Journal of the Brazilian Chemical Society, Volume: 23, Issue: 11, Published: 2012
  • The Brazilian chemical industry Editorial

    Wongtschowski, Pedro
  • Recent advances in the development of magnetically recoverable metal nanoparticle catalysts Account

    Rossi, Liane M; Garcia, Marco A. S; Vono, Lucas L. R

    Abstract in Portuguese:

    O objetivo deste Account é fornecer uma visão geral de nossas atividades atuais de pesquisa, as quais envolvem a síntese e modificação de nanomateriais superparamagnéticos para aplicação na área de separação magnética e catálise. Primeiramente, uma introdução ao magnetismo e à separação magnética é feita. Em seguida, estratégias sintéticas que têm sido desenvolvidas para gerar nanopartículas superparamagnéticas revestidas esfericamente por sílica e outros óxidos, com destaque a sistemas bem caracterizados e preparados por metodologias que geram amostras de elevada qualidade e que, a princípio, podem ser produzidas em maior escala, são discutidas. Uma série de catalisadores magneticamente recuperáveis preparados em nosso grupo de pesquisa pela combinação única de suportes superparamagnéticos e nanopartículas metálicas é destacada. Este Account é concluído com observações pessoais e perspectivas neste campo de pesquisa.

    Abstract in English:

    The aim of this Account is to provide an overview of our current research activities on the design and modification of superparamagnetic nanomaterials for application in the field of magnetic separation and catalysis. First, an introduction of magnetism and magnetic separation is done. Then, the synthetic strategies that have been developed for generating superparamagnetic nanoparticles spherically coated by silica and other oxides, with a focus on well characterized systems prepared by methods that generate samples of high quality and easy to scale-up, are discussed. A set of magnetically recoverable catalysts prepared in our research group by the unique combination of superparamagnetic supports and metal nanoparticles is highlighted. This Account is concluded with personal remarks and perspectives on this research field.
  • Physicochemical and morphological characterizations of glyceryl tristearate/castor oil nanocarriers prepared by the solvent diffusion method Articles

    Dora, Cristiana L.; Putaux, Jean-Luc; Pignot-Paintrand, Isabelle; Dubreuil, Frédéric; Soldi, Valdir; Borsali, Redouane; Lemos-Senna, Elenara

    Abstract in Portuguese:

    Neste estudo, nanocarreadores lipídicos foram preparados a partir do triestearato de glicerila e óleo de rícino em diferentes proporções pela técnica de difusão do solvente a quente. Estearato de PEG-660 ou Poloxamer 188 e lecitina de soja foram usados como surfactante e cossurfactante, respectivamente. Características estruturais e físico-químicas das partículas foram investigadas por meio de espalhamento de luz dinâmico (DLS), calorimetria exploratória diferencial (DSC), espalhamento de raios X a altos ângulos (WAXS), microscopia de força atômica (AFM) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM e cryo-TEM). Aanálise por DLS indicou que partículas menores foram obtidas quando o lipídio líquido foi usado sozinho para obter as nanoemulsões (NEs). Técnicas microscópicas (TEM e cryo-TEM) mostraram que as NEs apresentaram formas esféricas, enquanto as nanopartículas lipídicas sólidas (NLSs) e os carreadores lipídicos nanoestruturados (CLNs) apresentaram formas mais complexas. As NLSs exibiram estrutura cristalina lamelar, enquanto os CLNs exibiram uma estrutura mista composta de fase cristalina lamelar em contato com compartimento oleoso. Estes experimentos contribuem para um melhor entendimento da capacidade de incorporação e liberação de fármacos destes nanocarreadores.

    Abstract in English:

    In this study, drug delivery nanocarriers based on glyceryl tristearate and castor oil at different ratios were prepared by the hot solvent diffusion method. PEG 660-stearate or Poloxamer 188 and soybean lecithin were used as surfactant and co-surfactant, respectively. Structural and physicochemical characteristics of the particles were investigated by means of dynamic light scattering (DLS), differential scanning calorimetry (DSC), wide-angle X-ray scattering (WAXS), atomic force microscopy (AFM) and transmission electron microscopy (TEM and cryo-TEM). DLS data indicated that smaller particles were obtained when the liquid lipid was used alone to prepare nanoemulsions (NEs). TEM and cryo-TEM images showed that NEs presented spherical particles, whereas solid lipid nanoparticles (SLNs) and nanostructured lipid carriers (NLCs) presented more complex shapes. SLNs exhibited lamellar crystal structure, while NLCs displayed a hybrid structure composed of a lamellar crystalline phase in contact with a liquid oil compartment. These experiments contribute to a better understanding of the structure and release performance of these drug carrier systems.
  • Iron(III) chloride catalyzed glycosylation of peracylated sugars with allyl/alkynyl alcohols Articles

    Narayanaperumal, Senthil; Silva, Rodrigo César da; Monteiro, Julia L.; Corrêa, Arlene G.; Paixão, Márcio W.

    Abstract in Portuguese:

    Neste trabalho, o emprego de cloreto férrico como um eficiente catalisador em reações de glicosilação de açúcares na presença de álcoois alílicos e propargílicos é descrito. Os glicosídios correspondentes foram obtidos com rendimentos de moderados a bons. Este novo procedimento apresenta maior seletividade quando comparado a métodos clássicos encontrados na literatura. As principais características desse método simples incluem condições de reação não perigosas, quantidade de catalisador baixa, bom rendimento e seletividade anomérico elevada.

