LABORATORIO DE ESTRUCTURA MOLECULAR y PROPIEDADES (LEMyP)

Director:
ZALAZAR, María Fernanda  (Inv. CONICET)

Investigadores:
DUARTE, Darío Jorge (Inv.CONICET)
ANGELINA, Emilio Luis (Inv. CONICET)
RAMIREZ, María Rosana (Inv. CONICET)
PERUCHENA, Nélida

Becarios posgrado:
ROMERO OJEDA, Gonzalo (Posdoctoral CONICET)
GALARZA, Carlos Alberto (Finalización Doctorado CONICET)
CONTI, Germán A. (Doctoral CONICET)
TENEV MONICAULT, Sofía (Doctoral CONICET)
ESQUENAZI, Eduardo Nicolás (Doctoral CONICET)
RADUREAN, Marcelo Javier (Posgrado Tipo I UNNE)

Becarios pregrado:
MAYA , Alejandro Ezequiel (EVC-CIN)
ESPINOZA, Anahí Ayelen (Beca Estímulo de FaCENA)

Colaboradores externos:
GOMES, Glaucio José (Universidade Federal do Rio de Janeiro, Brasil)
PETELSKI, Andre Nicolai (QuiTEx, Facultad Regional Resistencia, Universidad Tecnológica Nacional)
GÓMEZ CHÁVEZ, José Leonardo (Universidad Federal de Minas Gerais)
MIRANDA, Matías Orlando

Pasantes, y adscriptos: 3 (Tres)
ALEGRE, Juan Manuel
BRUNA, Cristian
REYES, Álvaro

OBJETIVOS:

  • Generar conocimiento sobre la estructura, estabilidad, reactividad y propiedades de sistemas químicos de interés científico y tecnológico.
  • Promover la investigación interdisciplinaria, la vinculación científica y la potencial transferencia de conocimientos al sector socio productivo.
  • Contribuir a la comprensión molecular de procesos químicos, bioquímicos y tecnológicos.
  • Formar recursos humanos de alto nivel académico.

Los estudios del grupo están orientados al estudio de la estructura, estabilidad, reactividad y propiedades moleculares de sistemas de interés químico, biológico y tecnológico, mediante herramientas de Química Teórica y Computacional. Desarrolla investigación básica y aplicada en química y fisicoquímica.
El estudio de interacciones moleculares constituye un eje transversal de sus líneas, abordándose su naturaleza y rol en la estructura, estabilidad y reactividad mediante herramientas de química cuántica y análisis de estructura electrónica, con énfasis en la Teoría Cuántica de Átomos en Moléculas (QTAIM). Integra capacidades en cálculos de estructura electrónica, dinámica molecular, inteligencia artificial y análisis de interacciones, para abordar problemas de investigación básica y aplicada. El grupo ofrece diferentes temas de investigación para becas doctorales y posdoctorales, y pasantías de investigación de grado y posgrado. Se trabaja en colaboraciones con diversos grupos teóricos y experimentales del país y del exterior (Brasil, España, Portugal, Estados Unidos, Rusia, entre otros)

LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN

  • INTERACCIONES MOLECULARES Y SUPRAMOLECULARES. INTERACCIONES “HOLE-LUMP” EN DISTINTOS CONTEXTOS BIOLÓGICOS Y NO BIOLÓGICOS

Estudio de las interacciones intra e inter moleculares en forma teórica, centrado en el estudio profundo y mecano-cuánticamente riguroso, de la distribución de la densidad de carga electrónica y de su función Laplaciana. Se estudian distintas situaciones de enlace, especialmente en enlaces deficientes en electrones, que definen interacciones no covalentes (NCI) en entornos químicos y bioquímicos; el análisis de la red de interacciones se extiende en distintos campos para abarcar desde el mecanismo de inhibición de moléculas sobre blancos moleculares, al diseño racional de materiales autoensamblantes, propios de la química supramolecular de materiales utilizando metodología de la Química Teórica y Computacional, en forma estática y en simulaciones dinámicas.
El trabajo desarrollado a través de los años contribuye a tender un puente o acortar la brecha entre la información contenida en modernas funciones electrónicas y los conceptos químicos; están orientados a dar respuestas a interrogantes planteados en distintas áreas que requieren de este tipo de conocimiento a nivel molecular.
Colaboraciones: con el Dr. André Nicolai Petelski del QuiTEX de la UTN-FR Resistencia se busca entender el efecto de las modificaciones estructurales y electrónicas “de las partes” sobre las interacciones supramoleculares que favorecen el autoensamble y resultan esenciales para el diseño racional y programado de materiales con propiedades específicas, de interés tecnológico.

