Quimiluminescência de peróxidos orgânicos: geração de estados eletronicamente excitados na decomposição de 1,2-dioxetanos

In this review article, we give a general introduction on the mechanisms involved in organic chemiluminescence, where three basic models for excited state formation are presented. The chemiluminescence properties of 1,2-dioxetanes - four membered ring peroxides - are briefly outlined in the second part. In the main part, the mechanisms involved in the decomposition of 1,2-dioxetanes and analogous peroxides are discussed: (i) the unimolecular decomposition of 1,2-dioxetanes; (ii) the electron transfer catalyzed decomposition of peroxides by an intermolecular CIEEL (Chemically Initiated Electron Exchange Luminescence) mechanism; (iii) 1,2-dioxetane decomposition catalyzed by an intramolecular electron transfer mechanism (intramolecular CIEEL). Special emphasis is given to the latter subject, where recent examples with potential analytical applications are presented.

Avaliação das propriedades do polietileno de alta densidade produzido com catalisador Ziegler-Natta submetido à estrusão reativa com peróxidos orgânicos

A extrusão reativa do polietileno de alta densidade (PEAD) em presença de peróxidos orgânicos pode promover sua reticulação, provocando mudanças em suas propriedades. Isto deve-se à capacidade do peróxido orgânico de abstrair hidrogênios secundários e terciários da cadeia, podendo assim formar os radicais livres necessários à ocorrência da reticulação. Neste trabalho, amostras de pó de PEAD produzido com catalisador Ziegler-Natta, para utilização em processamento por injeção, sopro ou extrusão de filmes, foram extrusadas com o peróxido de dicumila e o 2,5-dimetil-2,5-di(t-butilperoxi)-hexano em teores de 0,001 a 0,08 pcp. Os produtos obtidos foram caracterizados quanto a suas taxas de fluidez (MFR), densidades, propriedades reológicas, físicas e mecânicas. Para a avaliação reológica foram analisadas as curvas de viscosidade em função da taxa de cisalhamento e determinadas as taxas de cisalhamento críticas, ambas no reômetro capilar. O comportamento viscoelástico foi avaliado pelos módulos de armazenamento e de perda e pela viscosidade complexa. A massa molar e sua distribuição foram determinadas por cromatografia de exclusão por tamanho (SEC). O percentual de reticulação foi verificado pela determinação do teor de material de solúveis em xileno. As propriedades mecânicas analisadas foram resistência à tração, à flexão, ao tensofissuramento e módulo de elasticidade. As propriedades analisadas foram relacionadas às estruturas dos produtos resultantes da extrusão reativa. Verificou-se que a extrusão reativa do PEAD com peróxidos orgânicos originou resinas com distribuição de massas molares mais larga, caráter mais pseudoplástico e com comportamento do fundido mais elástico do que as resinas não modificadas por peróxido. A reologia, dentre as técnicas analíticas utilizadas, apresentou maior sensibilidade às mudanças estruturais decorrentes da extrusão reativa. A extrusão reativa com peróxidos originou resinas com propriedades mecânicas diferenciadas, havendo incremento na resistência ao impacto Charpy e ao tensofissuramento e diminuição no módulo de elasticidade comparativamente às resinas não modificadas. A resistência à tração não apresentou variações significativas entre as resinas modificadas e as não modificadas. O peróxido que se mostrou mais eficiente na extrusão reativa foi o 2,5-dimetil-2,5-di(t-butilperoxi)-hexano.

Obtenção de compósitos de borracha natural com resíduo industrial de couro reticulados com diferentes peróxidos

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC

Estudo da influência das condições de armazenamento nas propriedades e composição do biodiesel

