Amperometric biosensor for ascorbic acid

A L-ascorbic acid biosensor based on ascorbate oxidase has been developed. The enzyme was extracted from the mesocarp of cucumber (Cucumis sativus) by using 0.05 mol L-1 phosphate buffer, pH 5.8 containing 0.5 mol L-1 NaCl. After the dialysis versus phosphate buffer 0.05 mol L-1 pH 5.8, the enzyme was immobilized onto nylon net through glutaraldehyde covalent bond. The membrane was coupled to an O2 electrode and the yielding reaction monitored by oxygen depletion at -600 mV using flow injection analysis optimized to 0.1 mol L-1 phosphate buffer pH 5.8, as the carrier solution and flow-rate of 0.5 mL min-1. The ascorbic acid calibration curve was linear from 1.2x10-4 to 1.0x10-3 mol L-1. The evaluation of biosensor lifetime leads to 500 injections. Commercial pharmaceutical samples were analyzed with the proposed method and the results were compared with those obtained by high-performance liquid chromatography (HPLC).

Determinação de chumbo em álcool combustível por voltametria de redissolução anódica utilizando um eletrodo de pasta de carbono modificado com resina de troca iônica Amberlite IR 120

Um método envolvendo a pré-concentração e redissolução anódica em condições de voltametria de pulso diferencial empregando um eletrodo de pasta de carbono modificado (EPCM) com uma resina de troca iônica Amberlite IR120 foi proposto para a determinação de íons chumbo em álcool combustível. O procedimento é baseado em um pico de oxidação do analito observado em -0,53 V(vs. Ag/AgCl) em solução de HCl. As melhores condições experimentais encontradas foram: 5% (m/m) da Amberlite IR120 para a construção do eletrodo, solução de HCl 0,1 mol L-1, velocidade de varredura de 10 mVs-1, tempo de pré-concentração de 15 min e amplitude de pulso de 100 mV. Utilizando essas condições, o EPCM apresentou uma resposta linear entre a corrente de pico anódica e a concentração de íons chumbo para o intervalo entre 9,9 x 10-9 e 1,2 x 10-6 mol L-1 e um limite de detecção de 7,2 x 10-9 mol L-1. Valores de recuperação entre 96 % e 102 % foram encontrados para amostras de álcool combustível enriquecidas com Pb2+ em níveis de 10-7 mol L-1. O efeito da presença de outros íons concomitantes sobre a resposta voltamétrica do eletrodo também foi avaliado.

Determinação amperométrica de iodeto em soluções expectorantes orais com análise por injeção em fluxo usando a reação iodeto/nitrito

Neste trabalho foi desenvolvido um sistema de injeção em fluxo visando à determinação amperométrica de íons iodeto em soluções expectorantes. O método é baseado na reação do iodeto com íons nitrito em meio ácido. O iodo formado é monitorado por amperometria no potencial de +200 mV vs. Ag/AgCl (3 mol L-1), usando um eletrodo de trabalho de disco de platina (RDE) com raio = 0,75 mm adaptado a uma célula eletroquímica "wall-jet". O sistema em fluxo foi usado com o carregador impulsionado pela pressão gravitacional dos reagentes (carregador: solução 2 x 10-4 mol L-1 em NaNO2 e 0,2 mol L-1 em H2SO4), na vazão de 4 mL min-1. O método é rápido (acima de 100 injeções h-1) e preciso (RSD = 1,9%; n=10 e C I 8 x 10-6 mol L-1), apresentando um limite de detecção de 20 ng I- ou 8 x 10-7 mol L-1 (3SD). A validação do método proposto foi realizada seguindo as normas USP, ou seja, titulação potenciométrica com AgNO3 0,100 mol L-1 e os resultados obtidos mostraramse concordantes com os valores de referência do fabricante.

Evaluation of a carbon paste electrode modified with organofunctionalised SBA-15 silica in the determination of copper

The performance of a carbon paste electrode (CPE) modified with SBA-15 nanostructured silica organofunctionalised with 2-benzothiazolethiol for determination of Cu(II) ions in sugar cane spirit (cachaça) is described, based on differential pulse anodic stripping voltammetry (DPASV) procedure. The Cu(II) oxidation peak was observed at 0.03 V (vs. SCE) in phosphate solution (pH 3.0). The results were obtained using optimised conditions such as 100 mV pulse amplitude, 3 min accumulation time, 25 mV s-1 scan rate in phosphate solution pH 3.0, resulting in a linear dynamic range from 8.0 x 10-7 to 1.0 x 10-5 mol L-1 Cu(II) and a limit of detection 2.0 x10-7 mol L-1. Cu(II) spiked in a cachaça sample was determined with 102.5 % mean recovery at mmol L-1 level. Interference from other metallic cations present in the sample was avoided by the standard addition procedure.

