ppm, the Precision presented results of CV <2% being optimal. The recovery is between 97 to 102% showing excellent accuracy. Conclusion: All the parameters and validation criteria were met, therefore the method is specific, selective, linear in the concentration range of 100 to 1000 ppm, sensitive, precise, reproducible and exact.

In vitro Bioequivalence study of immediate release tablets of 850 mg of Metformin marketed in Bolivia

Resumen Introducción: Los estudios de Bioequivalencia demuestran la equivalencia en la calidad biofarmacéutica entre el producto farmacéutico multifuente y el medicamento de referencia, permitiendo el establecimiento de puentes entre las pruebas preclínicas y los ensayos clínicos asociados con el medicamento de referencia. La Metformina clorhidrato es el fármaco de primera elección para el tratamiento de la diabetes mellitus II y pertenece a la clase 3 del Sistema de Clasificación Biofarmacéutica. Objetivo: Establecer mediante pruebas de disolución in vitro, si 4 productos farmacéuticos multifuentes de liberación inmediata, de administración peroral, con Metformina clorhidrato, comercializados en Bolivia son bioequivalentes en relación con el producto de referencia, a través de un diseño experimental, con significancia estadística. Método: Se elaboraron perfiles de disolución de cada producto, tomando en cuenta las condiciones del método del ensayo de disolución establecido en la monografía Metformina, tabletas de la USP 39, considerando seis tiempos de muestreo. Se realizó el análisis cinético de los datos de porcentaje disuelto acumulado de los perfiles de disolución versus el tiempo. Se empleó el método de modelo independiente para comparar los perfiles de disolución de los productos a través del cálculo de los factores de diferencia (f1) y de similitud (f2) recomendados para estudios de bioexención por la Organización Mundial de la Salud. Resultados: Todos los productos tomados en cuenta en la investigación cumplieron satisfactoriamente los análisis de Control de Calidad. Los resultados del estudio de Bioequivalencia mostraron que existen diferencias estadísticamente significativas entre los productos del estudio. Conclusión: En este estudio no se demostró la Bioequivalencia in vitro de los productos B, C, D y E con relación al producto de referencia A, con base en pruebas de disolución in vitro

Abstract Introduction: Bioequivalence studies demonstrate the equivalence in biopharmaceutical quality between the multi-source pharmaceutical product and the reference medicine, allowing the establishment of bridges between preclinical tests and clinical trials associated with the reference medicine. Metformin hydrochloride is the drug of first choice for the diabetes mellitus II treatment and belongs to class 3 of the Biopharmaceutical Classification System. Objective: Establish by in vitro dissolution tests, whether 4 multisource pharmaceutical products of immediate release and peroral administration, with Metformin hydrochloride, marketed in Bolivia are bioequivalent in relation to the reference product, through an experimental design, with statistical significance. Method: Dissolution profiles were prepared for each product, taking into account the conditions of the dissolution test method established in the "Metformin, tablets" monograph of USP 39, considering six sampling times. The kinetic analysis of the accumulated dissolved percentage data of the dissolution profiles versus time was performed. The independent model method was used to compare the dissolution profiles of the products by calculating the difference factor (f1) and similarity factor (f2) recommended for Biowaiver studies, by the World Health Organization. Results: All the products taken into account in the investigation, satisfactorily fulfilled the Quality Control analysis. The results of the Bioequivalence study showed that there are statistically significant differences between the products of the study. Conclusion: In this study the in vitro bioequivalence of the products B, C, D and E in relation to the reference product A was not demonstrated, based on in vitro dissolution tests

The human condition as a necessary knowledge for complex thinking

Resumen Introducción: La condición humana como un potenciador del pensamiento complejo Objetivo: Identificar las características de la condición humana vinculada al paradigma emergente Métodos: Revisión teórica de carácter exploratorio y descriptivo sobre la temática Resultados: Se conceptualiza la condición humana y se realiza un barrido de autores Conclusión: La condición humana en su sentido más amplia debe ser entendida como un saber innato y práctico, caracterizado y aplicado en toda disciplina de manera transdisciplinar, haciendo valer principalmente la comprensión de los niveles de realidad, el tercer incluido y la complejidad.

Abstract Introduction: The human condition as an enhancer of complex thought Objective: Identify the characteristics of the human condition linked to the emerging paradigm Methods: Theoretical review of an exploratory and descriptive nature on the subject Results: The human condition is conceptualized and a sweep of authors is carried out Conclusion: The human condition in its broadest sense must be understood as an innate and practical knowledge, characterized and applied in all disciplines in a transdisciplinary way, mainly asserting the understanding of the levels of reality, the third included and complexity.