O objectivo deste trabalho era a determinação da influência das condições de armazenamento do biodiesel nas suas propriedades e composição. Para isso foi produzido biodiesel a partir de óleo alimentar usado e armazenado em diferentes condições. O biodiesel foi colocado em frascos de vidro e dividido em três grupos diferentes de temperatura. O primeiro foi colocado a uma temperatura de 6ºC (frigorifico) com frascos fechados e expostos ao ar e água. O segundo grupo foi colocado a uma temperatura de 40ºC (banho termostático) com frascos fechados, abertos ao ar e abertos ao ar e água. O terceiro e ultimo grupo foi colocado à temperatura ambiente (18,6peróxidos, teor de água, viscosidade cinemática a 40ºC e absorvância (UV/VIS e FTIR). Depois da análise dos resultados obtidos verificou-se que para as amostras armazenadas a 40ºC e expostas a ar e água, o índice de acidez e viscosidade aumentaram, enquanto o teor de ésteres totais diminuiu. Já o índice de peróxidos aumentou inicialmente, até atingir um valor máximo, apresentando de seguida uma tendência decrescente. O aumento inicial corresponde à formação de hidroperóxidos, já o declínio provavelmente corresponderá à sua degradação e formação de compostos como aldeídos. Os aldeídos por sua vez oxidam e dão origem a ácidos, justificando assim o aumento do índice de acidez. Este índice pode aumentar também devido à hidrólise dos ésteres causada pela presença de água, dando origem a álcoois e ácidos. Em contrapartida para as amostras armazenadas a temperaturas mais baixas os parâmetros mantiveram-se praticamente constantes ao longo do tempo. O índice de iodo não permitiu concluir claramente que houve uma diminuição nas ligações duplas como seria espectável. Ao analisar os cromatogramas obtidos na determinação dos ésteres das amostras armazenadas em contacto com ar e água, a 40ºC verifica-se a formação de ácidos gordos a partir dos 81 dias de armazenamento. Com os resultados obtidos verificou-se que para as amostras colocadas a 40ºC e em contacto com ar e água a taxa de oxidação é mais acelerada, fazendo com que o biodiesel perca as características e propriedades iniciais, já no caso das amostras armazenadas a 6ºC e em frascos fechados verifica-se que os parâmetros estudados praticamente não sofrem alterações, mantendo quase inalteradas as propriedades e composição do biodiesel ao fim das 16 semanas de estudo. Assim é possível concluir que para se conseguir manter as características e propriedades do biodiesel durante um armazenamento prolongado é necessário garantir um ambiente fresco de preferência inerte e depósitos completamentos secos, de forma a evitar as condições que provocam oxidação.

Caracterização de superfícies nano-estruturadas de interesse catalítico

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Física Laboratorial, Ensino e História da Física

Avaliação da qualidade alimentar do produto couratos sob diferentes formas de acondicionamento

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Tecnologia e Segurança Alimentar

Avaliação in vitro e in vivo da atividade antimalárica dos trioxolanos NAC89, LDC67 e LC50 em estirpes sensíveis e resistentes à artemisinina e ao artesunato.

A malária mantem-se como uma das doenças mais importantes do mundo, causando a morte de mais de 1 milhão de pessoas anualmente e elevada morbilidade. Face à propagação da resistência do Plasmodium falciparum à maioria dos medicamentos antimaláricos disponíveis, a Organização Mundial de Saúde (OMS), desde 2006, recomenda a utilização de terapias combinadas com artemisinina (ACTs) como tratamento de primeira linha para a malária não complicada. Em 2008, relatórios clínicos revelaram a falha terapêutica dos ACTs na fronteira Tailândia-Camboja e uma vez que não existem alternativas para o tratamento da malária é fundamental manter linhas de investigação sobre novos e eficazes fármacos. A partir da artemisinina (ART) surgiram novos peróxidos designados trioxolanos que apresentam como farmacóforo a função 1,2,4-trioxano. A acessibilidade, a preparação relativamente económica e a estabilidade da função 1,2,4-trioxano permite a síntese de derivados com estruturas diversas, alargando a possibilidade de desenvolvimento de novos fármacos. Foram realizados testes in vitro de triagem com o MARK III (OMS micro-ensaio), com controlos positivos (artemisinina e dihidroartemisinina) e controlo negativo (sem fármaco). Foram efetuados ensaios diversos com 3 compostos, aqui denominados NAC89, LCD67 e LC50 em culturas da estirpe de P. falciparum (Dd2) para avaliação da atividade antimalárica dos compostos, bem como ensaios utilizando o modelo de malária de murino, Plasmodium chabaudi, com 4 estirpes, denominadas AS-3CQ, AS-ATN, respectivamente sensível e resistente ao artesunato (ATN) e AS-30CQ e AS-ART respectivamente sensível e resistente à (ART). Também foi avaliada a citotoxicidade dos compostos, utilizando células HepG2 de hepatoma humano pelo ensaio com método colorimétrico metil-tiazol-tetrazólico (MTT). No modelo murino compararam-se também duas vias de administração dos novos compostos, sendo uma por via subcutânea nos 3 compostos e outra por via tópica apenas para LC50. A verificação de cura foi efetuada por observação microscópica de esfregaços sanguíneos corados pelo método de Giemsa e determinação da parasitemia. Os resultados observados foram: a) baixa citotoxicidade dos três compostos; b) o composto LC50 eliminou a parasitémia nos ensaios in vitro em cultivos de P. falciparum bem como eliminou P. chabaudi nos tratamentos por via subcutânea e tópica na dose de 50 mg/kg e na dose de 10 mg/Kg na via subcutânea; c) o NAC89 mostrou boa atividade no mesmo ensaio in vivo, na dose de 10 mg/Kg e 50 mg/Kg por via subcutânea; d) fraca atividade para LCD67 na dose de 50 mg/Kg. O LC50 e o NAC89 foram muito eficazes contra parasitas resistentes ao ATN e à ART sugerindo novos mecanismos de ação. Assim, este trabalho de investigação trouxe resultados promissores na àrea de potenciais novos antimaláricos.