Avaliação do tensiômetro eletrônico no monitoramento do potencial matricial de água no solo

O presente trabalho apresenta o monitoramento do potencial de água no solo obtido por meio do uso de um tensiômetro eletrônico. Os testes foram conduzidos no Laboratório de Mecânica e Eletrônica do Departamento de Engenharia Agrícola da UFC, tendo sido utilizados nove exemplares de tensiômetro eletrônico e três exemplares de tensiômetro convencional de mercúrio. Durante o período de um mês, os dados foram armazenados a uma freqüência de 2 Hz, sendo possível obter detalhes quanto ao monitoramento do potencial da água do solo, o efeito das flutuações de temperatura nas leituras do tensiômetro e a realização de testes de tempo de resposta e de sensibilidade. O efeito das flutuações de temperatura acentuou-se à medida que o potencial matricial diminuiu, sendo o uso de sensores de temperatura em transdutores de pressão de fundamental importância para corrigir o erro de leitura, principalmente para leituras coletadas em horário em que ocorrem as maiores temperaturas do dia. O tempo de resposta do equipamento aumenta à medida que o potencial matricial diminui. Os dispositivos testados apresentaram sensibilidades, em média, de 42,833 mV (kPa)-1 e precisão média de 0,02334 kPa ou 0,2380 cm c H2O.

Desenvolvimento de um dispositivo eletrônico para calibração de sensores de umidade do solo

Com o advento da eletrônica e a disponibilidade de "software" de processamento, vários tipos de transdutores têm sido testados, visando à determinação da umidade do solo. O uso desses transdutores tem por objetivo a otimização do consumo de água e o conseqüente retorno econômico da atividade da agricultura irrigada. No Laboratório de Hidráulica do Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal do Ceará, construiu-se um dispositivo para calibração de sensores de umidade do solo, a sua calibração e a determinação de suas principais propriedades, como precisão e cargas mínima e máxima. O dispositivo consistiu numa torre em aço 1020, com 3,0 m de altura, no topo da qual se montou uma balança de braços. Em um dos braços da balança, colocou-se uma amostra de solo para a inserção dos sensores de umidade e, no outro, uma célula de carga para medir a variação de massa de água na amostra de solo. Foi implementado um circuito eletrônico para permitir a interface da célula de carga com um sistema de aquisição de dados. A análise de regressão, cuja variável dependente foi a saída da célula de carga, e a independente, a massa à qual a balança foi submetida, mostrou-se linear entre 1 kg e 50 kg, com coeficiente de determinação de 0,99995 e coeficiente angular de 0,09198 mV g-1. O dispositivo pode ser utilizado para calibração de sensores de umidade do solo com sensibilidade correspondente à variação de 12,28 mL de água e cargas mínima e máxima para as amostras de solo variando entre 1 e 50 kg.

Influência da espécie vegetal cultivada nas condições redox de sistemas alagados construídos

Em vista da escassez de informações sobre a influência de diferentes macrófitas nas condições ambientais de Sistemas Alagados Construídos (SACs), monitorou-se o potencial redox (Eh) da água residuária da suinocultura (ARS) em tratamento, em 5 SACs, com dimensões de 24,0 m x 1,1 m x 0,70 m. A ARS, previamente tratada em filtros, foi aplicada numa vazão de 0,8 m³ d-1, com tempo de residência aproximado de 4,8 d. Nos SAC1, SAC2 e SAC3 foram plantados, respectivamente, taboa (Typha latifolia L.), alternanthera (Alternanthera philoxeroides (Mart.) Griseb) e capim tifton-85 (Cynodon dactylon Pers.); no SAC4 foi plantado, no primeiro terço do tanque, alternanthera, no segundo terço, taboa e no terceiro terço, capim tifton-85. No SAC5, nada foi plantado. Coletaram-se amostras do afluente luente dos filtros e nos pontos de coleta posicionados a 4; 8; 12; 16; 20 e 24 m (saída) de cada SAC. Os valores de Eh nos afluentes dos SACs variaram entre -18 e -152 mV, entretanto, houve predomínio de condições anóxicas/aeróbias, geralmente a partir de 4 m nos sistemas. Os efluentes dos SACs apresentaram potencial redox que variou de 53 a 226 mV. Houve tendência de mais rápida oxigenação das águas residuárias no SAC1, cultivado com a taboa e, a partir de 12 m de percurso, a condição redox do meio foi semelhante em todos os SACs.