    Abstract in English:

    In this work, the use of ferric chloride as an efficient catalyst in glycosylation reactions of sugars in the presence of allyl and alkynyl alcohols is described. The corresponding glycosides were obtained with moderate to good yields. This new procedure presented greater selectivity when compared to classic methods found in the literature. Principal features of this simple method include non-hazardous reaction conditions, low-catalyst loading, good yields and high anomeric selectivity.
  • A multi-syringe flow system for monitoring moderately fast chemical reactions Articles

    Cerdà, Víctor; Ubide, Carlos; Zuriarrain, Juan

    Abstract in Portuguese:

    O modo zona de interrupção da técnica de análise por injecção em fluxo baseada em multiseringas (MSFIA) foi explorado para monitoramento de reações moderadamente rápidas. O desempenho da MSFIA se baseia na utilização de duas câmaras de mistura eficientes (uniões cruzadas) e um motor que impulsiona uma barra que empurra um número de seringas que fornecem tempos mortos de cerca de 20 ms. A bem-conhecida geração de bromo a partir de uma mistura de bromato-brometo em meio ácido é utilizada como sistema químico. A taxa encontrada (3,9 ± 0,7 mol-3 L³ s-1) concorda com valores apresentados na literatura. Reagentes em statu nascendi também foram produzidos e usados uma vez. Como exemplo, bromo foi gerado e usado imediatamente na bromação de ácido salicílico, evitando a manipulação de produtos químicos perigosos; a taxa encontrada (5,5 ± 0,8 mmol-1 L s-1) concorda com valores fornecidos na literatura. A metodologia é uma alternativa fácil para o sistema tradicional de fluxo interrompido utilizado em reações moderadamente rápidas.

    Abstract in English:

    The zone stopping mode of the multi-syringe flow injection analysis (MSFIA) technique was exploited for monitoring of moderately fast reactions. The performance of MSFIA relies on the use of both efficient mixing chambers (cross unions) and a motor that propels a bar pushing up a number of syringes to provide dead times of about 20 ms. The well-known bromine generation from a bromate-bromide mixture in acidic medium is used as chemical system. The rate constant found (3.9 ± 0.7 mol-3 L³ s-1) agrees to values given in literature. Reagents in statu nascendi were also produced and used at once. As an example, bromine was generated and immediately used in the bromination of salicylic acid, avoiding the handling of dangerous chemicals; the rate constant found (5.5 ± 0.8 mmol-1 L s-1) agrees to the values given in literature. The methodology is an easy alternative to the traditional stopped-flow apparatus used in moderately fast reactions.
  • Synthesis and field evaluation of synthetic blends of the sex pheromone of Crocidosema aporema (Lepidoptera: Tortricidae) in soybean Articles

    González, Andrés; Altesor, Paula; Alves, Leticia; Liberati, Paola; Silva, Horacio; Ramos, Juan; Carrera, Ignacio; González, David; Seoane, Gustavo; Rossini, Carmen; Castiglioni, Enrique; Gamenara, Daniela

    Abstract in Portuguese:

    Crocidosema (= Epinotia) aporema (Walsingham) (Lepidoptera: Tortricidae) é uma broca das axilas que se alimenta de soja e leguminosas forrageiras. Sua importância econômica é restrita à América do Sul onde pode alternar, ao longo do ano, entre leguminosas forrageiras e grãos. O feromônio sexual das fêmeas de C. aporema é composto de uma mistura 15:1 de (7Z,9Z)-dodeca-7,9-dieno-1-ol e acetato de (7Z,9Z)-dodeca-7,9-dienila. Com o intuito de desenvolver uma ferramenta para monitoramento deste inseto praga, os dois componentes do feromônio foram sintetizados e avaliou-se, em um experimento de campo no Uruguai, a captura de machos em armadilhas iscadas com diferentes misturas do feromônio sintético. Os dienos conjugados foram obtidos a partir de 2-pentin-1-ol e 1,7-heptanodiol, através da oxidação do primeiro, seguido pelo acoplamento de Wittig e redução da ligação tripla catalisada com Zn. A mistura 1:1 testada no campo foi a mais eficiente na captura dos machos. As armadilhas de feromônio foram atrativas por mais de 40 dias, mesmo com pequenas quantidades dos compostos (0,1 mg) impregnadas nos septos, e com baixas densidades populacionais dos insetos no campo.

    Abstract in English:

    Crocidosema (= Epinotia) aporema (Walsingham) (Lepidoptera: Tortricidae) is a bud borer that feeds on soybean and forage legumes. Its economic importance is restricted to South America, where it can alternate throughout the year between forage and grain legumes. The sex pheromone of C. aporema females is composed of a 15:1 mixture of (7Z,9Z)-dodeca-7,9-dien-1-ol and (7Z,9Z)-dodeca-7,9-dienyl acetate. Aiming at the development of a monitoring tool, it was synthesized both components of the pheromone and evaluated male captures in pheromone traps baited with different blends of synthetic pheromone, in an experimental soybean field in Uruguay. The conjugated dienes were obtained from 2-pentyn-1-ol and 1,7-heptanediol, by oxidation of the former, Wittig coupling and Zn-catalyzed reduction of the triple bond. The 1:1 mixture was the most efficient in capturing males. The pheromone traps were attractive for up to 40 days, even with small septum loads (0.1 mg) and low population levels.
  • Chemoface: a novel free user-friendly interface for chemometrics Articles

    Nunes, Cleiton A.; Freitas, Matheus P.; Pinheiro, Ana Carla M.; Bastos, Sabrina C.