Efecto de los ácidos grasos poliinsaturados y sus metabolitos en la modulación de factores de transcripción sobre la carcinogénesis. Effects of Polyunsaturatd fatty acids and their metabolites on transcriptional factors modulation in carcinogenesis.

El cáncer se origina por mutaciones, competición y selección natural en células somáticas de tejidos de diferentes órganos,siendo un proceso complejo y multifactorial que ocurre en una secuencia de etapas: iniciación, promoción y progresión (1). Factores hereditarios,genéticos y epigenéticos como los lípidos dietarios, estrés oxidativo, hormonas, pesticidas y otros, influyen tanto en el desarrollo como en la inhibición de esta enfermedad (2). Datos epidemiológicos y experimentales tanto nuestros como de otros laboratorios han demostrado que el consumo de dietas ricas en ácidos grasos de la familia n-3, n-6 o n-9 cambian la fluidez, la actividad de enzimas, el nivel de proteínas y favorecen la formación de moléculas bioactivas derivadas de los lípidos como los eicosanoides y endocanabinoides que modulan el proceso carcinogénico (3-15). Estos derivados lípídicos activan vias de señalización produciendo cambios especificos en la expresión génica, un proceso fundamental durante la transformación neoplásica (1-2).También ha sido demostrado que estos cambios en la expresión génica inducidos por derivados lipídicos modulan funciones en células cancerosas como proliferación y muerte celular, migración y producción de matriz extracelular (16-17). A pesar de estos conocimientos, la identidad de los derivados lipídicos implicados en la modulación de la expresión génica durante la transformación neoplásica asi como los mecanismos utilizados por estas moléculas permanecen aun poco conocidos. HIPOTESIS: En los modelos a utilizar en el presente proyecto, la variación lipídica de las membranas que se induzca por manipulación dietaria deberán generar también variaciones en los eicosanoides . endocanabinoides y otros peróxidos que afecten factores de transcripción nucleares como el p53 y GLI incidiendo en los mecanismos responsables de la muerte y proliferación de células cancerosas. OBJETIVOS: Nos proponemos establecer el impacto de dietas enriquecidas con ácidos grasos de las familias n-3, n-6 o n-9 sobre modelos experimentales in-vivo e in-vitro. Se estudiarán los ácidos grasos de membrana plasmática, la generación de eicosanoides y endocanabinoides derivados de las vias COX y LOX Además se determinará el efecto de los peróxidos en la expresión y actividad de los factores nucleares de transcripción p53 y GLI como mecanismos responsables de la muerte y proliferación celular. MATERIALES Y MÉTODO: Se utilizará un modelo in-vivo de cáncer de mama empleando ratones C57BL6J inducidos con DMBA que se alimentarán con una dieta base semi-sintética suplemetada con diferentes PUFAs (Chia: n-3, Maíz: n-6 y Oleico: n-9 , empleada en estudios previos (8).Modelos in vitro: se utilizarán lineas celulares cancerígenas humanas de mama MCF-7 y MDA, las cuales se tratarán exógenamente con diferentes PUFAS (GLA:n-6,EPA:n-3, Oleico n-9)(9). Se determinarán ácidos grasos de membranas por Cromatografía de gas (CG)(10-11). El análisis de eicosanoides en células tumorales se realizará por HPLC (9-11). Los endocanabinoides por GC-Espectometría de Masa (18).La formación de peróxidos intracelulares se determinará por análisis de Glutation reducido (GSH)(16).La apoptosis se medirá por actividad caspasas y por Citometria de flujo usando Annexina V FICT (19).La expresión celular de Tp53 y GLI se realizará por Western Blot, PCR e inmunohistoquímica (20-21).RESULTADOS ESPERADOS: Se espera que los lípidos añadidos en las dietas de ratones inyectados con DMBA o al medio de cultivo de células tumorales de mama o páncreas modifiquen los ácidos grasos de membrana y sus derivados lipídicos los eicosanoides y endocanabionoides que suponemos afectarán la activación y expresión de factores de transcripción regulando la carcinogénesis. IMPORTANCIA: Diseñar nuevos modelos experimentales para implementar en terapias génicas y aplicar los resultados sobre factores nutricionales que pudieran actuar como inhibidores o promotores del desarrollo del cáncer en humanos.

