Studies of genotoxicity and mutagenicity of nitroimidazoles: demystifying this critical relationship with the nitro group

Nitroimidazoles exhibit high microbicidal activity, but mutagenic, genotoxic and cytotoxic properties have been attributed to the presence of the nitro group. However, we synthesised nitroimidazoles with activity against the trypomastigotes of Trypanosoma cruzi, but that were not genotoxic. Herein, nitroimidazoles (11-19) bearing different substituent groups were investigated for their potential induction of genotoxicity (comet assay) and mutagenicity (Salmonella/Microsome assay) and the correlations of these effects with their trypanocidal effect and with megazol were investigated. The compounds were designed to analyse the role played by the position of the nitro group in the imidazole nucleus (C-4 or C-5) and the presence of oxidisable groups at N-1 as an anion receptor group and the role of a methyl group at C-2. Nitroimidazoles bearing NO2 at C-4 and CH3 at C-2 were not genotoxic compared to those bearing NO2 at C-5. However, when there was a CH3 at C-2, the position of the NO2 group had no influence on the genotoxic activity. Fluorinated compounds exhibited higher genotoxicity regardless of the presence of CH3 at C-2 or NO2 at C-4 or C-5. However, in compounds 11 (2-CH3; 4-NO2; N-CH2OHCH2Cl) and 12 (2-CH3; 4-NO2; N-CH2OHCH2F), the fluorine atom had no influence on genotoxicity. This study contributes to the future search for new and safer prototypes and provide.

Study of the antimalarial properties of hydroxyethylamine derivatives using green fluorescent protein transformed Plasmodium berghei

A rapid decrease in parasitaemia remains the major goal for new antimalarial drugs and thus, in vivo models must provide precise results concerning parasitaemia modulation. Hydroxyethylamine comprise an important group of alkanolamine compounds that exhibit pharmacological properties as proteases inhibitors that has already been proposed as a new class of antimalarial drugs. Herein, it was tested the antimalarial property of new nine different hydroxyethylamine derivatives using the green fluorescent protein (GFP)-expressing Plasmodium bergheistrain. By comparing flow cytometry and microscopic analysis to evaluate parasitaemia recrudescence, it was observed that flow cytometry was a more sensitive methodology. The nine hydroxyethylamine derivatives were obtained by inserting one of the following radical in the para position: H, 4Cl, 4-Br, 4-F, 4-CH3, 4-OCH3, 4-NO2, 4-NH2 and 3-Br. The antimalarial test showed that the compound that received the methyl group (4-CH3) inhibited 70% of parasite growth. Our results suggest that GFP-transfected P. berghei is a useful tool to study the recrudescence of novel antimalarial drugs through parasitaemia examination by flow cytometry. Furthermore, it was demonstrated that the insertion of a methyl group at the para position of the sulfonamide ring appears to be critical for the antimalarial activity of this class of compounds.

Dinâmica do nitrogênio no solo e produção de fitomassa por plantas de cobertura no outono/inverno com o uso de dejetos de suínos