    Abstract in Portuguese:

    Um software para análise multivariada foi desenvolvido com o objetivo de oferecer uma ferramenta computacional livre com interface gráfica amigável para pesquisadores, professores e estudantes com interesse em quimiometria. O Chemoface possui módulos capazes de resolver problemas relacionados com planejamento experimental, reconhecimento de padrões, classificação e calibração multivariada. É possível obter uma variedade de gráficos e tabelas para explorar os resultados. Neste trabalho, as principais funcionalidades do Chemoface são exploradas usando estudos de caso reportados na literatura, tais como otimização de adsorção de corante índigo em quitosana usando planejamento fatorial completo, análise exploratória de amostras de própolis caracterizadas por ESI-MS (espectrometria de massas com ionização electrospray) usando PCA (análise de componentes principais) e HCA (análise hierárquica de agrupamentos), modelagem MIA-QSAR (análise multivariada de imagem aplicada à relações quantitativas estrutura-atividade) para predição de parâmetro cinético relacionado à atividade de peptídeos contra dengue usando PLS (método de quadrados mínimos parciais), e classificação de amostras de vinho de diferentes variedades usando PLS-DA (PLS para análise discriminante). Todos os exemplos são ilustrados com gráficos e tabelas obtidos no Chemoface.

    Abstract in English:

    A software for multivariate analysis was developed in order to provide a free computational tool with user-friendly graphical interface for researchers, professors and students with interest in chemometrics. Chemoface comprises modules that can solve problems related to experimental design, pattern recognition, classification and multivariate calibration. It allows obtaining a variety of high quality graphics and tables to explore results. In this work, the main features of Chemoface are explored using case studies reported in the literature, such as optimization of adsorption of indigo dye on chitosan using full factorial design, exploratory analysis of propolis samples characterized by ESI-MS (electrospray ionization-mass spectrometry) using PCA (principal component analysis) and HCA (hierarchical cluster analysis), MIA-QSAR (multivariate image analysis applied to quantitative structure activity relationship) modeling for the prediction of kinetic parameter related to activities of peptides against dengue using PLS (partial least squares), and classification of wine samples from different varieties using PLS-DA (PLS discriminant analysis). All examples are illustrated with graphs and tables obtained by means of Chemoface.
  • A Sensitive fluorescent assay for trypsin activity in biological samples using BSA-Au nanoclusters Articles

    Wang, Xianxiang; Wang, Yanying; Rao, Hanbing; Shan, Zhi

    Abstract in Portuguese:

    Neste artigo, foi desenvolvido um novo método fluorométrico, simples, sensível e seletivo, para a medição de tripsina em amostras biológicas. O método foi baseado na medição da supressão da intensidade da fluorescência de agregados de nanopartículas de ouro estabilizados com albumina sérica bovina (BSA), pela proteólise enzimática. A curva de calibração para tripsina foi atingida no intervalo de concentração de 1-60 nmol L-1 com coeficiente de correlação 0,995 e um limite de detecção de 0,6 nmol L-1. O método foi também usado satisfatoriamente para avaliação da atividade da tripsina e os resultados mostraram que os valores das constantes de Michaelis-Menten (Km) e catalítica (Kcat), de tripsina para estes substratos de nanoagreagados BSA-Au, foram 1,6×10-5 mol L-1 e 3,8 s-1 a 37 ºC, respectivamente. Este biossensor enzimático é de interesse considerável devido à simplicidade do procedimento, e o método estabelecido tem grande potencial na detecção de outras proteases em diagnósticos clínicos de várias doenças.

    Abstract in English:

    A novel, simple, sensitive, and selective fluorometric method was developed for measuring trypsin in biological samples in this article. The method was based upon measuring the quenching of the fluorescence intensity of the bovine serum albumin (BSA) stabilized Au nanoclusters by enzymatic proteolysis. The calibration plot for trypsin was achieved over the concentration range 1-60 nmol L-1 with a correlation coefficient of 0.995 and a limit of detection of 0.6 nmol L-1. The method was also used satisfactorily for the assessment of the trypsin activity and the results showed that the Michaelis-Menten (Km) and catalytic (Kcat) constant values of trypsin for BSA-Au nanoclusters substrate were 1.6×10-5 mol L-1 and 3.8 s-1 at 37 ºC, respectively. This enzyme biosensor is of considerable interest due its promise for simple procedure and the established method has great potential in detection of other proteases in clinical diagnostics of various diseases.
  • The influence of GC/AT composition on intercalating and semi-intercalating binding of ethidium bromide to DNA Articles

    Vardevanyan, Poghos O.; Antonyan, Ara P.; Parsadanyan, Marine A.; Shahinyan, Mariam A.; Hambardzumyan, Lilit A.; Torosyan, Margarita A.; Karapetian, Armen T.

    Abstract in Portuguese:

    Os parâmetros de ligação de brometo de etídio (EtBr) com DNA em diversas proporções GC/AT foram determinados usando espectroscopia de absorção e fluorescência. Nossos dados experimentais demonstram claramente a co-existência de tipos de ligação "forte" fluorescente e não-fluorescente em baixas concentrações de EtBr. O complexo fluorescente corresponde ao modelo normal intercalante. O complexo não-fluorescente refere-se à ligação semi-intercalante de EtBr. A constante de ligação (K) e o número de pares de bases correspondentes ao sítio de ligação (n) dos tipos fluorescente (Kf e n f) e não-fluorescente (Knf, n nf) de interações foram determinados. O tamanho médio do sítio de ligação (n) é igual a 1,5 bp (espectroscopia de absorção), e n f ca. 2 bp (espectroscopia de fluorescência). Mostrou-se que n nf é dependente da quantidade de GC e n total é independente.

    Abstract in English:

    The binding parameters of ethidium bromide (EtBr) with DNA of various GC/AT ratios were determined using absorption and fluorescence spectroscopy. Our experimental data clearly demonstrate the co-existence of fluorescing and non-fluorescing types of "strong" binding at low concentration of EtBr. The fluorescent complex corresponds to the ordinary intercalative model. The non-fluorescent complex is referred to semi-intercalative binding of EtBr. The binding constant (K) and the number of base pairs corresponding to a binding site (n) of the fluorescent (Kf and n f) and non-fluorescent (Knf, n nf) types of interactions were determined. The average size of binding site (n) is equal to 1.5 bp (absorption spectroscopy), and n f ca. 2 bp (fluorescence spectroscopy). It was shown that n nf is dependent on GC-content and total n is independent of it.
  • New neolignans from Krameria tomentosa A. St. -Hil Articles

    Madeiro, Sara A. L.; Lucena, Hellane F. S. de; Siqueira, Caroline D.; Duarte, Marcelo C.; Braz-Filho, Raimundo; Barbosa Filho, José M.; Silva, Marcelo S. da; Tavares, Josean F.

