Discrepancies over the onset of surfactant monomer aggregation interpreted by fluorescence, conductivity and surface tension methods

Molecular probe techniques have made important contributions to the determination of microstructure of surfactant assemblies such as size, stability, micropolarity and conformation. Conductivity and surface tension were used to determine the critical aggregation concentration (cac) of polymer-surfactant complexes and the critical micellar concentration (cmc) of aqueous micellar aggregates. The results are compared with those of fluorescent techniques. Several surfactant systems were examined, 1-butanol-sodium dodecylsulfate (SDS) mixtures, solutions containing poly(ethylene oxide)-SDS, poly(vinylpyrrolidone)-SDS and poly(acrylic acid)-alkyltrimethylammonium bromide complexes. We found differences between the cac and cmc values obtained by conductivity or surface tension and those obtained by techniques which use hydrophobic probe.

Use of the EPR technique to determine thermal stability of some humified organic substances found in soil organic-mineral fractions

In this work, using the EPR spectroscopy, we analysed the thermal stability of some organic-mineral compounds found in a Gleysoil from Rio Janeiro. It was observed a complete disappearance of the EPR signal around 600 °C for the < 2 µm fraction and a residual EPR signal of semiquinone free radical for the 2-20 µm and 20-53 µm fractions at the same temperature. Also, the experiments showed that the 2-20 µm fraction had a larger concentration of semiquinone free radical per g of carbon and a smaller line width indicated a larger humification of this fraction. This is an evidence that the soil organic matter of this fraction (2-20 µm) is more stable than the other ones.

Monomer conversion of composite dental resins photoactivated by a halogen lamp and a LED: a FT-Raman spectroscopy study

Eighteen circular blocks of resins cured either by a LED or a halogen lamp (20, 40 and 60 s), had their top (T) and bottom (B) surfaces studied using a FT-Raman spectrometer. Systematic changes in the intensity of the methacrylate C=C stretching mode at 1638 cm-1 as a function of exposure duration were observed. The calculated degree of conversion (DC) ranged from 45.0% (B) to 52.0% (T) and from 49.0% (B) to 55.0% (T) for the LED and halogen lamp, respectively. LED and halogen light produced similar DC values with 40 and 60 s of irradiation.

The stability of right- and left-handed alpha-helices as a function of monomer chirality

Poly-L-alanine forms stable right-handed alpha-helices, whereas Poly-D-alanine is stable as left-handed alpha helices.

Electron paramagnetic resonance (EPR) spectral components of spin-labeled lipids in saturated phospholipid bilayers: effect of cholesterol

Electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy was used to study the main structural accommodations of spin labels in bilayers of saturated phosphatidylcholines with acyl chain lengths ranging from 16 to 22 carbon atoms. EPR spectra allowed the identification of two distinct spectral components in thermodynamic equilibrium at temperatures below and above the main phase transition. An accurate analysis of EPR spectra, using two fitting programs, enabled determination of the thermodynamic profile for these major probe accommodations. Focusing the analysis on two-component EPR spectra of a spin-labeled lipid, the influence of 40 mol % cholesterol in DPPC was studied.

The cytotoxicity of methacryloxylethyl cetyl ammonium chloride, a cationic antibacterial monomer, is related to oxidative stress and the intrinsic mitochondrial apoptotic pathway