O uso de dejetos de suínos que antecede a instalação das plantas de cobertura de solo no outono/inverno é uma prática cada vez mais freqüente na região Sul do Brasil, cujos efeitos no solo e nas plantas são ainda pouco avaliados pela pesquisa. O objetivo deste trabalho foi avaliar a dinâmica do N no solo e a produção de plantas de cobertura com o uso de dejetos de suínos no outono/inverno. O trabalho foi desenvolvido durante o ano agrícola de 2000, em área experimental do Departamento de Solos da UFSM, RS. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com parcelas subdivididas e três repetições. As parcelas foram constituídas por aveia preta, pelo consórcio de aveia preta (30 %) + ervilhaca comum (70 %) e pela vegetação espontânea da área (pousio). Nas subparcelas, foram aplicadas quatro doses de dejetos de suínos (0, 20, 40 e 80 m³ ha-1). No solo, foram avaliados, em sete datas, os teores de N mineral (N-NH4+ e N-NO2- + N-NO3-) nas camadas de 0-5, 5-15, 15-30 e 30-60 cm. Nas plantas de cobertura e na vegetação espontânea, avaliaram-se a produção de matéria seca e a sua concentração em N, P e K. A quantidade de N mineral do solo aumentou com a aplicação de dejetos líquidos, não tendo a dinâmica do N diferido entre aplicar os dejetos sobre os resíduos culturais remanescentes de aveia/milho ou sobre aqueles da vegetação espontânea/milho. Na dose de 80 m³ ha-1 de dejetos, houve evidências de perda de N-NO3- por lixiviação, para além da profundidade de 60 cm, sendo maiores no sistema vegetação espontânea/milho do que no sistema aveia/milho. Com o uso dos dejetos, aumentou a produção de matéria seca, bem como o acúmulo de N, P e K nas plantas de cobertura. Na aveia solteira, o aumento na produção de matéria seca decorrente do uso de 40 m³ ha-1 de dejetos, em relação ao tratamento sem dejetos, foi de 2,7 t ha-1. No consórcio de aveia + ervilhaca, o aumento na quantidade aplicada de dejetos favoreceu o crescimento da aveia em detrimento da ervilhaca, ocorrendo o melhor equilíbrio entre a produção de fitomassa e a adição de N na dose de 20 m³ ha-1 de dejetos. Os resultados deste estudo evidenciam a eficiência das plantas de cobertura no outono/inverno em ciclar nutrientes fornecidos pelos dejetos de suínos e a importância da utilização de espécies com elevado potencial de produção de matéria seca e que sejam exigentes em N.

Qualidade do solo avaliada pelo "Soil Quality Kit Test" em dois experimentos de longa duração no Rio Grande do Sul

A avaliação da qualidade do solo (QS) é importante estratégia no planejamento agrícola, possibilitando a identificação e o aprimoramento de sistemas de manejo com características de alta produtividade e de preservação ambiental. O presente estudo foi realizado em dois experimentos de longa duração (10 e 15 anos) conduzidos no Sul do Brasil e teve por objetivo avaliar o efeito de sistemas de manejo na QS, utilizando um kit de análise expedita de qualidade de solo (KQS), desenvolvido pelo Instituto de Qualidade do Solo-USDA-ARS. A eficiência desse kit foi avaliada pela comparação com os métodos tradicionais utilizados na ciência do solo. Nas duas áreas experimentais investigou-se um total de 12 tratamentos, os quais englobaram sistemas de preparo com diferentes intensidades de revolvimento do solo (preparo convencional, preparo reduzido e plantio direto) e sistemas de culturas com ampla faixa de adição de resíduos vegetais ao solo, além da aplicação de doses anuais de N-uréia, variando de 0 a 144 kg ha-1. Em cada base experimental uma área sob campo natural foi avaliada, servindo como referência da condição do solo na ausência de interferência antrópica. Como indicadores de QS, foram avaliados infiltração de água, respiração do solo, densidade do solo, teor de nitrato+nitrito (N-NO3- + N-NO2-), estabilidade de agregados em água e pH. De maneira geral, os coeficientes de correlação entre os métodos do KQS e os métodos tradicionais foram elevados, sendo o mais alto para o indicador pH (r = 0,98) e o menor para o indicador infiltração de água no solo (r = 0,42). Os tratamentos selecionados foram teoricamente ordenados em ordem crescente de QS, a qual foi reproduzida de forma eficiente pelo índice de estoque de carbono (IEC), calculado pela razão entre o estoque de C orgânico do solo, na camada de 0-5 cm, de cada tratamento e o estoque de C orgânico no solo sob campo natural. Os indicadores estabilidade de agregados, N-NO3- + N-NO2- e respiração do solo foram os mais eficientes em discriminar a QS. O KQS foi eficiente em avaliar a QS dos tratamentos nas duas áreas experimentais. Os níveis mais elevados de QS foram alcançados nos tratamentos com plantio direto e consórcio de gramíneas e leguminosas tropicais, devido à cobertura do solo e às elevadas adições de C e N via resíduos culturais.

