Cyclic peroxides and related norterpenes from a southern Australian marine sponge, Mycale sp.

Investigation of a southern Australian marine sponge, Mycale sp., resulted in isolation of the known norsesterterpenes 1-3 as well as two new isomeric norsesterterpenes, mycaperoxide C methyl ester (4) and mycaperoxide D methyl ester (5), and six new norterpenes (6-11).

Trunculins G-I: New norsesterterpene cyclic peroxides from a southern Australian marine sponge, Latrunculia sp.

A Latrunculia sp, collected off Port Phillip Bay, Victoria, returned three new norsesterterpene cyclic peroxides. Trunculins G (9), H (10) and I (11) were isolated as their methyl esters (12), (13) and (14) respectively. Gross structures for these new trunculins were assigned on the basis of spectroscopic analysis, while the absolute stereochemistry about the cyclic peroxide terminus was established by application of the Horeau and Mosher procedures.

Nuapapuin A and sigmosceptrellins D and E: New norterpene cyclic peroxides from a southern Australian marine sponge, Sigmosceptrella sp.

A Sigmosceptrella sp. from the Great Australian Eight, Australia, has yielded the new norditerpene cyclic peroxide, nuapapuin A (2a), and the norsesterterpene cyclic peroxide sigmosceptrellin D (3a), characterized as the corresponding methyl esters 2b and 3b. The crude methylated sponge extract also yielded the new norsesterterpene cyclic peroxide sigmosceptrellin E methyl ester (4). Relative stereochemistry about C2, C3, and C6 was assigned by established empirical rules and absolute stereochemistry by the advanced Mosher procedure. A plausible biosynthetic pathway has been proposed that rationalizes key transformations in the biosynthesis of all known norterpene cyclic peroxides and related norterpene ketones, dienes and sigmosceptrins.

Bleaching Agents with Varying Concentrations of Carbamide and/or Hydrogen Peroxides: Effect on Dental Microhardness and Roughness

To evaluate the effect of low and highly concentrated bleaching agents on microhardness and surface roughness of bovine enamel and root dentin. According to a randomized complete block design, 100 specimens of each substrate were assigned into five groups to be treated with bleaching agents containing carbamide peroxide (CP) at 10% (CP10); hydrogen peroxide (HP) at 7.5% (HP7.5) or 38% (HP38), or the combination of 18% of HP and 22% of CP (HP18/CP22), for 3 weeks. The control group was left untreated. Specimens were immersed in artificial saliva between bleaching treatments. Knoop surface microhardness (SMH) and average surface roughness (Ra) were measured at baseline and post-bleaching conditions. For enamel, there were differences between bleaching treatments for both SMH and Ra measurements (p = 0.4009 and p = 0.7650, respectively). SMH significantly increased (p < 0.0001), whereas Ra decreased (p = 0.0207) from baseline to post-bleaching condition. For root dentin, the group treated with CP10 exhibited the significantly highest SMH value differing from those groups bleached with HP18/CP22, HP7.5, which did not differ from each other. Application of HP38 resulted in intermediate SMH values. No significant differences were found for Ra (p = 0.5975). Comparing the baseline and post-bleaching conditions, a decrease was observed in SMH (p < 0.0001) and an increase in Ra (p = 0.0063). Bleaching agents with varying concentrations of CP and/or HP are capable of causing mineral loss in root dentin. Enamel does not perform in such bleaching agent-dependent fashion when one considers either hardness or surface roughness evaluations. Bleaching did not alter the enamel microhardness and surface roughness, but in root dentin, microhardness seems to be dependent on the bleaching agent used.