    Abstract in Portuguese:

    A investigação fitoquímica das raízes de Krameria tomentosa A. St. -Hil. levou ao isolamento de cinco neolignanas, duas delas com estruturas inéditas [1,1'-(E)-propenil4-metóxi-3,4'-oxineolignana (ottomentosa) e ácido 2-(2'-hidróxi-4',6'-dimetoxifenil) benzofurano-5-carboxílico (sobralina)], além de três compostos conhecidos [eupomatenoide 6, di-hidrocarinatidina e 2-(2',4'-di-hidroxifenil)-5-(E)-propenilbenzofurano]. A caracterização estrutural dos compostos isolados foi estabelecida com base na espectroscopia no infravermelho, espectrometria de massas, ressonância magnética nuclear uni e bidimensional, além de comparação com dados espectrais descritos na literatura.

    Abstract in English:

    A phytochemical investigation of the roots of Krameria tomentosa A. St. -Hil. led to the isolation of five neolignans, two of them with novel structures [1,1'-(E)-propenyl-4-methoxy3,4'-oxyneolignan (ottomentosa) and 2-(2'-hydroxy-4',6'-dimethoxyphenyl)benzofuran5-carboxylic acid (sobraline)] and three known compounds [eupomatenoid 6, dihydrocarinatidin and 2-(2',4'-dihydroxyphenyl)-5-(E)-propenylbenzofuran]. The structural characterization of the compounds isolated was established based on infrared spectroscopy, mass spectrometry, one-and two-dimensional nuclear magnetic resonance, along with comparison with spectral data described in the literature.
  • Regional assessment of sewage contamination in sediments of the Iguaçu and the Barigui Rivers (Curitiba city, Paraná, southern Brazil) using fecal steroids Articles

    Puerari, Lucas; Carreira, Renato S.; B. Neto, Artur C.; Albarello, Lilian C.; Gallotta, Fabiana D. C.

    Abstract in Portuguese:

    Esteroides derivados de fontes fecal (coprostanol, epicoprostanol e coprostanona) e mista (colesterol, colestanol e colestanona) foram analisados em 19 amostras de sedimentos superficiais, coletados em duas amostragens, por cromatografia gasosa com detector de ionização de chama (GC/FID) para prover uma avaliação regional da contaminação por esgotos nos Rios Iguaçu e Barigui, no Sul do Brasil. As concentrações médias de coprostanol na coleta de verão (109 ± 122 µg g-1) e na de inverno (130 ± 116 µg g-1) em 2007, com máximo de ca. 330 µg g-1, caracterizam os sedimentos como altamente contaminados por material fecal. Razões diagnósticas usando compostos selecionados sugeriram que os efluentes domésticos são a principal fonte de contaminação, embora o esterco produzido em áreas rurais possa ter importância localizada. Os resultados mostraram que o lançamento de esgotos não tratados pode representar um risco para a saúde ambiental do sistema fluvial quando a capacidade do sistema para dispersar e diluir efluentes é reduzida em períodos de baixo fluxo de água.

    Abstract in English:

    Steroids derived from fecal (coprostanol, epicoprostanol and coprostanone) and mixed (cholesterol, cholestanol and cholestanone) sources were analyzed in 19 surface sediments collected in two samplings by gas chromatography with flame ionization detection (GC/FID) in order to provide a regional assessment of the sewage contamination in the Iguaçu and Barigui Rivers, Southern Brazil. The mean concentrations of coprostanol in the Summer (109 ± 122 mg g-1) and Winter (130 ± 116 µg g-1) seasons in 2007, with maximum value of approximately 330 mg g-1, situate the studied sediments as heavily contaminated by sewage. Diagnostic ratios among selected compounds suggested that domestic effluents were the main source of contamination, although the contribution of manure from livestock might also be locally important. The results show that the release of raw sewage may pose a relevant threat to the environmental health of river systems when the capacity to disperse and dilute the effluents is reduced during periods of small river water flow.
  • Prediction of microdialysis relative recovery of flavone derivatives based on molecular descriptors Articles

    Zhan, Shuyu; Huang, Jianping; Shao, Qing; Fan, Xiaohui; Guo, Wenjing

    Abstract in Portuguese:

    Recuperação relativa (Re) é uma das principais preocupações de microdiálise, uma técnica de amostragem acessível que pode coletar continuamente drogas livres no sangue e na maioria dos tecidos. Para uma determinada sonda de microdiálise, a recuperação de cada composto desta sonda está relacionada às características estruturais e propriedades físico-químicas se as condições experimentais estão estabelecidas. Neste trabalho, modelos de relação quantitativa estrutura-propriedade (QSPR) utilizando os métodos de regressão linear múltipla (MLR) e máquina de vetores de suporte (SVM) foram ajustados com o intuito de destrinchar relações de Re de microdiálise de compostos e seus descritores moleculares que capturam as características estruturais moleculares para uma série de derivados da flavona. Como resultado, parâmetros estatísticos significativos (modelo MLR: R² = 0,9268 (coeficiente de correlação), Q²LOO = 0,8572 (variância explicada prevista) e Q²ext = 0,8639 (variância explicada externa), e modelo SVM: R² = 0,9383 e Q²ext = 0,8536) foram obtidos, indicando boa estabilidade e habilidade preditiva dos modelos. Assim, tornando viável prever as recuperações relativas na microdiálise de alguns compostos a partir de seus descritores moleculares. Este estudo foi uma tentativa inovadora e pode fornecer novos métodos para pesquisar a recuperação de microdiálise dos compostos.

