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Item Metadata only A computational study of steviol and its suggested anticancer activity. A DFT and docking study(2021-09) Meneses Olmedo, Lorena Maribel; Meneses Olmedo, Lorena MaribelIn the present, study we analyzed the electronic properties of Steviol, the Stevia rebaudiana metabolite, and its interaction with antiapoptotic protein BCL-2. The ionization potential and electrophilicity index values were evaluated in the framework of the DFT, and these values suggest that Steviol may form ligand-receptor interactions. Also, the bond dissociation energy and the electrostatic potential distribution of Steviol reveal its antioxidant behavior. Docking studies were performed to evaluate the feasibility of this molecule to interact with antiapoptotic protein BCL-2. However, no hydrogen bonds were found in the pocket site, instead six interactions, including alkyl and π-alkyl type were formed, suggesting that the possible most feasible mechanism for anticancer activity would be through free radicals scavenging.Item Open Access Aislamiento y caracterización experimental y computacional de Eugenol en Albahaca de sal (Ocimum basilicum L.) y Albahaca de dulce (Ocimum americanum)(2015) Meneses Olmedo, Lorena Maribel; Almeida L., Juan Francisco; Jibaja, Yolanda; Meneses Olmedo, Lorena MaribelEl objetivo principal del presente trabajo, fue el aislamiento y la caracterización experimental y computacional de eugenol en la albahaca de sal (Ocimum ba-silicum L.) y la albahaca de dulce (Ocimum americanum). Se utilizaron tres téc-nicas para la extracción del aceite esencial de las hojas y flores: destilación por arrastre de vapor, destilación directa y extracción Soxhlet. Por medio de reac-ciones ácido-base y solubilidad, se aisló el eugenol presente en el aceite esen-cial. La caracterización del eugenol se realizó por espectroscopía infrarroja. El trabajo computacional consistió en la obtención de los espectros de infrarrojo.Item Open Access Análisis por espectroscopia de infrarrojos (FTIR) del exudado del árbol de algarrobo Prosopis Juliflora (FABACEAE)(2020-07) Meneses Olmedo, Lorena Maribel; Meneses Olmedo, Lorena MaribelLa goma de algarrobo es un exudado proveniente de las ramas y troncos de los árboles del género Prosopis, tiene una semejanza a la goma arábiga y posee potenciales aplicaciones en el área farmacéutica, de alimentos, industria cosmética, etc. El algarrobo se encuentra en regiones secas y semi secas del Ecuador. En el presente trabajo se analizaron por espectroscopia FTIR, tres muestras de goma de algarrobo y una muestra de goma arábiga grado alimenticio, para la obtención y comparación de espectros. Las muestras provenientes del árbol Prosopis juliflora, fueron recolectadas en tres áreas de la provincia de Manabí-Ecuador: Bahía de Caráquez (Zona 1), Portoviejo (Zona 2) y Puerto López (Zona 3). Se obtuvieron espectros FTIR de cada una de las muestras y se compararon con espectros de la bibliografía. Los espectros de infrarrojos presentaron semejanza entre los dos tipos de gomas, algarrobo y arábiga, así como con los de la bibliografía; se efectuó una comparación analítica entre los dos tipos para la obtención de porcentajes de correlación, estos fueron de 80,37; 79,83 y 79,66 % para las zonas 1, 2 y 3 respectivamente. Los resultados obtenidos abren una línea de investigación para la posible utilización de la goma de algarrobo ecuatoriana como una nueva y accesible alternativa al uso de la goma arábiga.Item Open Access Caracterización del mecanismo de reacción entre n-hexano y metanal a través de los conceptos de fuerza de reacción, constante de fuerza y flujo electrónico de reacción.(2012) Meneses Olmedo, Lorena Maribel; Meneses Olmedo, Lorena MaribelMediante los conceptos de fuer za de reacción, constante de fuerza y perfil de flujo electrónico de reacción se caracterizó el mecanismo de reacción entre n-hexeno y metanal. Termodinámicamente, es una reacción exotérmica (ΔEo=-13.6 kcal/mol) con una energía de activación de 34.2 kcal/mol. En eL mecanismo, se distinguen tres pasos importantes, que inician con el desplazamiento del hidrógeno desde el n-hexeno al metanal, a continuación se produce el reordenamiento electrónico tanto de electrones πcomo σ y termina con una relajación estructural y formación de enlaces σ, para dar finalmente un producto de transferencia de grupo.Item Open Access