Cama sobreposta e dejetos líquidos de suínos como fonte de nitrogênio ao milho

Embora a maior parte dos dejetos de suínos gerados na suinocultura da região Sul do Brasil sejam manejados e armazenados na forma líquida, observa-se interesse crescente pela adoção do sistema de criação de suínos em cama sobreposta e pelo uso como fertilizante do material orgânico resultante dessa prática. Com o objetivo de avaliar a dinâmica do N no solo e o potencial fertilizante nitrogenado da cama sobreposta e dos dejetos líquidos na cultura do milho, foi realizado um experimento no período de outubro de 2002 a março de 2003, na área experimental do Departamento de Solos da UFSM/RS, em um Argissolo Vermelho distrófico arênico. Os tratamentos avaliados consistiram na aplicação ou não de dejetos líquidos e cama sobreposta de suínos sobre a palha de aveia, com e sem incorporação ao solo. Além desses, foi avaliado um tratamento sem incorporação, no qual foi utilizado fertilizante mineral (NPK). As doses de cama sobreposta (13,2 Mg ha-1) e dejetos líquidos (63,6 m³ ha-1) foram equivalentes à aplicação de 140 kg ha-1 de N total. No solo, foram avaliados, em seis datas, os teores de N mineral (N-NH4+ e N-NO2- + N-NO3-) nas camadas de 0-10, 10-30, 30-60 e 60-90 cm. No milho, foram avaliados a produção de matéria seca (MS), o acúmulo de N e a produtividade de grãos. A disponibilidade de N no solo nos tratamentos nos quais foi feita a aplicação de dejetos líquidos superou aquela observada nos tratamentos com a aplicação de cama sobreposta, indicando que o N orgânico presente na cama sobreposta apresenta baixa taxa de mineralização. A aplicação da cama sobreposta e dos dejetos líquidos de suínos promoveu maior acúmulo de MS e N na parte aérea do milho e produtividade de grãos, em relação ao tratamento testemunha. Os incrementos na produtividade de grãos de milho foram de 54 e 253 % com a aplicação da cama sobreposta e dejetos líquidos, respectivamente. A recuperação aparente do N pelo milho da cama sobreposta e dos dejetos líquidos foi de 10,9 e 22,1 %, respectivamente. Os resultados deste trabalho mostram que, embora a aplicação da cama sobreposta tenha aumentado o fornecimento de N e a produtividade de grãos de milho em relação ao tratamento sem adubação, o seu efeito imediato como fonte de N ao milho é menor que o encontrado quando é feita a aplicação de dejetos líquidos de suínos ou uréia.

Dynamics of 14C-labeled glucose and ammonium in saline arable soils

Organic matter dynamics and nutrient availability in saline agricultural soils of the State of Guanajuato might provide information for remediation strategies. 14C labeled glucose with or without 200 mg kg-1 of NH4+-N soil was added to two clayey agricultural soils with different electrolytic conductivity (EC), i.e. 0.94 dS m-1 (low EC; LEC) and 6.72 dS m-1 (high EC; HEC), to investigate the effect of N availability and salt content on organic material decomposition. Inorganic N dynamics and production of CO2 and 14CO2 were monitored. Approximately 60 % of the glucose-14C added to LEC soil evolved as 14CO2, but only 20 % in HEC soil after the incubation period of 21 days. After one day, < 200 mg 14C was extractable from LEC soil, but > 500 mg 14C from HEC soil. No N mineralization occurred in the LEC and HEC soils and glucose addition reduced the concentrations of inorganic N in unamended soil and soil amended with NH4+-N. The NO2- and NO3- concentrations were on average higher in LEC than in HEC soil, with exception of NO2- in HEC amended with NH4+-N. It was concluded that increases in soil EC reduced mineralization of the easily decomposable C substrate and resulted in N-depleted soil.