Tratamento do carcinoma do canal anal com radioterapia e quimioterapia concomitantes: resultados preliminares do Hospital do Câncer A. C. Camargo

OBJETIVO: Reportar os resultados preliminares do tratamento do carcinoma do canal anal com radioterapia e quimioterapia concomitantes. MÉTODOS: De janeiro de 1992 a maio de 1998, foram tratados 24 pacientes com diagnóstico histológico de carcinoma do canal anal, sendo 18 pacientes do sexo feminino e seis do sexo masculino (3:1). A idade dos mesmos variou de 35 a 74 anos e a média foi de 59 anos. A distribuição do número de pacientes por estádio clínico foi: I - 1, II - 13, III - 9 e IV - 1. A radioterapia foi realizada com dose de 45 Gy na pelve no Acelerador Linear de 4 MV, seguida de complementação de dose no canal anal até 55 Gy através de campo direto no cobalto. A quimioterapia foi realizada com 5-FU (1.000mg/m²) em infusão contínua e mitomicina C (10mg/m²) em bólus durante os cinco primeiros e os cinco últimos dias da radioterapia. RESULTADOS: O seguimento médio foi de 34 meses. Resposta completa ao tratamento foi obtida em 23 (95,8%) pacientes. Quatorze (58,3%) estão vivos sem doença, três (12%) vivos com doença, cinco (20,8%) mortos pelo câncer e um (4,2%) morreu sem câncer. Recidivas locais ocorreram em cinco (20,8%) pacientes e metástase a distância em quatro (16,6%). A função esfincteriana foi preservada em 18 (75%) pacientes. Complicações agudas e crônicas foram observadas em 19 (79,2%) e em nove (37,5%) pacientes respectivamente. CONCLUSÕES: O tratamento foi efetivo em termos de controle local e preservação esfincteriana, porém com toxicidade aguda e tardia elevadas. Diminuição da dose de radioterapia em toda pelve representa uma estratégia razoável para diminuir os efeitos colaterais agudos e crônicos. Um maior número de pacientes e seguimento mais longo trarão mais informações sobre esta abordagem terapêutica.

Avaliação da sinergia da musculatura abdomino-pélvica em nulíparas com eletromiografia e biofeedback perineal

OBJETIVO: verificar o comportamento da musculatura abdominal e perineal em face de alterações respiratórias induzidas em 15 nulíparas, sem história de disfunções perineais e/ou respiratórias prévias, com faixa etária de 20 a 26 anos (22,9±1,83). MÉTODOS: a atividade elétrica dos músculos abdominais e perineais foi analisada utilizando a eletromiografia de superfície, e a pressão perineal (PP) obtida mediante biofeedback digital, simultaneamente. As voluntárias foram instruídas a realizar três repetições e a execução de manobras respiratórias: inspiração máxima (PImáx), expiração máxima (PEmáx) e Valsalva (MV), em ordem aleatória. As voluntárias foram posicionadas em mesa ginecológica, com 60º de inclinação de tronco. Os sinais eletromiográficos foram coletados pelo software AqDados® (4.4) para linguagem binária ASCii, sendo posteriormente processados no software Matlab® (6.5.1). A análise estatística da envoltória (EN) do sinal foi realizada por meio da correlação de Spearman e do teste Kruskal-Wallis, com nível de significância de 5% (p<0,05). RESULTADO: observou-se que a PP foi maior na PImáx (2,98±2,38), seguida da MV (29,10±10,68), sendo ambas superadas pela PEmáx (38,22±9,98) (p<0,01). Demonstrou-se ainda correlação positiva entre a PEmáx e a PP (p<0,01), bem como entre a EN da musculatura perineal e abdominal na PEmáx e PImáx (p<0,05 e p=0,03, respectivamente). Os resultados relativos às MVs não foram significativos, quando analisadas a PP e EN. CONCLUSÃO: foi possível identificar a presença de sinergia abdômino-pélvica durante a execução das manobras respiratórias, em especial em relação a PEmáx.