Caracterizacion por espectrofotometría infrarroja de los productos intermedios en la ruta sintética de ibuprofeno(2015) Meneses Olmedo, Lorena Maribel; Cuesta H., Sebastián; Jibaja, Yolanda; Meneses, LorenaItem Metadata only Computational modeling of the interaction of silver nanoparticles with the lipid layer of the skin(2018) Meneses Olmedo, Lorena Maribel; Pilaquinga Flores, María Fernanda; Meneses Olmedo, Lorena MaribelSilver nanoparticles are recognized for numerous physical, biological, and pharmaceutical applications. Their main uses in the medical field comprise diagnostic and therapeutic applications. In this project, the interaction between silver nanoparticles and the lipid layer of the skin was studied in order to know how nanoparticles behave when they are in contact with the skin. Energies of the silver nanoparticles were calculated through the optimization of silver clusters using density functional theory implemented in the Gaussian program 09W. Biological molecules such as glucose, stearic acid, palmitic acid, and quercetin present in coated nanoparticles and in the skin were also optimized. The silver clusters containing 6 atoms were proven to be the most stable complexes. Moreover, a study of molecular orbital describing HOMO interactions of the clusters was performed showing that the electronic density was around the silver cluster. Molecular dynamics simulation was performed using Abalone program. Silver nanoparticles seemed to have very good clearance properties in our molecular dynamics simulation because over a certain period of time, the silver cluster got far away from the biological molecules.Item Metadata only Computational study of the binding mode, action mechanism and potency of pregabalin through molecular docking and quantum mechanical descriptors(2021-05) Meneses Olmedo, Lorena Maribel; Meneses Olmedo, Lorena MaribelIn the present study, we performed a computational study to gain insights on the binding mode and high affinity of pregabalin, its inactive isomer (R-pregabalin) and gabapentin when modulating voltage-gated calcium channels. Quantum chemical descriptors were evaluated at two different levels of theory (ωB97XD and B3LYP-D3) for the three molecules. The results show that the three ligands have similar quantum chemical descriptors, suggesting that the affinity is governed by the binding pose and the ability to access the pocket. The binding mode analysis of pregabalin indicates that it is interacting with 12 residues (6 hydrogen bonds) including Arg217, which is key to pregabalin action mechanism. Our results suggest that the electrostatic interactions and the hydrogen bonds between pregabalin and Arg217 could explain its high affinity, highlighting the importance of Arg217 in the pharmacological action.Item Metadata only Computational study of vicarious nucleophilic substitution reactions(2017-10) Meneses Olmedo, Lorena Maribel; Meneses Olmedo, Lorena MaribelVicarious nucleophilic substitution reactions are a versatile way of introducing substituents into aromatic and heteroaromatic electron-deficient compounds. In this project, a kinetic study of these reactions by applying quantum mechanics concepts, such as reaction force, force constant, and electronic reaction flow was proposed. Furthermore, absolute theoretical scales of electrophilicity by applying density functional theory electronic indices were established to classify a series of five and six-membered nitroheteroarenes, and nitrobenzenes with substituents in ortho, meta and para positions. The theoretical model was validated by comparison with experimental kinetic results. Calculations using B3LYP/6-311G(d,p) level of theory allowed analysis of the reactivity patterns and the mechanisms of these chemical reactions. The theoretical scale properly accounts for the activating/deactivating effects promoted by the substituents and agrees with the ability of these substituents to accept or donate electrons, electron acceptor substituents are those that increase electrophilicity, and electron donors those that reduce it.Item Metadata only Determination of Antioxidant Activity by Oxygen Radical Absorbance Capacity (ORAC-FL), Cellular Antioxidant Activity (CAA), Electrochemical and Microbiological Analyses of Silver Nanoparticles Using the Aqueous Leaf Extract of Solanum mammosum L(2021) Espinoza Montero, Patricio Javier; Fernández Martínez, Lenys