Analytical methods for analyzing organic peroxides

Työn tarkoituksena oli kehittää analyyttinen erotusmenetelmä eräässä valmistusprosessissa käytettävän hapettavan aineen ja liuottimen välillä syntyvien reaktiotuotteiden tutkimiseen ja analysoimiseen. Lisäksi tarkoituksena oli tutkia prosessiolosuhteiden turvallisuutta. Kirjallisuusosassa käsitellään erilaisia orgaanisia peroksideja, niiden käyttötarkoituksia ja niiden käyttöön liittyviä huomioitavia asioita. Lisäksi tarkastellaan yleisimpiä analyysimenetelmiä, joita on käytetty erilaisten peroksidien analysoinnissa. Näitä analyysimenetelmiä on useimmiten käytetty nestemäisten näytteiden tutkimuksissa. Harvemmin on analysoitu kaasu- ja kiintoainenäytteitä. Kokeellisessa osassa kehitettiin kirjallisuuden perusteella peroksidiyhdisteille identifiointimenetelmä ja tutkittiin prosessin näytteet. Analyysimenetelmiksi valittiin iodometrinen titraus ja HPLC-UV-MS-menetelmä. Lisäksi käytettiin peroksidimittaukseen soveltuvia testiliuskoja. Tutkimus osoitti, että iodometrisen titrauksen ja testiliuskojen perusteella näytteissä oli vähäisiä määriä peroksideja viikon jälkeen peroksidilisäyksestä. HPLC-UV-MS-analyysien perusteella näytteiden analysointia häiritsi selluloosa, jota löytyi jokaisesta näytteestä.

The kinetics and mechanism of the thermal decomposition of bis diphenyl methyl and related peroxides in liquid phase /|nby C. Thankachan. -- 260 St. Catharines, Ont. : [s. n.],

Rates and products have been determined for the thermal decomposition of bis diphenyl methyl peroxide and diphenyl methyl tert* butyl peroxide at 110@~145@C* The decomposition was uniformly unimolecular with activation energies for the bis diphenyl methyl peroxide in tetrachloroethylene* toluene and nitrobenzene 26,6* 28*3f and 27 Kcals/mole respectively. Diphenyl methyl tert* butyl peroxide showed an activation energy of 38*6 Kcals/mole* About 80-90% of the products in the case of diphenyl methyl peroxide could be explained by the concerted process, this coupled with the negative entropies of activation obtained is a conclusive evidence for the reaction adopting a major concerted path* All the products in the case of diphenyl methyl peroxide could be explained by known reactions of alkoxy radicals* About 80-85% of tert butanol and benzophenone formed suggested far greater cage disproportionation than diffusing apart* Rates of bis triphenyl methyl peroxide have been determined in tetrachloroethylene at 100-120@C* The activation energy was found to be 31 Kcals/mole*

Peroxides in ordered nanoporous silicas: clean alternatives to transition metal oxidants for the removal of toxic gases

Ordered nano-structured MCM-48 silica containing sodium peroxydisulfate is a novel, highly effective material for the decomposition of HCN under ambient conditions.

Revision of Singlet Quantum Yields in the Catalyzed Decomposition of Cyclic Peroxides

The chemiluminescence of cyclic peroxides activated by oxidizable fluorescent dyes is an example of chemically initiated electron exchange luminescence (CIEEL), which has been used also to explain the efficient bioluminescence of fireflies. Diphenoyl peroxide and dimethyl-1,2-dioxetanone were used as model compounds for the development of this CIEEL mechanism. However, the chemiexcitation efficiency of diphenoyl peroxide was found to be much lower than originally described. In this work, we redetermine the chemiexcitation quantum efficiency of dimethyl-1,2-dioxetanone, a more adequate model for firefly bioluminescence, and found a singlet quantum yield (Phi(s)) of 0.1%, a value at least 2 orders of magnitude lower than previously reported. Furthermore, we synthesized two other 1,2-dioxetanone derivatives and confirm the low chemiexcitation efficiency (Phi(s) < 0.1%) of the intermolecular CIEEL-activated decomposition of this class of cyclic. peroxides. These results are compared with other chemiluminescent reactions, supporting the general trend that intermolecular CIEEL systems are much less efficient in generating singlet excited states than analogous intramolecular processes (Phi(s) approximate to 50%), with the notable exception of the peroxyoxalate reaction (Phi(s) approximate to 60%).

Synthesis of Unstable Cyclic Peroxides for Chemiluminescence Studies

Cyclic four-membered ring peroxides are important high-energy intermediates in a variety of chemi and bioluminescence transformations. Specifically, alpha-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.

