The present PhD Thesis entitled "Development of chemically modified mesoporous systems for selective and controlled drug delivery" is focused on the development of new chromo-fluorogenic systems for detection of target molecules, as well as the development of hybrid organic-inorganic materials for drug, dyes and fluorescent species controlled release, based using for this concepts of Organic Chemistry, Supramolecular Chemistry and Materials Science. Both the development of analytical procedures for the optical detection of organophosphorus pesticides (OPs) using chemosensors or chemodosimeters, and the remediation of OPs using metal complexes with aminoalcohols, are relatively new fields of research with great future prospects. That is why, in the first part of this Thesis are detailed through an Introduction Chapter, the definitions that explain the different parts that make up the chemosensors and chemodosimeters, the discovery, the properties and the most relevant characteristics of organophosphorus pesticides. Finally, an extensive review of the state of the art, compiling published examples of chemosensors and chemodosimeters, as well as of methods for remediation of these organophosphorus pesticides are presented. In Chapter 3 is described how by means of the use of colorimetric array it is possible to detect and discriminate different organophosphorus pesticides in aqueous solutions. The developed array consists of a silica gel plate covered with different chromophores having reactive groups, such as alcohols, amines or pyridines, able to react with certain pesticides causing a change in colour. These colour changes allow the detected, discrimination and classification of different pesticides using statistical tools. On the other hand, the Chapter 4 focuses on the use of aminoalcohols and their gold complexes for the remediation of organophosphorus pesticides. Specifically, a diaminoalcohol gold (III) complex has been prepared and studied with is capable of the selective promoting hydrolytic rupture of the P-S bond in pesticides of the family of organothiophosphates, such as Azinphos-methyl and Methidathion. The second part of this Thesis focuses on the development of new mesoporous silica organic-inorganic hybrid materials, both micro and nanometric sized, for their application in detection, as well as in drug controlled administration. Chapter 5 is a general Introduction of the most relevant aspects of nanotechnology and the development of organic-inorganic hybrid materials, as well as their possible applications. In particular, some representatives examples of hybrid materials are described, based on mesoporous silica supports, sensitive to external stimuli such as detection systems and drug/dyes controlled release. In Chapter 7 is described the synthesis of new organic-inorganic hybrid nanomaterials, loaded with different dyes and functionalized on their external surface with molecular gates, specifically with a trifluoromethyl ketone derivative and with polyunsaturated chain similar to that of fatty acids. On the one hand, the trifluoromethyl ketone, selective in front of peroxynitrite anion, allows the load control of the load from the interior of the pores to the solution or to the cellular cytoplasm. On the other hand, the polyunsaturated chain, selective to hydroxyl radicals, is responsible for allowing the release of the load to the medium. Finally, Chapter 8 focuses on the development of new organic-inorganic hybrid micromaterials, functionalized on their external surface with an azo-derivative that acts as a molecular gatekeeper for the treatment of inflammatory bowel diseases. This azo-derivative, in the presence of azoreductors allows the liberation of the load, due to the hydrolysis of azo bond (-N=N-). In addition, the studies carried out for the treatment of TNBS-induced colitis in Wistar rats are detailed.La presente Tesis Doctoral titulada “Desarrollo de sistemas mesoporosos modificados químicamente para el transporte y liberación selectiva y controlada de fármacos” está centrada en el desarrollo de nuevos sistemas para la detección cromo-fluorogénica de moléculas objetivo, así como en el desarrollo de materiales híbridos orgánicos-inorgánicos para la liberación controlada de fármacos, colorantes y especies fluorescentes, utilizando para ello conceptos de Química Orgánica, Química Supramolecular y de Ciencia de los Materiales. Tanto el desarrollo de procedimientos analíticos para la detección óptica de plaguicidas organofosforados (OPs) utilizando quimiosensores o quimiodosímetros, como la remediación de OPs utilizando complejos metálicos con aminoalcoholes, son campos de investigación relativamente nuevos y con grandes perspectivas de futuro. Es por ello que, en la primera parte de la Tesis Doctoral se desarrollan, mediante un primer capítulo de Introducción, los conceptos de quimiosensor y quimiodosímetro, se describe el descubrimiento, propiedades y características más relevantes de los plaguicidas organofosforados y, finalmente, se realiza una extensa revisión del estado del arte, recopilando ejemplos publicados de quimiosensores y quimiodosímetros, así como de métodos remediación de estos plaguicidas organofosforados. En el Capítulo 3 se describe cómo, mediante la utilización de matrices colorimétricas, es posible detectar y discriminar diferentes plaguicidas organofosforados en disoluciones acuosas. La matriz desarrollada está basada en una placa de sílica gel en la que se inmovilizan cromóforos que presentan grupos reactivos, como alcoholes, aminas o piridinas, capaces de reaccionar con ciertos plaguicidas provocando un cambio de color. Gracias a estos cambios de color se pueden detectar, discriminar y clasificar entre los diferentes plaguicidas utilizando herramientas estadísticas. Por otra parte, en el Capítulo 4, se describe la utilización de aminoalcoholes y sus complejos metálicos con oro como organocatalizadores para la remediación de plaguicidas organofosforados. Concretamente, se ha preparado y estudiado un complejo de oro (III) con un diaminoalcohol, que es capaz de promover la ruptura hidrolítica selectiva del enlace P-S en plaguicidas de la familia de los organotiofosfatos, como son el Azinphos-methyl y Methidathion. La segunda parte de esta Tesis Doctoral se centra en el desarrollo de nuevos materiales híbridos orgánico-inorgánicos de sílice mesoporosa, tanto micro como nanométricos, para su aplicación en detección, así como en el campo de la liberación dirigida y controlada de fármacos. El Capítulo 5 es una Introducción general sobre los aspectos más relevantes de la nanotecnología y el desarrollo de materiales híbridos orgánicos-inorgánicos, así como sus posibles aplicaciones. En concreto, se describen algunos ejemplos representativos de materiales híbridos, basados en soportes de sílice mesoporosa y sensibles a estímulos externos, como sistemas de detección y de liberación controlada de fármacos/colorantes. En el Capítulo 7 se describe la síntesis de nuevos nanomateriales híbridos orgánico-inorgánicos de sílice mesoporosa, cargados con distintos colorantes y funcionalizados en su superficie externa con puertas moleculares, concretamente, con un derivado de trifluorometilcetona y con una cadena poliinsaturada semejante a los ácidos grasos. Por un lado, la trifluorometilcetona, selectiva frente al anión peroxinitrito, permite el control de masa desde el interior de los poros a la disolución o al citoplasma celular. Por otro lado, la cadena poliinsaturada, selectiva frente a radicales hidroxilo, es la responsable de permitir la liberación de la carga al medio de estudio. Finalmente, el Capítulo 8 se centra en el desarrollo de nuevos materiales híbridos orgánicos-inorgánicos micrométricos para el tratamiento de enfermedades inflamatorias intestinales. Estos materiales se hallan funcionalizados en su superficie externa con un azoderivado que actúa como puerta molecular para el tratamiento de enfermedades inflamatorias intestinales. Este azoderivado, en presencia de azoreductores, permite la liberación de la carga debido a la hidrólisis del enlace azo (-N=N-). Así mismo, se detallan los estudios realizados para el tratamiento de la colitis inducida por TNBS en ratas Wistar.