Mercedes; Meneses Olmedo, Lorena Maribel; Pilaquinga Flores, María Fernanda; Espinoza Montero, Patricio JavierPurpose: The importance of studying polyphenolic compounds as natural antioxidants has encouraged the search for new methods of analysis that are quick and simple. The synthesis of silver nanoparticles (AgNPs) using plant extracts has been presented as an alternative to determine the total polyphenolic content and its antioxidant activity. Methods: In this study, aqueous leaf extract of Solanum mammosum, a species of plant endemic to South America, was used to produce AgNPs. The technique of oxygen radical absorption capacity using fluorescein (ORAC-FL) was used to measure antioxidant activity. The oxidation of the 2´,7´-dichlorodihydrofluorescein diacetate (DCFH2-DA) as fluorescent probe was used to measure cellular antioxidant activity (CAA). Electrochemical behavior was also examined using differential pulse voltammetry (DPV) and cyclic voltammetry (CV). Total polyphenolic content (TPH) was analyzed using the Folin-Ciocalteu method, and the major polyphenolic compound was analyzed by high performance liquid chromatography with diode array detector (HPLC/DAD). Finally, a microbial analysis was conducted using Escherichia coli and Bacillus sp. Results: The average size of nanoparticles was 5.2 ± 2.3 nm measured by high-resolution transmission electron microscopy (HR-TEM). The antioxidant activity measured by ORAC-FL in the extract and nanoparticles were 3944 ± 112 and 637.5 ± 14.8 µM ET/g of sample, respectively. Cellular antioxidant activity was 14.7 ± 0.2 for the aqueous extract and 12.5 ± 0.2 for the nanoparticles. The electrochemical index (EI) was 402 μA/V for the extract and 324 μA/V for the nanoparticles. Total polyphenolic content was 826.6 ± 20.9 and 139.7 ± 20.9 mg EGA/100 g of sample. Gallic acid was the main polyphenolic compound present in the leaf extract. Microbiological analysis revealed that although leaf extract was not toxic for Escherichia coli and Bacillus sp., minor toxic activity for AgNPs was detected for both strains. Conclusion: It is concluded that the aqueous extract of the leaves of S. mammosum contains nontoxic antioxidant compounds capable of producing AgNPs. The methods using AgNPs can be used as a fast analytical tool to monitor the presence of water-soluble polyphenolic compounds from plant origin. Analysis and detection of new antioxidants from plant extracts may be potentially applicable in biomedicine.Item Open Access Estudio comparativo de la estructura química del anetol extraído del anís estrellado (Illicium verum) con el rpoducto sintético y computacional.(2012) Meneses Olmedo, Lorena Maribel; Meneses Olmedo, Lorena MaribelEn el presente estudio se comparó la estructura química del anetol extraído del anís de la especie Illicium verumcon el producto sintético y computacional. La metodología experimental se basó en la extracción, aislamiento y purificación de anetol natural a partir de muestras comerciales de anís estrellado. El anetol sintético se preparó a nivel de laboratorio mediante una reacción selectiva a partir de anisol y cloruro de propionilo. El modelamiento computacional de la síntesis química se realizó en el software Gaussian03 con el empleo del funcional híbrido B3LYP y el conjunto de bases 6-31G (d) y se obtuvieron los espectros infrarrojos teóricos de los isómeros geométricos cisy trans anetol. La caracterización del anetol natural, sintético y teórico se realizó por espectroscopia de infrarrojos. Los resultados demostraron que la estructura química del principio activo del anís estrellado fue trans-anetol y del producto sintético cisy transanetol. En el anís estrellado el rendimiento de aceite esencial fue 2,18 %, del cual 1,44 % corresponde al trans-anetol. En el anetol sintético se obtuvo un rendimiento del 58.18%. Finalmente, se comprobó computacionalmente que la estructura química del trans-anetol es más estable que su análogo cis, debido a una diferencia energética de 2.63 kcal/mol, es por ello que presenta mayor abundancia relativa en la naturaleza.Item Open Access Estudio Computacional de Derivados de 5-Hidroximetilfurfural(2010) Meneses Olmedo, Lorena Maribel; Meneses, L.Los problemas ambientales asociados al uso de petróleo, han conseguido que la comunidad científica tome caminos alternativos como lo es la transformación de la biomasa en compuestos químicos