Influence of a fat overload on lipogenic regulators in metabolic syndrome patients

Several epidemiological studies have related an increase of lipids in the postprandial state to an individual risk for the development of CVD, possibly due to the increased plasma levels of TAG and fatty acids (FA) through enzymes of FA metabolism. The interaction between nutrition and the human genome determines gene expression and metabolic response. The aim of the present study was to evaluate the influence of a fat overload on the gene mRNA levels of lipogenic regulators in peripheral blood mononuclear cells (PBMC) from patients with the metabolic syndrome. The study included twenty-one patients with criteria for the metabolic syndrome who underwent a fat overload. Measurements were made before and after the fat overload of anthropometric and biochemical variables and also the gene mRNA levels of lipogenic factors. The main results were that the fat overload led to an increased mRNA levels of sterol regulatory element binding protein-1 (SREBP1), retinoid X receptor α (RXRα) and liver X receptor α (LXRα) in PBMC, and this increase was associated with the FA synthase (FASN) mRNA levels. We also found that TAG levels correlated with FASN mRNA levels. In addition, there was a positive correlation of SREBP1 with RXRα and of LXRα with the plasma lipoperoxide concentration. The fat overload led to an increase in regulators of lipogenesis in PBMC from patients with the metabolic syndrome.

Efectos del consumo de aceites termo-oxidados sobre la peroxidación lipídica en animales de laboratorio.

INTRODUCTION The quality of fats and oils used for frying is as important as the quality of the final product since during the frying process oxidization by-products are formed and become part of the diet, being potentially harmful for the consumers' health. OBJECTIVE To determine the effects of thermo-oxidised fats and oils on the oxidization of plasma lipoproteins inexperimental rats. METHODS Determination by means of spectrophotometric techniques of those substances reacting with thiobarbituric acid and total cholesterol (enzymatic method) in the sera of 40 Wistar rats that consumed crude thermooxidised oils and fats with different levels of malonil aldehyde(MDA) for 30 days. RESULTS The group of rats receiving a diet with thermooxidised oils and fats experienced significant increases in MDA plasma levels throughout the study period, lipid peroxidation being higher with increasing MDA content (p < 0.05) regardless the type of fat compound consumed. However, those rats receiving crude oils and fats kept plasma levels of lipidic peroxides without significant changes throughout the experimental period (p > 0.05). By contrast, cholesterol levels increased towards the end of the experimental period in both the rats consuming crude fats and those consuming thermo-oxidised fats (p < 0.05). CONCLUSIONS Consumption of oils and fats submitted to repeat thermal heating has an influence on plasma lipidic peroxidation, which becomes higher with increasing number of heating processes applied, so that it would advisable not to abuse of reheating the oils used for frying foods.

Uncária tomentosa e a lesão renal aguda isquêmica em ratos

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito renoprotetor do fitoterápico Uncaria tomentosa sobre a lesão renal aguda isquêmica induzida pelo clampeamento dos pedículos renais de ratos. A hipóxia e a hipoperfusão geradas com a isquemia intensificam a produção de espécies reativas já presentes no processo inflamatório. Os resultados mostraram que a função renal avaliada pelo clearance de creatinina, a excreção de peróxidos urinários (FOX) e a excreção urinária de malondealdeído (TBARS) desses animais apresentou renoproteção induzida pela UT, provavelmente relacionada às suas atividades antioxidantes.

A sepse como causa de lesão renal aguda: modelo experimental

A sepse associada à falência de múltiplos órgãos como a lesão renal aguda (LRA) demonstra alta taxa de mortalidade no paciente crítico. Este estudo investigou a LRA induzida pela sepse em modelo experimental. Foram utilizados ratos da raça Wistar, adultos e machos divididos nos seguintes grupos: Controle - controle cirúrgico e Sepse - indução da sepse pela ligadura e punção do cécon (LPC). Foram avaliados os parâmetros fisiológicos (temperatura retal, pressão arterial média - PAM, glicemia sérica e fluxo urinário); a função renal (clearance de creatinina); o estresse oxidativo (peróxidos urinários e substâncias reativas com ácido tiobarbitúrico - TBARS) e realizada a análise histológica renal. O estudo conclui que a LRA induzida pela sepse caracteriza-se por lesão endotelial com disfunção hemodinâmica, liberação de mediadores inflamatórios e geração de espécies reativas de oxigênio (EROs) por células tubulares, caracterizando-se como uma associação de vasoconstrição renal de origem hemodinâmica e inflamatória.