    Abstract in English:

    Relative recovery (Re) is one of the major concerns of microdialysis, a valuable sampling technique which can continuously collect unbound drugs in blood and most tissues. For a given microdialysis probe, the recovery of every compound from the probe is related to its structural characteristics and physicochemical property if the experiment condition is fixed. In this work, quantitative structure-property relationship (QSPR) models using multiple linear regression (MLR) and support vector machine (SVM) methods were setup to excavate the relationships of microdialysis Re of compounds and their molecular descriptors which capture the structural characteristics of molecules for a series of flavone derivatives. As result, significant statistical parameters (MLR model: R² = 0.9268 (correlation coefficient), Q²LOO = 0.8572 (explained variance in prediction) and Q²ext = 0.8639 (external explained variance), and SVM model: R² = 0.9383 and Q²ext = 0.8536) were obtained, indicating good stability and predictive ability of the models. Therefore, it seems feasible to predict the microdialysis relative recovery of some compounds from their molecular descriptors. This investigation was an innovative trial and can provide new methods for researching the microdialysis recovery of the compounds.
  • Interactions between Activin-Like Kinase 5 (ALK5) receptor and its inhibitors and the construction of a Docking Descriptor-Based QSAR model Articles

    Ebrahimi, Malihe; Khayamian, Taghi; Gharaghani, Sajjad

    Abstract in Portuguese:

    Neste estudo, simulações de dinâmica molecular (MD) e docking foram realizadas a fim de investigar o sítio de ligação e as interações de 61 inibidores com o receptor de kinase-5 do tipo ativina (ALK5). Uma simulação MD foi realizada sobre o receptor para obter sua conformação em água. A análise de docking revelou que interações do tipo ligação hidrogênio e hidrofóbicas desempenham papéis importantes no complexo inibidor-ALK5. Estas interações foram confirmadas por cristalografia de raios X. Além disso, para estudar a estabilidade da conformação do receptor, uma segunda simulação MD sobre o complexo foi realizada em um ambiente aquoso. O raio de giro para o complexo mostrou que a conformação de ALK5 não muda na presença do inibidor. Foram calculados 134 descritores obtidos da estrutura molecular e docking; os mais viáveis foram usados em relações quantitativas entre estrutura química e atividade biológica (QSAR). A regressão de vetores-suporte baseada em mínimos quadrados (LS-SVR) apresentou um modelo confiável com Q² = 0,837 e R = 0,917. Finalmente, os tipos de interações e propriedades dos descritores foram usados para propor novos inibidores.

    Abstract in English:

    In this study, molecular docking and molecular dynamics (MD) simulations were conducted to investigate both the binding site and interactions of 61 inhibitors with activin-like kinase-5 (ALK5) receptor. A MD simulation was performed on the receptor to obtain receptor conformation in a water environment. Docking analysis revealed that hydrophobic and hydrogen bonding interactions play important roles in ALK5-inhibitor complex. These interactions were confirmed by X-ray crystallography. Furthermore, to study receptor conformation stability, a second MD simulation on complex was performed in an aqueous environment. Radius of gyration for complex showed that the ALK5 conformation did not change in the presence of the inhibitor. 134 descriptors emerging from docking and molecular structure were calculated and the most feasible ones were used in quantitative structure -activity relationships (QSAR). The LS-SVR (least squares support vector regression) gave reliable model with Q² = 0.837 and R = 0.917. Finally, the types of interactions and properties of the descriptors were used to propose new inhibitors.
  • The violacein biosynthesis monitored by multi-wavelength fluorescence spectroscopy and by the PARAFAC method Articles

    Dantas, Clecio; Volpe, Pedro L. O.; Durán, Nelson; Ferreira, Márcia M. C.

    Abstract in Portuguese:

    A obtenção de informações sobre uma rota biossintética é um procedimento complexo e trabalhoso. Neste sentido, o presente trabalho apresenta uma nova abordagem para a análise inicial da biossíntese de produtos naturais fluorescentes usando a biossíntese da violaceína como exemplo. Para tanto, uma cultura da Chromobacterium violaceum foi inoculada em um biorreator de onde alíquotas eram retiradas a cada 2 h para posterior análise por espectroscopia de fluorescência 2D. As matrizes de emissão-excitação obtidas demonstraram o comportamento dinâmico dos sinais de fluoróforos que são consumidos e produzidos pela bactéria. Estes sinais foram resolvidos pelo método PARAFAC (análise paralela de fatores) perfazendo um total de seis espécies químicas. O triptofano e a violaceína foram identificados por comparação espectral. A identificação dos outros fluoróforos mostrou-se a etapa crítica devido à falta de banco de dados de produtos naturais fluorescentes para comparação. Por fim, esta metodologia apresenta um grande potencial para fornecer informações da biossíntese de produtos naturais.