Antibacterial monomers incorporated in dentin bonding systems may have toxic effects on the pulp. Thus, the cytotoxicity of antibacterial monomers and its underlying mechanisms must be elucidated to improve the safety of antibacterial monomer application. The influence of an antibacterial monomer, methacryloxylethyl cetyl ammonium chloride (DMAE-CB), on the vitality of L929 mouse fibroblasts was tested using MTT assay. Cell cycle progression was studied using flow cytometry. Production of intracellular reactive oxygen species (ROS) after DMAE-CB treatment was measured using 2,7-dichlorodihydrofluorescein diacetate staining and flow cytometry analysis. Loss of mitochondrial membrane potential, disturbance of Bcl-2 and Bax expression, as well as release of cytochrome C were also measured using flow cytometry analysis or Western blot to explore the possible involvement of the mitochondrial-related apoptotic pathway. DMAE-CB elicited cell death in a dose-dependent manner and more than 50% of cells were killed after treatment with 30 µM of the monomer. Both necrosis and apoptosis were observed. DMAE-CB also induced G1- and G2-phase arrest. Increased levels of intracellular ROS were observed after 1 h and this overproduction was further enhanced by 6-h treatment with the monomer. DMAE-CB may cause apoptosis by disturbing the expression of Bcl-2 and Bax, reducing the mitochondrial potential and inducing release of cytochrome C. Taken together, these findings suggest that the toxicity of the antibacterial monomer DMAE-CB is associated with ROS production, mitochondrial dysfunction, cell cycle disturbance, and cell apoptosis/necrosis.

Histopathology of human American cutaneous leishmaniasis before and after treatment

Chemical therapy for the treatment of leishmaniasis is still inadequate, and a number of drugs and therapeutic programs are being tested. Besides treatment, the ultimate goal is an effective cure, and histopathological analyses of the lesion cicatrices constitute an important measure of treatment success, or otherwise, in this respect. In this paper, we describe histopathological patterns in cases of American cutaneous leishmaniasis in 32 patients from the municipality of Caratinga, Minas Gerais, Brazil, before and after treatment with the following therapeutic methodos: l) leishvacin + glucantime; 2) leishvacin + BCG associated with glucantime; 3) glucantime; 4) leishvacin + BCG. Lesion fragments were collected from all patients by biopsy prior to, and approximately 30 days after, each treatment which resulted in a clinical diagnosis of cure. Following the analysis of slides, the preparations were described from a histopathological point of view and grouped taking into account the prevalence or significance of the characteristic elements. This process resulted in the following classification: 1. exsudative reaction (ER); 2. exsudative giant cell reaction (EGCR); 3. exsudative productive reaction (EPR); 4. exsudative productive giant cell reaction (EPGCR); 5. exsudative productive necrotic reaction (EPNR); 6. necrotic exsudative reaction (NER); 7. productive exsudative reaction (PER), 8. productive giant cell reaction (PGCR); 9. productive exsudative giant cell reaction (PEGCR); 10. productive exsudative giant cell granulomatous reaction (PEGCGR); 11. productive reaction (PR) and 12. productive cicatricial (cure) reaction (PCR). After this analysis, it was noted that clinical cure did not always coincide with histopathological cure.

Matéria orgânica em solos desenvolvidos de rochas máficas no nordeste de Roraima

Solos desenvolvidos de rochas máficas no nordeste de Roraima são cultivados continuamente por populações indígenas em função da boa fertilidade natural. Este trabalho objetivou avaliar as alterações na matéria orgânica do solo por meio do fracionamento das substâncias húmicas, aplicação de análises de CHNS, estudos termogravimétricos e de Ressonância Paramagnética de Elétrons (EPR). Os maiores teores de C foram observados no Chernossolo sob cultivo contínuo. A fração humina foi predominante em todos os solos, tendo seus teores reduzidos em profundidade. No Nitossolo, houve menor relação ácido húmico/fúlvico. No Chernossolo cultivado, a posição no relevo e a incorporação dos restos culturais parece ter contribuído para manter a estabilidade do solo. Nos demais Chernossolos, a natureza química contribuiu para a ciclagem mais eficiente da matéria orgânica. No Chernossolo e nos Cambissolos não cultivados, a matéria orgânica se apresentou menos estável. No Chernossolo sob cultivo, houve aumento da polimerização do ácido húmico. Os solos com horizonte A chernozêmico, não cultivados, comportaram-se mais uniformes quanto à qualidade dos ácidos húmicos.

Assessing protein stability of the dimeric DNA-binding domain of E2 human papillomavirus 18 with molecular dynamics

The objective of this study is to understand the structural flexibility and curvature of the E2 protein of human papillomavirus type 18 using molecular dynamics (6 ns). E2 is required for viral DNA replication and its disruption could be an anti-viral strategy. E2 is a dimer, with each monomer folding into a stable open-faced β-sandwich. We calculated the mobility of the E2 dimer and found that it was asymmetric. These different mobilities of E2 monomers suggest that drugs or vaccines could be targeted to the interface between the two monomers.