Efeito do cozimento por extrusão na estabilidade oxidativa de produtos de moagem de aveia

O objetivo do presente trabalho foi estudar os efeitos de umidade e de temperatura de extrusão na estabilidade oxidativa de produtos de aveia (Avena sativa L.). Cariopses de aveia foram moídas em moinho de rolos Brabender e obtidas frações de granulometrias superior e inferior a 532 mim. A fração de granulometria superior a 532 mm, de alto teor de proteínas, lipídios e fibra alimentar, foi condicionada na umidade desejada (15,5-25,5%) e extrusada em extrusor de laboratório Brabender monorosca. As condições usadas na extrusão foram taxa de compressão de 3:1, rotação de 100 rpm, matriz de 6 mm de diâmetro e temperaturas entre 77,6 e 162,4°C nas 2ª e 3ª zonas e de 80°C na 1ª zona. O material extrusado foi seco em estufa, moído, acondicionado em sacos de plástico e utilizado periodicamente nas determinações de peróxidos e de n-hexanal. O óleo da fração estudada apresentou quantidade relativamente alta de ácidos graxos insaturados (79,47%), sendo linoléico o principal representante. Independentemente do conteúdo inicial de umidade, todos os produtos extrusados em temperaturas inferiores a 120°C apresentaram baixa rancidez oxidativa, ou seja, essas temperaturas se mostraram adequadas ao processamento de aveia.

Perfil de ácidos graxos e estabilidade oxidativa do leite de vacas holandesas alimentadas com soja extrusada e selênio orgânico

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de dieta com alto teor de soja extrusada e selênio orgânico sobre o perfil de ácidos graxos e a estabilidade oxidativa do leite de vacas da raça Holandesa. Vinte e quatro vacas foram divididas em três blocos e distribuídas ao acaso em três tratamentos: dieta controle; dieta com 21% de soja extrusada e dieta com 21% de soja extrusada + 5 mg de selênio orgânico. O experimento teve duração de seis semanas. As vacas alimentadas com soja extrusada produziram leite com menor concentração de ácidos graxos de cadeias curta e média, maior concentração de ácidos graxos de cadeia longa, menor concentração de ácidos graxos saturados e maior concentração de ácidos graxos poliinsaturados e de ácido linoléico conjugado. A suplementação com selênio aumentou a sua concentração no leite e retardou o processo oxidativo do leite. A dieta com 21% de soja extrusada alterou o perfil de ácidos graxos do leite, aumentando sua susceptibilidade à oxidação; o enriquecimento com selênio minimizou esse efeito e influenciou positivamente a estabilidade do leite.

Estudio de la calidad del aceite de oliva virgen de la Denominación de Origen «Les Garrigues» (Lleida) durante la campaña 1995/96

Departamento de Tecnología de Alimentos, Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agraria, Universidad de Lleida. Centro UdL-IRTA. Avda. Alcalde Revira Roure, 177. 25198 Lleida, España. RESUMEN Estudio de la calidad del aceite de oliva virgen de la Denominación de Origen «Les Garrigues» (Lleida) durante la campaña 1995/96. La Denominación de Origen «Les Garrigues» se sitúa en el extremo meridional de la provincia de Lleida. La gran mayoría del aceite producido en esta D.O. corresponde a la categoría de virgen extra y posee unas características organolépticas muy peculiares, derivadas del fruto de origen, la variedad «Arbequina» y de su cuidada elaboración. La aplicación en la zona de modemas técnicas de cultivo del olivo y las nuevas tecnologías de extracción del aceite, hacen necesario un estudio de su composición en campañas sucesivas, con el fin de determinar si la calidad se pudiera ver afectada. El presente trabajo se centra en la caracterización de los aceites producidos en la D.O. «Les Garrigues» durante la campaña 1995/96. Los aceites obtenidos presentan un grado de acidez medio de 0.17%, índice de peróxidos de 6.9 meq/kg de aceite y un K270 de 0.21, valores todos ellos dentro de los criterios de calidad que establece la Reglamentación de la D.O. El contenido medio de polifenoles totales en el aceite es de 152 ppm, observándose una gran variabilidad entre las almazaras muestreadas. La concentración de clorofilas va de 15 mg/kg de aceite, al inicio de campaña, a 6 mg/kg al final de la misma. La concentración de carotenoides se reduce paralelamente, pasando de 12.6 a 4.6 mg/kg de aceite, al final de campaña. El color, en base a la escala visual ABT y a las coordenadas CIELAB, se mantiene dentro de los tonos del amarillo y no presenta diferencias importantes entre aceites de principio y final de campaña.