    Abstract in English:

    Obtaining information about a biosynthetic pathway is a complex and laborious procedure. In this sense, this work presents a new approach for the initial analysis of the biosynthesis of fluorescent natural products using as example the violacein biosynthesis. For this, a culture of Chromobacterium violaceum was grown in a bioreactor from which aliquots were collected every 2 h for subsequent analysis by multi-wavelength fluorescence spectroscopy. The excitation-emission matrices demonstrated the dynamic behavior of the fluorophores signal that are consumed and produced by the bacterium. These signals were resolved by PARAFAC (parallel factor analysis) method totalizing six pure components. Tryptophan and violacein were identified by comparison to spectra available in the literature. The identification of other fluorophores was critical step due to the lack of a database of fluorescent natural products to compare spectra. Finally, this methodology has great potential to achieve a deeper insight into the biosynthesis of natural products.
  • Quantitative approach to glucocorticosteroids analysis in human urine using LC-MS/MS Articles

    Soares, Renata F.; Araújo, Amanda L. D. de; Castro, Juliana de L.; Gomes, Luis Nelson L. F.; Pereira, Henrique M. G.; Aquino Neto, Francisco R. de

    Abstract in Portuguese:

    Glicocorticosteroides estão incluídos na lista de substâncias proibidas da Agência Mundial Antidoping como analitos que dispensam quantificação. Entretanto, abordagens semiquantitativas são necessárias antes de relatar um resultado analítico adverso para essa classe de substâncias. Cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massa (LC-MS) tem sido empregada com excelente seletividade e especificidade na análise de xenobiontes em misturas complexas. Foram analisadas amostras contendo glicocorticosteroides exógenos, a partir de diferentes vias de administração, utilizando o método proposto. Amostras geradas após administração sistêmica (via oral) apresentaram níveis de prednisolona ou prednisona superiores a 30 ng mL-1, limite mínimo de desempenho requerido usado como parâmetro de diagnóstico. Por outro lado, vias não-sistêmicas parecem não apresentar biodisponibilidade para gerar um caso adverso em análises de controle de dopagem. Considerando o número reduzido de estudos similares na literatura, mais estudos de excreção podem ser realizados usando o método relatado com o objetivo de fornecer mais informações sobre o perfil de excreção de glicocorticosteroides administrados por vias sistêmicas e não sistêmicas.

    Abstract in English:

    Glucocorticosteroids are included in the World Anti-Doping Agency (WADA) prohibited list as non-threshold analytes. Nevertheless, at least semi-quantitative approaches are necessary before reporting an adverse analytical finding for this class of substances. The liquid chromatography coupled to mass spectrometry (LC-MS) has been used with excellent selectivity and specificity in xenobiotic analysis in complex matrices. Real samples containing exogenous glucocorticosteroids from different administration routes were analyzed using the method proposed. Samples from systemic administration (oral route) presented levels of prednisolone or prednisone higher than 30 ng mL-1, the minimum requirement performance level used as diagnostic parameter. On the other hand, non-systemic routes seem to not have bioavailability to generate an adverse case in doping control analysis. Considering the low number of similar studies available in the literature, more urinary studies could be done using the method reported aiming to provide more information about the excretion profile of glucocorticosteroids administered by systemic and non-systemic routes.
  • Determination of glucocorticoids using cosurfactants ultrasonic-thermostatic-assisted cloud point extraction followed by high performance liquid chromatography Articles

    Qin, Hui; Li, Gao Feng; Chen, Nan; Yang, Ya Ling

    Abstract in Portuguese:

    Foi desenvolvida uma nova abordagem de extração no ponto nuvem assistida por cossurfactantes ultrassônicos-termostáticos (CUS-CPE), combinada à cromatografia líquida de alta eficiência e detecção por ultavioleta (CLAE-UV), para a análise de glicocorticoides (dipropionato de beclometasona (BD), butirato de hidrocortisona (HB) e fenilpropionato de nandrolona (NPP)) em amostras de urina humana. Neste estudo, quatro sistemas de extração diferentes no ponto nuvem (CPE) são discutidos, incluindo ácido nonanoico DC-193, sulfato de sódio DC-193, ácido láurico DC-193 e o clássico sulfato de Triton X-100. Entre eles, sulfato de sódio DC-193 e Triton X-100 têm sido estudados nos últimos anos. Comparando com os dois primeiros sistemas, o ácido nonanoico DC-193 teve um ponto nuvem (CP) mais baixo, pouca absorbância UV e provocou danos menores à coluna de três glicocorticoides na mesma concentração de agente tensoativo, necessária como processo de pré-concentração, prévio à CLAE. Diagramas de fase foram usados para estudar os comportamentos de cavitação e transferência de massa das duas fases em micelas de agente tensoativo de silicone orgânico do tipo poliéter, dimeticona PEG-12 (DC-193). Os volumes da fase rica em agentes tensoativos obtidos foram muito pequenos (o fator de enriquecimento (EF) foi 35), o qual é muito menor e apresenta uma fase de separação mais rápida do que para Triton X-100 na mesma concentração de agente tensoativo. A linearidade foi investigada entre 1 e 350 ng mL-1. Os limites de detecção (LOD) estimados foram 1,29 para BD, 2,67 para HB e 3,33 ng mL-1 para NPP, respectivamente. O sistema proposto é rápido e eficiente, com recuperação dos três glicocorticoides superior a 85%, o que é similar ou melhor do que os dados relatados na literatura. O método mostrou-se seletivo, linear, preciso e reprodutível, tendo sido aplicado com sucesso na análise de glicocorticoides em amostras de urina humana.

    Abstract in English:

    A novel approach, cosurfactants ultrasonic-thermostatic-assisted cloud point extraction (CUS-CPE) combined with high performance liquid chromatography and ultraviolet detection (HPLC-UV) is developed for the analysis of glucocorticoids (beclometasone dipropionate (BD), hydrocortisone butyrate (HB) and nandrolone phenylpropionate (NPP)) in human urine samples. In this study, four different cloud point extraction (CPE) systems are discussed, including DC-193-nonanoic acid, DC-193-sodium sulfate, DC-193-lauric acid and the classic Triton X-100 sulfate systems. Among them, DC-193-sodium sulfate and the classic Triton X-100 sulfate systems has been studied in the past few years. Comparing with the first two systems, DC-193-nonanoic acid system had a lower cloud point (CP), little UV absorbance and it is less damaging to the column of three glucocorticoids in same surfactant concentration which was required for application as a pre-concentration process prior to HPLC. Phase diagrams were used to study the cavitation and mass transfer behaviors of the two phases on micelles of polyether type organic silicon surfactant, PEG-12 dimethicone (DC-193).The volumes of surfactant-rich phase obtained were very small (the enrichment factor (EF) was 35), which was much smaller and had a quick phase separating speed than that of Triton X-100 in the same surfactant concentration. Linearity was investigated from 1 to 350 ng mL-1. The limits of detection (LOD) thus estimated were 1.29 for BD, 2.67 for HB and 3.33 ng mL-1 for NPP, respectively. In proposed CPE step is rapid and effective to obtain recovery of three glucocorticoids higher than 85%, which is similar or better than literature reported data. The method was shown to be selective, linear, precise and reproducible and successfully applied for the analysis of glucocorticoids in human urine samples.
  • Physicochemical factors governing the partition of pramipexole and its five impurities in microemulsion liquid chromatographic systems Articles