Lixiviação de nitrogênio em latossolo incubado com lodo de esgoto

Lodo de esgoto contém teores elevados de N orgânico. Se for aplicado em quantidade excessiva em solos, há risco de poluição de águas subsuperficiais com nitrato, produto da mineralização do N. Por essa razão, um dos critérios agronômicos para a determinação da taxa máxima de aplicação do lodo de esgoto é a quantidade de N mineral que será disponibilizada às culturas. Neste trabalho, são apresentados os resultados relativos à lixiviação de N mineralizado em um Latossolo Vermelho distroférrico incubado durante 224 dias com dois tipos de lodo de esgoto anaeróbios, um de origem urbana (Franca, SP) e outro com presença de despejos industriais (Barueri, SP). Cada lodo de esgoto foi aplicado em quatro doses, contendo 0,13, 0,3, 0,5 e 1,0 g kg-1 de N orgânico. Essa quantidade de substrato mineralizável foi equivalente a 5, 11, 22 e 43 t ha-1 de lodo de Franca, e a 8, 15, 31 e 61 t ha-1 de lodo de Barueri. O experimento foi conduzido em colunas de percolação, sob temperatura de 25 a 28 °C em laboratório, fazendo-se lixiviações com solução extratora de KCl 0,01 mol L-1. Foram determinadas as quantidades de N mineral (N-NH4+ e N-NO3- + N-NO2-) extraídas nos percolados em doze épocas. Houve correlação significativa entre as quantidades aplicadas de N na forma orgânica e as quantidades de N mineralizadas durante a incubação nos dois tipos de lodo avaliados. O potencial de mineralização estimado pelo modelo exponencial simples foi de 73 mg kg-1 de N no solo sem aplicação de lodo, e aumentou de 107 para 224 mg kg-1 e de 132 para 364 mg kg-1 nos tratamentos com o lodo de esgoto de Franca e de Barueri, respectivamente. A fração de mineralização potencial do N orgânico dos dois tipos de lodo de esgoto decresceu com o aumento das doses aplicadas: 26, 25, 21 e 14 % para o de Franca, e 43, 39, 34 e 27 % para o de Barueri. Em consequência, o potencial de lixiviação de N no Latossolo aumentou de 46 para 207 % com as doses do lodo de Franca, e de 81 para 399 % com as doses do lodo de Barueri.

Emissões de motor agrícola com o uso de diferentes tipos de diesel e concentrações de biodiesel na mistura combustível

Resumo: O objetivo deste trabalho foi quantificar o efeito do tipo de diesel e da concentração de biodiesel na mistura combustível sobre as emissões de gases por motor agrícola submetido a diferentes cargas. Foram testados dois tipos de diesel: S10, com baixo teor de enxofre; e S500, com alto teor de enxofre; bem como suas misturas com 5, 10, 15, 20, 50 e 100% de biodiesel. O motor, de quatro cilindros, turboalimentado e com 105 cv de potência máxima, foi submetido a oito modos de operação, sob diferentes rotações e torques. O ensaio seguiu a metodologia prevista na norma NBR ISSO 8174-4:2012, tendo-se analisado as emissões de O2, CO2, NO2, NO, CO e de hidrocarbonetos (HC). Somente as emissões de HC foram influenciadas pelo tipo de diesel utilizado. As emissões de NO2 e O2 aumentaram com o aumento da concentração de biodiesel na mistura, enquanto as emissões de CO2, NO, CO e HC diminuíram. A carga aplicada ao motor esteve diretamente relacionada às emissões, exceto para O2. O combustível S10, com 20% de biodiesel, reduz as emissões, em comparação ao diesel comercial (S500), sem perda no desempenho do motor.

Gotas suspensas: uma proposta para amostragem e análise de gases traços da atmosfera

In the present paper, we report on the analytical use of a dynamic droplet based gas collection and an analysis system. A droplet formed at the tip of a tube represents a sampling approach that provides an indefinitely renewable surface and uses very little reagent. Sample gas flows past the droplet at a low flow rate. After the gas was sampled , the analysis can be carried out by different methodologies. The feasibility of the sensor is demonstrated by continuos determination of gaseous as: NO2, Cl2 and SO2.

Método colorimétrico para determinação de dióxido de nitrogênio atmosférico com preconcentração em coluna de c-18

An alternative analytical method for nitrogen dioxide (NO2) in atmosphere was developed. The collection of NO2 is performed by a Sep-Pack C-18 cartridge impregnated with 11% (v/v) of triethanolamine plus 3,6 % (v/v) of ethylene glycol plus 25 % (v/v) of acetone combined solution. When the impregnating is used, NO2 is collected with good repeatibility (CV = 3,3 %). The NO2 absorbed in the sampler was stripped from the sorbent with a methanol 5% (v/v) aqueous solution and was determined by colorimetry as nitrite by using the Griess-Saltzman reagent. The detection limit of 1,4 ppb for 60 min sampling at 0,5 L min-1 flow rate was obtained. Preparation and conditioning procedures for TEA-C-18 cartridge, sampling flow rate, absorption capacity and interference of other species are discussed.