básicos. El compuesto 5-hidroximetifurfural (HMF) es considerado un producto químico versátil de la biomasa, ya que puede ser utilizado para sintetizar gran variedad de compuestos que actualmente son derivados del petróleo. En este trabajo, se presenta un estudio computacional de los índices globales de electrofilia y nucleofilia del HMF y sus derivados para determinar los patrones de reactividad, mientras que los patrones de selectividad se analizaron mediante los índices locales de electrofilia y nucleofilia. El modelo teórico ha sido analizado comparando distintos métodos empleados para el cálculo de los índices globales de electrofilia y nucleofilia, resultando una buena correlación entre los modelos de electrofilia, más entre los modelos de nucleofilia su correlación es pobre.Item Metadata only Estudio computacional de la electrofilia global de 35 derivados de nitrobenceno que participan en reacciones de sustitución nucleofílica de Vicarius(2016-12) Meneses Olmedo, Lorena Maribel; Pilaquinga Flores, María Fernanda; Meneses Olmedo, Lorena MaribelLas reacciones de sustitución nucleofílica de Vicarius, son una manera versátil de introducir sustituyentes en compuestos aromáticos deficientes de electrones. El propósito de este estudio fue establecer escalas teóricas absolutas de electrofilia, por medio de la aplicación de índices electrónicos definidos en la Teoría del Funcional de la Densidad, para clasificar los nitrobencenos y analizar los patrones de reactividad de estas reacciones. Para el estudio, se eligieron nitrobencenos con varios sustituyentes en las posiciones orto, meta y para. Al aplicar el concepto de electrofilia global al nivel de teoría B3LYP/6-311G(d,p), se encontró una escala absoluta para cada posición de los sustituyentes, que se la relacionó con los valores σ de Hammett, para sustituyentes en las posiciones meta y para, obteniendo una relación lineal. Estos resultados concuerdan con la capacidad de estos sustituyentes de aceptar o ceder electrones, siendo los sustituyentes electroaceptores los que aumentan la electrofilia, y los electrodonadores los que la disminuyen.Item Open Access Estudio espectroscópico computacional de resonancia magnética nuclear del ibuprofeno y sus principales precursores químicos(09/2015) Meneses Olmedo, Lorena Maribel; Meneses Olmedo, Lorena Maribel; Pilaquinga Flores, María FernandaSe presenta un estudio espectroscópico computacional del ibuprofeno y sus precursores químicos isobutilbenceno y 4-isobutilacetofenona. En la investigación se utilizó el programa de modelamiento electrónico estructural GAUSSIAN 03. Se realizó la optimización molecular de todas las estructuras de interés y se calcularon las propiedades espectroscópicas de resonancia magnética nuclear (RMN). Los espectros computacionales obtenidos fueron comparados con los espectros experimentales citados en la literatura, demostrando ser muy similares. Las principales diferencias se deben al estado de agregación, ya que los cálculos computacionales son realizados en estado gaseoso, mientras que los obtenidos de la literatura se encuentran en soluciones deuteradas. Los espectros computacionales son comparables con los resultados obtenidos de la literatura, lo que comprueba la aplicabilidad de estos métodos en procesos de síntesis y diseño de nuevos compuestos químicos.Item Open Access Estudio espectroscópico experimental y computacional de ibuprofeno y sus precursores de síntesis(2015) Meneses Olmedo, Lorena Maribel; Meneses Olmedo, Lorena MaribelSe presenta un estudio comparativo de los espectros infrarrojo (IR) y ultravioleta/visible (UV/VIS) de ibuprofeno, isobutilbenceno y 4-isobutilacetofenona obtenidos experimentalmente, con los calculados computacionalmente. La investigación consta de dos etapas. En la primera se realiza la síntesis experimental de ibuprofeno, donde se aislaron los precursores para el análisis. En la segunda fase, se utiliza el programa de modelamiento electrónico estructural GAUSSIAN 03, donde se obtuvo una optimización molecular de todas las estructuras de internos y sus propiedades espectroscópicas. Los espectros experimentales fueron comparados con los computacionales, obteniéndose ligeras diferencias, con porcentajes de error en bandas específicas, entre 2 y 28% en los dos tipos de espectroscopía. La principal causa, puede ser el distinto estado de agregación en la que se encuentran las moléculas: estado