Interferência da fração mineral na estimativa do grau de humificação da matéria orgânica em agregados organominerais por ressonância paramagnética eletrônica

A concentração de radicais livres semiquinona (CRLS), determinada por ressonância paramagnética eletrônica (EPR), é considerada um índice do grau de humificação, sendo uma importante determinação em estudos qualitativos da matéria orgânica do solo. Neste trabalho, avaliou-se a interferência da fração mineral na quantificação da CRLS em agregados organominerais 20-53, 2-20 e < 2 ∝m de Podzólico Vermelho-Amarelo, Podzólico Vermelho-Escuro e Latossolo Roxo. A CRLS foi determinada pela área do sinal, estimada pela aproximação intensidade do sinal (I, em cm), multiplicada pela sua largura de linha ao quadrado (∆H², em Gauss). Os parâmetros espectrais I e ∆H foram obtidos em espectros de EPR com e sem interferência da fração mineral. No Podzólico Vermelho-Amarelo e no Podzólico Vermelho-Escuro, foram detectados dois sinais de radicais livres, um com um valor g 2,004 e largura de linha de 5-6 G, típico de radicais livres semiquinona, outro com um valor g 2,000 e largura de linha de 2-3 G, associado à fração mineral, especificamente ao quartzo (SiO2), como confirmado posteriormente por análise de amostra purificada. Nestes solos, a interferência da fração mineral na obtenção dos parâmetros I e ∆H resultou num erro na estimativa da CRLS de -7 a +488%, comparativamente às quantificações realizadas a partir dos espectros sem interferência da fração mineral. No Latossolo Roxo, os altos teores de Fe3+ não permitiram detectar os sinais dos radicais livres semiquinona por causa da sobreposição dos sinais do metal. A eliminação da interferência da fração mineral demonstrou ser um pré-requisito fundamental no estudo da matéria orgânica por EPR em agregados organominerais, para a qual são sugeridos alguns procedimentos alternativos.

Diminuição da humificação da matéria orgânica de um Cambissolo Húmico em plantio direto

O ambiente menos oxidativo do solo em plantio direto diminui o grau de humificação da matéria orgânica. Para testar esta hipótese, avaliou-se a concentração de radicais livres semiquinona (RLS) na matéria orgânica da camada superficial (0-25 mm) de um Cambissolo Húmico, cultivado por 8 anos nos sistemas preparo convencional (PC), preparo reduzido (PR) e plantio direto (PD), em Lages (SC). A concentração de RLS na matéria orgânica foi determinada por ressonância paramagnética eletrônica (EPR) nas frações granulométricas > 53, 53-20, 20-2 e < 2 µm. Na média das frações granulométricas, a concentração de RLS na matéria orgânica do solo foi menor em PD (15,83 x 10(17) spins g-1 C) do que em PC (18,33 x 10(17) spins g-1 C) e PR (18,39 x 10(17) spins g-1 C). A matéria orgânica na fração 20-2 µm apresentou a maior concentração de RLS e a menor largura de linha do sinal de EPR, o que é consistente com um maior grau de humificação e, ou, maior interação com a fração mineral, em comparação às frações > 53 e < 2 µm. Na fração 53-20 µm, os baixos teores de carbono orgânico não permitiram a detecção do sinal de EPR do RLS. Em adição ao efeito nos estoques de matéria orgânica, o PD resulta no decréscimo do grau de humificação, o que pode ter importante implicação na qualidade do solo.