Synthesis of unstable cyclic peroxides for chemiluminescence studies

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.

Biochemical mechanisms involved in pulmonary hypo-alveolarization induced by peroxides contaminating parenteral nutrition in newborn guinea pig

La dysplasie broncho-pulmonaire (DBP), caractérisée par un défaut de l’alvéolarisation, est une complication pathologique associée à un stress oxydant chez le nouveau-né prématuré. La DBP est présente chez près de 50 % des nouveau-nés de moins de 29 semaines de gestation. La nutrition parentérale (NP) que ces nouveau-nés reçoivent pour cause d’immaturité gastro-intestinale est une source importante de stress oxydant. En effet, leur NP est contaminée par des peroxydes, dont l’ascorbylperoxyde qui est une forme peroxydée du déshydroascorbate. La génération des peroxydes est catalysée par la lumière ambiante. La photoprotection de la NP, quoique difficile d’application en clinique, est associée à une diminution de l’incidence de la DBP chez les enfants prématurés. Chez l’animal nouveau-né, la photoprotection de la NP est associée à un meilleur développement alvéolaire. Ainsi, nous émettons l’hypothèse que l’ascorbylperoxide infusé avec la NP cause la perte d’alvéoles suite à une apoptose exagérée induite par l’oxydation du potentiel redox du glutathion. Cette oxydation du potentiel redox serait occasionnée par l’inhibition de la transformation hépatique de la méthionine en cystéine, menant à une diminution de la synthèse de glutathion au foie et dans les tissus tels que les poumons. La confirmation de cette hypothèse suggérera qu’un ajout de glutathion dans la NP permettra une meilleure détoxification de l’ascorbylperoxide par l’action de la glutathion peroxydase, et préviendra l’oxydation du potentiel redox et ainsi, la perte d'alvéoles par apoptose. Objectifs : Le but de mon projet de recherche est de comprendre les mécanismes biochimiques liant la NP et le développement de la DBP chez le nouveau-né prématuré et de proposer une alternative nutritionnelle prévenant le développement de cette complication fréquemment observée dans cette population. Les objectifs spécifiques sont : 1) d’évaluer l’impact, au poumon, de l’infusion de l’ascorbylperoxyde sur l’axe métabolique potentiel redox du glutathion - apoptose - le développement alvéolaire; 2) d’étudier l’impact de l’ascorbylperoxyde et du potentiel redox sur l’activité hépatique de la méthionine adénosyltransférase (MAT), première enzyme de la cascade métabolique transformant la méthionine en cystéine; et 3) de tenter de prévenir l’impact négatif de la NP ou de l’infusion d’ascorbylperoxyde sur le poumon en améliorant le statut en glutathion. Méthodes: Par un cathéter fixé dans la jugulaire, des cochons d’Inde de trois jours de vie (n = 8 par groupe) ont reçu en continu durant 4 jours une NP ou une solution de base (dextrose + NaCl) enrichie des différentes molécules à l’essai. Le premier objectif a été atteint en enrichissant la solution de base en ascorbylperoxyde à 0, 20, 60 et 180 μM. Ces solutions contenaient ou non 350 μM H2O2 pour se rapprocher des conditions cliniques. Le second objectif a été atteint en investiguant les mécanismes d’inhibition de la MAT dans des animaux infusés ou non avec des solutions contenant la solution de base, des peroxydes, du glutathion et la NP (dextrose + acides aminés + multivitamines + lipides). Le troisième objectif a été atteint en ajoutant ou non à une solution d’ascorbylperoxide ou à la NP 10 μM de glutathion (GSSG), afin d’obtenir une concentration plasmatique normale de glutathion. Après 4 jours, les poumons étaient prélevés et traités pour la détermination de GSH et GSSG par électrophorèse capillaire, le potentiel redox était calculé selon l'équation de Nernst et le niveau de caspase-3 actif (marqueur d’apoptose) par Western blot et l’index d’alvéolarisation quantifié par le nombre d’interceptes entre des structures histologiques et une droite calibrée. Les données étaient comparées par ANOVA, les effets étaient considérés comme significatifs si le p était inférieur à 0,05. Résultats: L’infusion de l’ascorbylperoxyde, indépendamment du H2O2, a induit une hypoalvéolarisation, une activation de la caspase-3 et une oxydation du potentiel redox de manière dose-dépendante. Ces effets ont été empêchés par l’ajout de GSSG à la NP ou à la solution d’ascorbylperoxyde (180 M). L’ascorbylperoxyde et le H2O2 ont inhibé l’activité de MAT tandis qu’elle était linéairement modulée par la valeur du potentiel redox hépatique. Conclusion : Nos résultats suggèrent que l’ascorbylperoxyde est l’agent actif de la NP conduisant au développement de la DBP. Ainsi la correction des bas niveaux de glutathion induits par les peroxydes de la NP favorise la détoxification des peroxydes et la correction du potentiel redox pulmonaire ; ce qui a protégé les poumons des effets délétères de la NP en outrepassant l’inhibition de la MAT hépatique. Nos résultats sont d'une grande importance car ils donnent de l'espoir pour une prévention possible de la DBP.