líquido y sólido en el caso de los espectros experimentales, y estado gaseoso en el caso de los espectros computacionales. Los espectros computacionales son comparables con los obtenidos experimentalmente, demostrando ser bastante exactos. Esto comprueba la aplicabilidad de los métodos computacionales, en el proceso de síntesis y diseño de nuevos fármacos.Item Metadata only Experimental and computational characterization of silver nanoparticles using matico (piper aduncum) leaves extract as reducing agent(2018-01) Ampudia Vásquez, Santiago Hernán; Jara Negrete, Eliza Nuit; Meneses Olmedo, Lorena Maribel; Pilaquinga Flores, María Fernanda; Ampudia Vásquez, Santiago HernánSilver nanoparticles are recognized for numerous physical, biological and pharmaceutical applications. In this study, silver nanoparticles were successfully synthesized by green chemistry alternative reduction method, using Matico (Piper aduncum) leaves extract. The characterization was performed through Ultraviolet/VisibleSpectroscopy to estimatethe particle size; morphology and elemental composition were detected by Scanning Electron Microscopy. Estimated radius was measured by Scanning Transmission Electron Microscopy. The interaction between Matico leaves extract with nanoparticles to determine potential reducing active ingredients was monitored by InfraredSpectroscopy. The reaction yield was determined by Flame Atomic Absorption Spectroscopy. The interaction of clusters of silver nanoparticles (3, 5 and 6 atoms) with quercetin (an active molecule of the Matico leaves), was studiedusing Density Functional Theory and Molecular Dynamics by Gaussian09 and Abalone programs. The particle size was 13.58±6.25nm. It was found that the nanoparticles are quasi-spherical with 7.2 % of elemental silver and a reaction yield of 96.68 %. The cluster of 6 silver atoms with quercetin was proven to be the most stable complex. Synthesized silver nanoparticles display stability greater than 120 days, confirming that Matico leaves extract is a viable and green reducing agent.Silver nanoparticles would have very good clearance properties because molecular dynamics demonstrated that over a certain period of time, the silver cluster got far away from the quercetin.Item Open Access Influencia de Algunos Ácidos Orgánicos sobre las Propiedades Físico-Químicas de Películas de Quitosano Obtenidas a Partir de Desechos de Cangrejo(2010) Meneses Olmedo, Lorena Maribel; Araya, A.El objetivo de este estudio fue conocer la influencia de los ácidos acético, fórmico y láctico en las características físico-químicas de películas de quitosano. Para el efecto se realizaron los tratamientos de desmineralización, desproteinización y despigmentación de desechos de cangrejo rojo (Ucides Occidentalis Ortmam) para obtener quitina, la cual fue desacetilada con hidróxido de sodio 50 % p/v para obtener quitosano. Este quitosano fue caracterizado por las técnicas de espectroscopía de absorción de infrarrojos y titulación potenciométrica, obteniendo valores de grado de desacetilación promedio de 67.0 % y 62.7 % respectivamente. Se determinó el peso molecular por el método viscosimétrico con un valor promedio de 1.26*105 g/mol del polímero. Para formar películas transparentes, se utilizaron soluciones 5% v/v de ácido fórmico, ácido acético y ácido láctico. Las películas presentaron mayor resistencia tensil al ser tratadas con ácido acético y ácido láctico. Por espectroscopía de infrarrojos se logró apreciar las bandas características de las películas de quitosano, demostrando que la parte estructural química tiene ligeras variaciones dependiendo del ácido utilizado para su formación.Item Metadata only Insights on the mechanism, reactivity and selectivity of fructose and tagatose dehydration into 5-hydroxymethylfurfural: A DFT study(2020-11) Meneses Olmedo, Lorena Maribel; Meneses Olmedo, Lorena MaribelIn this study, a computational DFT study was performed to propose a new acid catalyzed mechanism to produce 5HMF from d-Fructose and d-Tagatose. The reactivity and selectivity towards 5HMF formation were analyzed, and the results revealed both saccharides present higher selectivity towards 5HMF with the first dehydration occurring on oxygen 2. Fructose seems to be more reactive than tagatose, although the dehydration process of the different hydroxyl groups on tagatose produces more unstable structures, which can undergo several