Construção de amostrador passivo de baixo custo para determinação de dióxido de nitrogênio

A new passive sampling system for monitoring NO2 in air has been developed to measure gas concentrations in indoor and outdoor air. The sampler is inexpensive, and easy to construct and operate. Nitrogen dioxide forms a derivative after reaction with a filter coated with triethanolamine and ethyleneglycol. The nitrogen dioxide derivative is extracted from the filter, and the concentration is determined by colorimetry. To test the sampler for measuring ambient level nitrogen dioxide, measurements were carried out inside homes and in a range of workplace environments.

Determinação de nitrato e nitrito em chás de peles de pescados empregados para tratamento de asma brônquica na região sul do Rio Grande do Sul

The objective of this paper was to determine nitrate and nitrite anions in toasted fish skin tea, which the population of southern Rio Grande do Sul believes to have pharmacological properties for trating asthma. Two methods were compared, an official and one described by Guozhen et al., that has the advantage of not needing reduction of nitrate to nitrite on a Cd column. The samples were the skin of the fish species Balistes capriscus (peixe porco) and Menticirrhus littoralis (papa-terra), both crude and toasted, as traditionally used. The method of Guozhen et al. was used due to its performance (detection limit 0.005 µmol/L NO3- and 0.02 µmol/L - NO2- and mean recuperation of 100 and 97% respectively for each anion) and results similar to those of the official methods under conditions used by the population, the estimated daily intake, of the teas is equivalent to 0.03 to 0.05 mg of nitrate and 0.007 to 0.014 mg of nitrite. These values are in accord with safety recommendations and don't represent a health risk.

Determinação de nitrito em águas utilizando extrato de flores

Aspects of visible spectrophotometry can be presented to students using simple experiments in which the color of the crude extract of Macroptilium lathyroides (L.) Urb. is bleached in the presence of nitrite ions in acidic medium. The dependence of the absorption intensity with time, the reaction completeness and the Beer law can be demonstrated. Quantitative results for mineral water samples "contaminated" with nitrite ions were obtained from a method based on the Griess reaction and a procedure based on the bleaching reaction between the crude extract and NO2- ions. Both the Griess and the bleaching reactions were found to be time dependent. Recoveries of about 100 - 104% were obtained with these procedures. The use of natural dyes attracted students' interest enhancing the teaching process. Experiments performed by the teaching staff suggested that the proposed methodology can be performed in a 4 h class, with relative errors ranging from 0.19 to 1.86% in relation to the Griess method.

Efeito dos dióxidos de enxofre e de nitrogênio no desempenho de uma célula a combustível de membrana de intercâmbio de prótons

There is presently much interest in the clean and efficient generation of energy by proton exchange membrane fuel cells (PEMFC), using hydrogen as fuel. The generation of hydrogen by the reforming of other fuels, anaerobic fermentation of residual waters and other methods, often produce contaminants that affect the performance of the cell. In this work, the effect of gaseous SO2 and NO2 on the performance of a H2/O2 single PEMFC is studied. The results show that SO2 decreases irreversibly the performance of the cell under operating conditions, while NO2 has a milder effect that allows the recovery of the system.

Estudo teórico de propriedades ópticas não-lineares de nanotubos de carbono de parede única quimicamente modificados

Structure and first hyperpolarizability for a series of armchair a(5,5) chemically modified carbon nanotubes (CNT) were calculated at semiempirical and density functional levels of theory. The 4,4´-substituted stilbenes were selected as chromophore with substituents at position 4´ set to X=NO2, H, Cl, OH and NH2. The calculated values for static first hyperpolarizability (β) were almost linearly dependent on the electronic effect of the group X, increasing from NO2 to NH2. At DFT level the effect of inserting the chromophore in the CNT surface was to enhance the β value up to 70% relative to the free 4,4´-substituted stilbene.