    Vemić, Ana M.; Malenović, Anđelija M.; Rakić, Tijana M.; Kostić, Nađa M.; Jančić-Stojanović, Biljana S.; Ivanović, Darko P.; Medenica, Mirjana B.

    Abstract in Portuguese:

    As microemulsões, quando usadas como fase móvel, representam uma ferramenta cromatográfica poderosa devido à sua estrutura polifásica. O objetivo deste estudo foi investigar a influência da composição da fase móvel e as propriedades das gotículas resultantes da microemulsão, bem como a lipofilicidade da fase estacionária no comportamento cromatográfico de pramipexol e suas cinco impurezas. A investigação foi realizada de acordo com o plano experimental definido pelo planejamento fatorial completo 2(4) com quatro repetições do ponto central. Embora o mais afetado pelas características da coluna tenha sido o último eluente, a substância mais lipofílica, a composição e as características das gotículas de microemulsão foram igualmente importantes, de modo que o sistema de partição gotículas de microemulsão/fase estacionária provou ser o mais significativo. A lipofilicidade da fase estacionária não afetou o componente mais hidrofílico e somente o sistema de partição gotículas de microemulsão/volume do eluente causou impacto em seu comportamento. Para a separação do par crítico, foram notados efeitos quase iguais dos sistemas de partição gotículas de microemulsão/fase estacionária e volume do eluente/fase estacionária.

    Abstract in English:

    Microemulsions when used as mobile phases represent a very powerful chromatographic tool due to their polyphase structure. The aim of this study was to investigate the influence of the mobile phase composition and resulting microemulsion droplet's properties, as well as the stationary phase lipophilicity on the chromatographic behavior of pramipexole and its five impurities. Investigation was carried out according to the experimental plan defined by a full factorial design 2(4) with four central point replications. While the most affected by column characteristics was the last eluting, most lipophilic substance, the composition and characteristics of microemulsion droplets were equally important, so the partition system microemulsion droplets/stationary phase proved to be the most significant. Stationary phase lipophilicity did not affect the most hydrophilic component and only the partition system microemulsion droplets/bulk of the eluent impacted its behavior. For the separation of the critical pair, almost equal effects of the microemulsion droplets/stationary phase and bulk of the eluent/stationary phase partition systems were noted.
  • Synthesis of unstable cyclic peroxides for chemiluminescence studies Articles

    Bartoloni, Fernando H; Oliveira, Marcelo A. de; Augusto, Felipe A; Ciscato, Luiz Francisco M. L; Bastos, Erick L; Baader, Wilhelm J

    Abstract in Portuguese:

    Peróxidos cíclicos de quatro membros são intermediários de alta energia importantes em diversas transformações quimi e bioluminescentes. Especificamente, α-peroxilactonas (1,2-dioxetanonas) têm sido consideradas sistemas modelo para a eficiente bioluminescência do vaga-lume. Contudo, a preparação deste tipo de compostos altamente instáveis é extremamente difícil e, por isso, apenas alguns poucos grupos de pesquisa puderam estudar as propriedades dessas substâncias. Neste trabalho, a síntese, purificação e caracterização de três 1,2-dioxetanonas são relatadas e é apresentado um procedimento detalhado para a preparação do peróxido de difenoíla, outro importante composto-modelo para a geração química de estados eletronicamente excitados. Para a maioria destes peróxidos, a caracterização espectroscópica completa é relatada pela primeira vez.

    Abstract in English:

    Cyclic four-membered ring peroxides are important high-energy intermediates in a variety of chemi and bioluminescence transformations. Specifically, α-peroxylactones (1,2-dioxetanones) have been considered as model systems for efficient firefly bioluminescence. However, the preparation of such highly unstable compounds is extremely difficult and, therefore, only few research groups have been able to study the properties of these substances. In this study, the synthesis, purification and characterization of three 1,2-dioxetanones are reported and a detailed procedure for the known synthesis of diphenoyl peroxide, another important model compound for the chemical generation of electronically excited states, is provided. For most of these peroxides, the complete spectroscopic characterization is reported here for the first time.
  • Development and validation of an LC-UV method for quantification of a new thiazolidinedione (LPSF/AC-23) with antitumor activity in rat plasma Articles

    Valério, Raphael D; Silva, Ricardo M; Cunha, Hellencléia P; Lima, Maria C. A; Galdino, Suely L; Pitta, Ivan R; Maia, Maria Bernadete S

    Abstract in Portuguese:

    Um método rápido e simples de LC-UV (cromatografia líquida com detecção ultravioleta) foi desenvolvido e validado para quantificação do 5-acridina-9-ilmetileno-3-(4-flúor-benzil)-tiazolidina-2,4-diona (LPSF/AC-23) em plasma de ratos utilizando extração por precipitação proteica com acetonitrila, e uma tiazolidinadiona (3-(2-bromo-benzil)-5-(5-bromo-2-metoxi-benzilideno)-tiazolidina-2,4-diona) como padrão interno. A separação e quantificação do LPSF/AC-23 foi realizada utilizando uma fase móvel composta por uma mistura de acetonitrila/metanol/tampão fosfato (55:30:15) elu í da de forma isocrática através de uma coluna analítica C18 seguida de detecção UV a 249 nm. A curva de calibração foi linear na faixa de 100-10.000 ng mL- 1. A precisão intra e interdia apresentou valores de desvio-padrão relativo preconizados pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) e a exatidão, expressa pelo erro relativo, variou de -3,49 a 7,67%. A recuperação foi de 92,25% para o analito e 89,67% para o padrão interno e nenhum interferente endógeno foi observado. Desta forma, o método proposto pode ser aplicado na determinação quantitativa do LPSF/AC-23 em plasma de ratos em estudos farmacocinéticos e de biodisponibilidade.