side reactions. The new mechanism is proposed eliminating the tautomerization step and lowering the activation free energy of the second dehydration step in 21 kcal/mol.Item Metadata only Modelación molecular de la interacción del paracetamol y el 4-aminofenol con las enzimas Ciclooxigenasa 1 y 2(2017-11) Meneses Olmedo, Lorena Maribel; Meneses Olmedo, Lorena MaribelEn este estudio, se presenta la modelación computacional de la interacción del paracetamol y su metabolito activo, el 4-aminofenol, con las enzimas Ciclooxigenasa 1 y Ciclooxigenasa 2. El objetivo fue utilizar métodos computacionales para explicar, a nivel molecular, la baja actividad antinflamatoria del paracetamol mediante su interacción con las enzimas Ciclooxigenasa 1 y 2. Se utilizaron métodos mecánico cuánticos para la optimización de los ligandos y acoplamiento molecular para modelar la interacción de estos ligandos con las enzimas y sus sitios activos. Los resultados obtenidos muestran que las conformaciones con más afinidad para paracetamol y 4-aminofenol no se encuentran en el sitio activo de la Ciclooxigenasa 1. Comparaciones con el ácido araquidónico muestran que las energías de enlace son alrededor de 1 kcal/mol mayores, lo cual indica una inhibición leve. Para el caso de la Ciclooxigenasa 2, los resultados obtenidos son similares, lo cual sugiere que el mecanismo de acción principal del paracetamol o su metabolito primario no se da por inhibición de las Ciclooxigenasas. Este resultado concuerda con las diferencias en la acción farmacológica y efectos secundarios que tiene el paracetamol con respecto a moléculas del mismo grupo como el ibuprofeno.Item Metadata only Modelamiento molecular de la dermaseptina SP2 extraída de Agalychnis spurrelli(2019) Meneses Olmedo, Lorena Maribel; Rivera Iñiguez, Miryan Rosita; Meneses Olmedo, Lorena MaribelEn esta investigación se presenta un estudio computacional de la dermaseptina SP2 (DRS-SP2) extraída de exudado de la piel de la rana Agalychnis spurrelli. Ensayos experimentales han permitido extraer, purificar y obtener la secuencia de aminoácidos de este péptido, además de demostrar sus propiedades antimicrobianas contra Escherichia coli, Staphylococcus aureus y Candida albicans. Con la secuencia dilucidada, se realizó un estudio computacional de la estructura obteniéndose sus propiedades físico-químicas, su estructura secundaria y su similitud con otros péptidos conocidos. Además, se realizó el acoplamiento molecular de este péptido con la membrana celular y varias enzimas conocidas para suprimir a estos microorganismos. Los resultados muestran que la DRS-SP2 es un péptido catiónico α-helicoidal con un punto isoeléctrico de 10,68 y carga positiva +3 a pH fisiológico. Se determinó que su estructura es diferente a todas las dermaseptinas que se encuentran en bases de datos llegando a un porcentaje de identidad máximo del 80 %. Estudios de acoplamiento molecular sugieren que el mecanismo de acción de este péptido no se da por la inhibición de vías enzimáticas vitales para el microorganismo, sino por lisis celular.Item Open Access Modelamiento molecular de la interacción de ibuprofeno con las enzimas Ciclloxigenasa 1, 2 y el Citocromo P450 2C9.(2014) Meneses Olmedo, Lorena Maribel; Meneses Olmedo, Lorena MaribelEn esta investigación, se presenta el modelamiento computacional de la interacción de ibuprofeno con las enzimas Ciclooxigenasa 1, Ciclooxigenasa 2 y Citocromo P450 2C9. El objetivo fue comprobar la aplicabilidad de métodos de acoplamiento molecular en la determinación de nuevos ligandos y la localización de sitios activos en las enzimas, así como también tener un mejor entendimiento del mecanismo de acción farmacológica de ibuprofeno. Para el estudio se aplicaron métodos de dinámica molecular, para modelar la interacción de la molécula de ibuprofeno con las enzimas, determinando el sitio activo de éstas. Se utilizaron los programas Autodock 4 y Autodock VINA. En el modelamiento molecular, los mejores resultados se lograron con el programa Autodock VINA, por lo que éstos fueron comparados con resultados experimentales obtenidos mediante cristalografía de rayos X. Los métodos computacionales de acoplamiento molecular son totalmente comparables con resultados obtenidos experimentalmente, demostrando ser bastante exactos. Esto comprueba la aplicabilidad de estos métodos en el proceso de síntesis y diseño de nuevos fármacos.