Se estudian  procesos de adsorción, mecanismos de reacción y efectos de confinamiento en materiales micro y mesoporosos, con especial interés en la valorización de compuestos derivados de biomasa. Comprende: i) Estudio de reacciones químicas seleccionadas dentro del campo de catálisis heterogénea de interés en la industria química, petroquímica y síntesis de combustibles, incluyendo la propuesta de caminos de reacción basados en observaciones experimentales y cálculos teóricos y la determinación de parámetros cinéticos y propiedades termodinámicas. ii) Estudios de propiedades electrónicas de materiales sólidos con aplicación en procesos de adsorción y catálisis. iii) Estudio del efecto de confinamiento mediante el análisis de la densidad electrónica para comprender cómo las cavidades de catalizadores micro y nanoporosos (zeolitas) modulan la reactividad. iv) Estructura y estabilidad de compuestos en el campo de ciencia de materiales y nanomateriales. v) Estudio de interacciones moleculares de interés en diversos campos a través del análisis topológico de la densidad electrónica. vi) Estudio de la adsorción de compuestos orgánicos e inorgánicos sobre materiales micro y mesoporosos
Colaboraciones: Dr. A. Largo de la Universidad de Valladolid (España); Dr. C.A. Lindino de la Universidad Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE, Brasil), Dra. M. Budke Costa de la Universidad Tecnológica Federal de Paraná (UTFPR, Brasil),  Dr. H. Alves del Laboratorio de Catálisis y Producción de Biocombustibles  de la Universidad Federal de Paraná (LabCatProBio, UFPR, Brasil), Dr. P. Arroyo del Laboratorio de Catálise Heterogênea e Biodiesel de la Universidad Estadual de Maringá (LCHBio, UEM, Brasil), Dra. M. Bosco (UNL, Santa Fé).

La línea aplica métodos computacionales al estudio de extractos vegetales y compuestos naturales de la flora del NEA. Su objetivo es identificar qué constituyentes son responsables de la actividad biológica, sobre qué blancos actúan y qué combinaciones producen efectos sinérgicos, para orientar el diseño de ensayos y explicar sus resultados. Se combinan dos escalas de análisis: la molecular, mediante docking y dinámica molecular, para estudiar la interacción de los compuestos con proteínas de interés terapéutico; y la celular, mediante farmacología de redes y modelos de aprendizaje profundo, para predecir cómo un compuesto o una mezcla modifica las vías de señalización de la célula. Se trabaja en colaboración con otros grupos que se encargan de la corroboración experimental de las predicciones teóricas.

Estudio teórico-computacional de interacciones moleculares y procesos de reactividad y especiación mediante métodos de estructura electrónica y análisis de propiedades definidas en el espacio real. La línea comprende el estudio de la densidad electrónica, su Laplaciano, QTAIM, potenciales electrónicos y densidades locales de energía, con especial interés en enlaces de hidrógeno, interacciones dirigidas por agujeros σ y otras interacciones moleculares poco usuales.
Colaboraciones: Grupo de Química Computacional (Universidad de Valladolid, España) – Instituto de Química Médica, Madrid (España).

PROYECTOS VIGENTES

      • Diseño asistido por computadora de inhibidores de fosfolipasas A2 en venenos de serpientes que habitan el Nordeste Argentino. Código: F021-2016 (Res 091/17 CS). SGCyT-UNNE.
      • Diseño Asistido por Computadora de inhibidores de Fosfolipasas A2 en venenos de serpientes que habitan el Nordeste Argentino. Código: 2016-1273. PICT Joven -ANPCyT
      • Influencia de las interacciones moleculares en reacciones químicas de interés atmosférico. Código:18F009 (Res 1100/18) SGCyT-UNNE.
      • Descubrimiento de nuevas alternativas terapéuticas para enfermedades desatendidas en el Impenetrable Chaqueño y en el Iberá. PICTO-UNNE-2019-00025. FONCyT -  ANPCYT.
      • Interacciones No Covalentes (NCI) en el diseño racional de fármacos y de nuevos materiales. Código: 19V001 (Res 1015/19). SGCyT-UNNE.
      • Comprensión de las interacciones entre compuestos silíceos (amorfos y cristalinos, micro y mesoporosos incluyendo zeolitas) y compuestos polifenólicos, involucradas en fenómenos de adsorción/desorción. PIP-11220200103293CO. CONICET
      • Adsorción y reacción de compuestos derivados de biomasa en materiales silíceos micro y mesoporosos. Código: 24V001 (RES - 2025 - 287 - CS # UNNE). Periodo 2025-2028. SGCyT-UNNE.
      • Integración de la Bioinformática y el Modelado Molecular para entender el mecanismo de acción de plantas etnomedicinales”. Código: PI 21F012 (SeGCyT-UNNE). Director: Emilio Angelina. Periodo 2022-2025
      • Búsqueda de solventes eutécticos por modelado molecular para la extracción de polifenoles presentes en la naranja dulce producida en la provincia de Corrientes PI 22V002(SeGCyT-UNNE). Director: Dario Duarte. Periodo 2023-2026

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Corrientes, Argentina
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