    Abstract in English:

    A quick and simple LC-UV (liquid chromatography with ultraviolet detection) method was developed and validated for quantification of 2,4-thiazolidinedione,5-(9-acridinylmethylene)-3-[(4-fluorophenyl)methyl] (LPSF/AC-23) in rat plasma using protein precipitation extraction with acetonitrile, and a thiazolidinedione 2,4-thiazolidinedione,5-[(5-bromo-2-methoxyphenyl)methylene]-3-[(2-bromophenyl)methyl] as an internal standard. The separation and quantification of LPSF/AC-23 were performed using a mobile phase consisting of a mixture of acetonitrile/methanol/phosphate buffer (55:30:15) eluted in an isocratic manner through a C18 analytical column followed by UV detection at 249 nm. The calibration curve was linear in the range of 100-10,000 ng mL-1. The intra- and inter-day precisions expressed by relative standard deviation values were recommended by the Brazilian Health Surveillance Agency (Anvisa), and accuracy expressed by relative error ranged from -3.49 to 7.67%. The recovery was 92.25% for the analyte and 89.67% for the internal standard and no endogenous interference was observed. Thus, the proposed method can be applied to quantitative determination of LPSF/AC-23 in plasma of rats, in pharmacokinetic and bioavailability studies.
  • Lodenafil carbonate tablets: optimization and validation of a capillary zone electrophoresis method Articles

    Codevilla, Cristiane F; Ferreira, Pâmela Cristina L; Sangoi, Maximiliano S; Fröehlich, Pedro Eduardo; Bergold, Ana Maria

    Abstract in Portuguese:

    Um método simples de eletroforese capilar de zona (CZE) foi desenvolvido e validado para análise de carbonato de lodenafila em comprimidos. A metodologia de superfície de resposta foi utilizada para a otimização do pH, concentração do tampão, voltagem e temperatura. O método utilizou como eletrólito, tampão borato 50 mmol L-1, pH 10, voltagem de 15 kV. A separação foi efetuada em capilar de sílica fundida mantida a 32,5 ºC e o comprimento de onda de detecção foi de 214 nm. O método foi validado, demonstrando especificidade, linearidade (r = 0,9995), precisão (desvio padrão relativo inferior a 2%) e exatidão (99,95%). O método demonstrou ser robusto, através de avaliação por planejamento fatorial fracionário. O método CZE proposto foi aplicado com sucesso para a análise quantitativa de carbonato de lodenafila em comprimidos e os resultados, comparados com os métodos por cromatografia líquida de alta eficiência e espectrofotometria no ultravioleta, não apresentaram diferença significativa.

    Abstract in English:

    A simple capillary zone electrophoresis (CZE) method was developed and validated for the analysis of lodenafil carbonate in tablets. Response surface methodology was used for optimization of the pH and concentration of the buffer, applied voltage and temperature. The method employed 50 mmol L-1 borate buffer at pH 10 as background electrolyte with an applied voltage of 15 kV. The separation was carried out in a fused-silica capillary maintained at 32.5 ºC and the detection wavelength was 214 nm. The method was validated showing specificity, linearity (r = 0.9995), precision (relative standard deviation less than 2%) and accuracy (99.95%). The method proved to be robust by a fractional factorial design evaluation. The proposed CZE method was successfully applied for the quantitative analysis of lodenafil carbonate in tablets and the results compared to the high performance liquid chromatography and ultraviolet spectrophotometric methods, showed non-significant differences.
  • Regiospecific synthesis of new fatty N-acyl trihalomethylated pyrazoline derivatives from fatty acid methyl esters (FAMEs) Articles

    Beck, Paulo; Santos, Juliane M. dos; Kuhn, Bruna L.; Moreira, Dayse N.; Flores, Alex F. C.; Martins, Marcos A. P.; D'Oca, Marcelo G. M.; Piovesan, Luciana A.

    Abstract in Portuguese:

    Uma série de novas pirazolinas N-acil trialometiladas derivadas de ésteres metílicos de ácidos graxos foi sintetizada por reação de ciclocondensação entre hidrazidas graxas e 4-alcóxi-1,1,1-trialometil-3-alquen-2-onas. Ciclizações eficientes e regioespecíficas catalisadas por BF3·MeOH levaram aos produtos desejados em rendimentos de bons a excelentes e alto grau de pureza.

    Abstract in English:

    A series of new fatty N-acyl trihalomethylated pyrazoline derivatives from fatty acid methyl esters was synthesized by the cyclocondensation of respective fatty hydrazides with 4-alkoxy-1,1,1-trialomethyl-3-alquen-2-ones. Efficient and regiospecific cyclizations catalyzed by BF3·MeOH gave the desired products in good to excellent yields and at high purity.
  • An efficient synthesis of D-galactose-based multivalent neoglycoconjugates Additions And Corrections

  • Seasonal distribution of airborne trace elements and water-soluble Iions in São Paulo megacity, Brazil Additions And Corrections

  • Flavonoids from the leaves of Deguelia utilis (Leguminosae): structural elucidation and neuroprotective properties Additions And Corrections

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