Relações entre matéria orgânica do solo e declividade de vertentes em toposseqüência de Latossolos do Sul de Minas Gerais

O acúmulo e a estabilidade da matéria orgânica do solo estão relacionados com a declividade de vertentes. Por essa razão, foram avaliadas quantitativamente relações entre a declividade e o grau de humificação de ácidos húmicos, o conteúdo de fragmentos de carvão e suas idades radiocarbônicas. Foram amostrados quatro Latossolos situados nas posições de topo, ombro, meia encosta e sopé de uma toposseqüência com pastagens, de uma área cratônica do Sul de Minas Gerais. Os Latossolos são originados de gnaisses do Complexo Cristalino, da Era Pré-Cambriana, e apresentam regime hídrico údico e regime térmico isotérmico. Foram coletadas amostras de horizontes e sub-horizontes dos quatro perfis, para caracterização química e física, extração de ácidos húmicos e determinação do conteúdo dos radicais livres do tipo semiquinona. Fragmentos de carvão foram coletados nesses mesmos sub-horizontes, para quantificação gravimétrica, avaliação dos teores de C e N e para datações radiocarbônicas. Os resultados deste estudo demonstram que, em toposseqüências de Latossolos do Sul de Minas Gerais, a acumulação e o grau de humificação da matéria orgânica do solo estão fortemente correlacionados com a declividade da vertente, enquanto a quantidade e a idade radiocarbônica de fragmentos de carvão estão relacionadas a processos de gênese dos solos e à posição na vertente.

Agregação e frações físicas da matéria orgânica de um argissolo vermelho sob sistemas de uso no bioma Pampa

O emprego de sistemas agrossilvipastoris tem sido importante estratégia de uso de solos, principalmente arenosos pertencentes ao bioma Pampa. Objetivou-se, neste estudo, avaliar a agregação, o teor de C orgânico total (COT) e de N total (NT), o teor de C nas frações físicas e o grau de humificação da MO em um Argissolo Vermelho eutrófico arênico submetido a diferentes sistemas de uso no município de Alegrete, RS. As avaliações foram desenvolvidas em uma floresta homogênea de eucalipto (FH), na entrelinha do sistema agrossilvipastoril sob pastagem (SA) e em campo nativo (CN), nas camadas de 0,000-0,025 m; 0,025-0,075 m; 0,075-0,125 m; e de 0,125-0,225 m. Foram coletadas amostras deformadas de solo para a avaliação de agregados estáveis em água (AEA, %) e dos teores de COT e de NT. Foi realizado o fracionamento físico granulométrico e densimétrico da MO, sendo as frações leve livre (FLL) e fração leve oclusa (FLO) da camada superficial submetidas às análises de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR). Os AEA em todas as camadas e o diâmetro médio ponderado na camada de 0,025-0,075 m indicaram maior degradação estrutural do solo na entrelinha do SA. Teores mais elevados de COT, NT, C da fração grosseira (CFG), C associado aos minerais (CAM), FLL e FLO na camada superficial foram observados na FH. Entre os usos do solo, os espectros de FTIR foram semelhantes, contudo a FLL apresentou bandas mais intensas na região de 1.072 cm-1, sugerindo maiores quantidades de polissacarídeos em relação à FLO. As densidades de spins obtidas por EPR na FLO foram maiores em relação à FLL, indicando maior humificação desta fração.

Obtenção de um material adsorvente para íons de metais pesados, através da eletropolimerização de 2-mercaptobenzimidazol à superfície de carbono vítreo reticulado

Electrochemical methods applied to organic species transformation has been used as excellent synthesis tools. C-C bonds can be established, making possible polymer synthesis by both anodic and cathodic reactions of suitable monomer species at the working electrode surface. In this study, anodic procedure was used to electropolymerization of 2-mercaptobenzimidazole at reticulated glassy carbon (RGC) surface. 2-mercaptobenzimidazole presents ligand sites towards Hg2+, Ag+ and Cu2+ ions. The obtained material has been able to adsorb the above mentioned ions in aqueous solution.

Uma demonstração simples e visual do efeito do aquecimento com microondas em reações de poliadição

Polyaddition of commercial monomers is easily performed on a domestic microwave oven. The rate of polymerization depends on the structure of the monomer, power and time of irradiation. This methodology can easily be used to demonstrate the acceleration of organic reactions promoted by microwaves.