Diversidade e estrutura de fragmentos de mata de várzea e de mata mesófila semidecídua submontana do rio Jacaré-Pepira (SP)

O objetivo deste trabalho é de comparar a diversidade específica e a estrutura comunitária de mata de várzea (MV), inundada anualmente, e de mata mesófila semidecídua submontana (MS) situada em áreas adjacentes a cursos d’água, mas que não sofre inundações freqüentes. Para realizar esta comparação, foram estudados 15 fragmentos de mata ao longo do rio Jacaré-Pepira, no centro do estado de São Paulo. Utilizou-se o método de quadrantes para amostrar os indivíduos dos estratos arbóreo e arbustivo com 3 cm ou mais de diâmetro do caule a 1,3 m de altura do solo. Os fragmentos de MV apresentam uma baixa diversidade (1,6 nats/tree £ H’ £ 2,9 nats/ind.) em relação aos fragmentos de MS (3,2 nats/ind. £ H’ £ 4,3 nats/ind.). Essa diferença é significativa numa análise discriminante (F= 9,544, p= 0,013). No entanto, alguns fragmentos podem conter os dois tipos de mata (MV e MS) e apresentarem, então, valores altos de diversidade (H’ próximo de 3,9 nats/ind.). Em relação à densidade total (DT) e à área basal total (ABT), os valores apresentam grandes variações, particularmente para os fragmentos de MS (2040 ind./ha £ DT £ 5479 ind./ha; 21,05 m2/ha £ ABT £ 65,35 m2/ha). Nenhum destes dois parâmetros permite distinguir significativamente MS de MV (p > 0,05). Os valores do Índice de Valor de Cobertura (IVC) mostram que os fragmentos de MV apresentam sempre as mesmas espécies de maior IVC (Croton urucurana e Inga affinis ), enquanto os fragmentos de MS apresentam uma grande variedade de espécies de maior IVC, apesar dos levantamentos terem sido feitos num trecho curto do rio e em condições semelhantes de solo e topografia. Nas bordas dos rios, existe uma faixa de mata transicional, de largura variável em função do relevo e da descarga do rio, que apresenta estruturas intermediárias entre as de MV e MS.

Morphology, reproduction and development of Hypoglossum hypoglossoides (Stackhouse) Collins & Hervey (Ceramiales, Rhodophyta) from the south and southeastern Brazilian coast

Hypoglossum hypoglossoides (Stackhouse) Collins & Hervey is reported for the first time from the infralittoral of São Paulo and Santa Catarina states. The species was already reported to the states of Rio de Janeiro, Espírito Santo and Bahia as Hypoglossum tenuifolium (Harvey) J. Agardh var. carolinianum Williams. A detailed description of the morphology and reproduction is given based on field-collected material. Unialgal cultures were initiated from tetraspore germination, and growth rates of gametophytes were determined under different conditions of temperature, photoperiod and irradiance. Gametophytes grew well between 15 to 30 ºC, 14L:10D and 10L:14D photoperiods and irradiance from 20 to 120 µmol photons.m-2.s-1, but presented low percentage of fertile plants in low temperature (15 ºC). Gametophytes cultured in laboratory developed only male reproductive structures. Physiological responses of H. hypoglossoides indicate that the species is well adapted to temperature and light variations which could explain its range of vertical (6-26 m depth) and latitudinal distribution (from Fernando de Noronha to Santa Catarina) as well as the absence of sexual reproduction in the southern limit of its distribution.

Growth of red and green strains of the tropical agarophyte Gracilaria cornea J. Agardh (Gracilariales, Rhodophyta) in laboratory

Gracilaria cornea J. Agardh is an important agarophyte occurring in the western Atlantic Ocean. Green colour individuals of G. cornea were found in a natural population, growing next to red individuals, which were more common. Due to the importance of colour strains in genetic and intraspecific variability studies, this work aimed to characterize the red and green strains evaluating different nutritional and light conditions. Red and green gametophytes were cultivated at 14:10 light: dark cycle, with alternating aeration periods of 30 min. Two different enriched solutions were tested: von Stosch (VSS) at concentrations reduced to 12.5% and 25%; and Provasoli (PES) at concentrations reduced to 25% and 50%, and 100%. Red and green gametophytes were cultivated at the irradiance of 45 mumol photons m-2 s-1. In another experiment utilizing PES 100%, two sources of light (Osram 40 W daylight fluorescent tubes and Sylvania Designer 3,500 tubes) were tested at irradiances of 90 and 180 mumol photons m-2 s-1. Growth rates (GR) were evaluated for five weeks. Gametophytes developed few branches and reproductive structures were not induced. Differences were not observed between GR of red and green strains in the conditions tested. GR were higher in VSS 12.5% (8.4% day-1) than in 25% (7.1% day-1), suggesting an adaptation of the species to low nutrient concentrations. GR were higher at 180 (9.0% day-1) than at 90 mumol photons m-2 s-1 (6.3% day-1). These results suggest that G. cornea should be cultivated in laboratory at high irradiances and low nutrient concentrations. These data will be useful in future genetic and physiological studies of the species.