Determining the percentage of flower honey and honey honey marketed in supermarkets in the city La Paz

Resumen Introducción: La miel, consumida por el hombre desde hace miles de años debido a sus propiedades organolépticas y terapéuticas, es el producto de la unión entre el mundo animal, la abeja (Apis melífera), y el vegetal, el néctar de las flores y/o secreciones azucaradas de las plantas o insectos. En general existen diferencias significativas entre las características físico-químicas de las mieles florales y la miel de mielada. Objetivo: Determinar del porcentaje de miel de flores y miel de mielada comercializadas en supermercados de la Ciudad de La Paz. Métodos: Para la diferenciación entre miel de flores y miel de mielada se utilizó el método estandarizado por el Centro de Investigaciones Apícolas - CEDIA) y para la determinación de los parámetros fisicoquímicos, los métodos establecidos en la Norma Boliviana (NB 38023). Resultados: Se analizaron 25 muestras de miel comercializadas en supermercados de la ciudad de La Paz, y a través del parámetro cualitativo de diferenciación de miel de flores y miel de mielada, se logró evidenciar que el 88,46% corresponde a mieles de origen floral, el 7,69 % a mieles de mielada y el 0,96 a mieles adulteradas. Conclusiones: Losdatos obtenidos reflejan la importancia de considerar en el etiquetado el origen del que procede la miel, así mismo recomendar que este parámetro forme parte de los requisitos de la Norma Boliviana de Miel y de esta manera otorgar un mayor valor comercial a la miel de procedencia nacional

Abstract Introduction: Honey, consumed by man for thousands of years due to its organoleptic and therapeutic properties, is the product of the union between the animal world, the bee (Apis melífera), and the plant, the nectar of flowers and / or sugary secretions from plants or insects. In general, there are significant differences between the physicochemical characteristics of floral honeys and honeydew honey. Objective: To determine the percentage of flower honey and honeydew honey sold in supermarkets in the City of La Paz. Methods: For the differentiation between flower honey and honeydew honey, the standardized method by the Beekeeping Research Center - CEDIA) was used and for the determination of the physicochemical parameters, the methods established in the Bolivian Standard (NB 38023). Results: 25 samples of honey sold in supermarkets in the city of La Paz were analyzed, and through the qualitative parameter of "differentiation of flower honey and honeydew honey", it was possible to show that 88.46% corresponds to honeys of origin floral, 7.69% to honeydew honeys and 0.96 to adulterated honeys. Conclusions: The data obtained reflect the importance of considering the origin of the honey in the labeling, as well as recommending that this parameter be part of the requirements of the Bolivian Honey Standard and thus granting a greater commercial value to the honey. of national origin.

Determination of rancity in oils used in the frying process in fast food display establishments

Resumen Introducción: En la actualidad se ha producido un incremento sustancial del consumo de alimentos procesados en frituras con aceites vegetales expedidos en establecimientos de comida rápida, que son de elección para muchas personas principalmente por trabajadores y estudiantes por el horario limitado con el que cuentan para su alimentación y muchas veces por temas de economía. Objetivo: Determinar la rancidez en aceites usados en el proceso de frituras en establecimientos de comida rápida. Métodos: Se implementaron la Prueba de Kreiss (método cualitativo) y el Índice de Peróxidos (método cuantitativo) para cuantificar la rancidez en los aceites utilizados para el procesamiento de frituras. Resultados: De un total de 12 muestras de aceite analizadas, se estableció que el 42 % se encuentran fuera del rango establecido según la Norma Boliviana (NB 34008) lo que confirma el uso de aceites rancios. Conclusiones: Con los Métodos aplicados, de Kreiss (cualitativo) e Índice de Peróxidos (cuantitativo) se obtuvieron los mismos resultados, sin embargo, se recomienda el uso del método cuantitativo porque la Norma define un límite de hasta 6 meq / Kg, y el método cualitativo puede resultar subjetivo porque se define por un cambio de color, así mismo en el estudio se confirmó el uso de aceites rancios en establecimientos de expendio de comida rápida.

Abstract Introduction: At present there has been a substantial increase in the consumption of processed foods in fried foods with vegetable oils issued in fast food establishments, which are the choice for many people, mainly by workers and students due to the limited hours they have for their food and often for economic reasons. Objective: To determine the rancidity in oils used in the frying process in fast food establishments. Methods: The Kreiss Test (qualitative method) and the Peroxide Index (quantitative method) were implemented to quantify rancidity in the oils used for frying processing. Results: From a total of 12 oil samples analyzed, it was established that 42% are outside the range established according to the Bolivian Standard (NB 34008), which confirms the use of rancid oils. Conclusions: With the applied methods, Kreiss (qualitative) and Peroxide Index (quantitative) the same results were obtained, however, the use of the quantitative method is recommended because the Standard defines a limit of up to 6 meq / Kg, and the Qualitative method can be subjective because it is defined by a color change, likewise in the study the use of rancid oils in fast food outlets was confirmed.