Photosynthetic properties of three Brazilian seaweeds

Photosynthetic performance of distinct marine macroalgae, Ulva fasciata Delile (green alga), Lobophora variegata (J. V. Lamouroux) Womersley ex E. C. Oliveira (brown alga), and Plocamium brasiliensis (Greville) M. A. Howe & W. R. Taylor (red alga), were compared using a pulse amplitude-modulated fluorometer. The maximum quantum yield (Fv/Fm) ranged from 0.80 to 0.51, and the lowest value was found in P. brasiliensis. Under 400 µmol photons m-2 s-1 irradiance, the highest value of photochemical quenching (qP = 0.92 ± 0.13) was observed for U. fasciata. The red alga P. brasiliensis dissipated high amounts of excitation energy (qN = 0.56 ± 0.09), resulting in relatively low values for the effective quantum yield of PS-II (0.23 ± 0.04), as well as for the relative electron transport rate (3.3 ± 0.7). The high photosynthetic potential found for U. fasciata partially explains the species ability for rapid growth and high productivity.

Abnormal proliferative response of the carotid artery of spontaneously hypertensive rats after angioplasty may be related to the depolarized state of its smooth muscle cells

Hypertension is one of the major precursors of atherosclerotic vascular disease, and vascular smooth muscle abnormal cell replication is a key feature of plaque formation. The present study was conducted to examine the relationship between hypertension and smooth muscle cell proliferation after balloon injury and to correlate neointima formation with resting membrane potential of uninjured smooth muscle cells, since it has been suggested that altered vascular function in hypertension may be related to the resetting of the resting membrane potential in spontaneously hypertensive rats (SHR). Neointima formation was induced by balloon injury to the carotid arteries of SHR and renovascular hypertensive rats (1K-1C), as well as in their normotensive controls, i.e., Wistar Kyoto (WKY) and normal Wistar (NWR) rats. After 14 days the animals were killed and the carotid arteries were submitted to histomorphometric and immunohistochemical analyses. Resting membrane potential measurements showed that uninjured carotid arteries from SHR smooth muscle cells were significantly depolarized (-46.5 ± 1.9 mV) compared to NWR (-69 ± 1.4 mV), NWR 1K-1C (-60.8 ± 1.6 mV), WKY (-67.1 ± 3.2 mV) and WKY 1K-1C (-56.9 ± 1.2 mV). The SHR arteries responded to balloon injury with an enhanced neointima formation (neo/media = 3.97 ± 0.86) when compared to arteries of all the other groups (NWR 0.93 ± 0.65, NWR 1K-1C 1.24 ± 0.45, WKY 1.22 ± 0.32, WKY 1K-1C 1.15 ± 0.74). Our results indicate that the increased fibroproliferative response observed in SHR is not related to the hypertensive state but could be associated with the resetting of the carotid smooth muscle cell resting membrane potential to a more depolarized state.

Effects of terpineol on the compound action potential of the rat sciatic nerve

Terpineol, a volatile terpenoid alcohol of low toxicity, is widely used in the perfumery industry. It is an important chemical constituent of the essential oil of many plants with widespread applications in folk medicine and in aromatherapy. The effects of terpineol on the compound action potential (CAP) of rat sciatic nerve were studied. Terpineol induced a dose-dependent blockade of the CAP. At 100 µM, terpineol had no demonstrable effect. At 300 µM terpineol, peak-to-peak amplitude and conduction velocity of CAP were significantly reduced at the end of 180-min exposure of the nerve to the drug, from 3.28 ± 0.22 mV and 33.5 ± 7.05 m/s, respectively, to 1.91 ± 0.51 mV and 26.2 ± 4.55 m/s. At 600 µM, terpineol significantly reduced peak-to-peak amplitude and conduction velocity from 2.97 ± 0.55 mV and 32.8 ± 3.91 m/s to 0.24 ± 0.23 mV and 2.72 ± 2.72 m/s, respectively (N = 5). All these effects developed slowly and were reversible upon 180-min washout.