Biochemical mechanisms involved in pulmonary hypo-alveolarization induced by peroxides contaminating parenteral nutrition in newborn guinea pig

La dysplasie broncho-pulmonaire (DBP), caractérisée par un défaut de l’alvéolarisation, est une complication pathologique associée à un stress oxydant chez le nouveau-né prématuré. La DBP est présente chez près de 50 % des nouveau-nés de moins de 29 semaines de gestation. La nutrition parentérale (NP) que ces nouveau-nés reçoivent pour cause d’immaturité gastro-intestinale est une source importante de stress oxydant. En effet, leur NP est contaminée par des peroxydes, dont l’ascorbylperoxyde qui est une forme peroxydée du déshydroascorbate. La génération des peroxydes est catalysée par la lumière ambiante. La photoprotection de la NP, quoique difficile d’application en clinique, est associée à une diminution de l’incidence de la DBP chez les enfants prématurés. Chez l’animal nouveau-né, la photoprotection de la NP est associée à un meilleur développement alvéolaire. Ainsi, nous émettons l’hypothèse que l’ascorbylperoxide infusé avec la NP cause la perte d’alvéoles suite à une apoptose exagérée induite par l’oxydation du potentiel redox du glutathion. Cette oxydation du potentiel redox serait occasionnée par l’inhibition de la transformation hépatique de la méthionine en cystéine, menant à une diminution de la synthèse de glutathion au foie et dans les tissus tels que les poumons. La confirmation de cette hypothèse suggérera qu’un ajout de glutathion dans la NP permettra une meilleure détoxification de l’ascorbylperoxide par l’action de la glutathion peroxydase, et préviendra l’oxydation du potentiel redox et ainsi, la perte d'alvéoles par apoptose. Objectifs : Le but de mon projet de recherche est de comprendre les mécanismes biochimiques liant la NP et le développement de la DBP chez le nouveau-né prématuré et de proposer une alternative nutritionnelle prévenant le développement de cette complication fréquemment observée dans cette population. Les objectifs spécifiques sont : 1) d’évaluer l’impact, au poumon, de l’infusion de l’ascorbylperoxyde sur l’axe métabolique potentiel redox du glutathion - apoptose - le développement alvéolaire; 2) d’étudier l’impact de l’ascorbylperoxyde et du potentiel redox sur l’activité hépatique de la méthionine adénosyltransférase (MAT), première enzyme de la cascade métabolique transformant la méthionine en cystéine; et 3) de tenter de prévenir l’impact négatif de la NP ou de l’infusion d’ascorbylperoxyde sur le poumon en améliorant le statut en glutathion. Méthodes: Par un cathéter fixé dans la jugulaire, des cochons d’Inde de trois jours de vie (n = 8 par groupe) ont reçu en continu durant 4 jours une NP ou une solution de base (dextrose + NaCl) enrichie des différentes molécules à l’essai. Le premier objectif a été atteint en enrichissant la solution de base en ascorbylperoxyde à 0, 20, 60 et 180 μM. Ces solutions contenaient ou non 350 μM H2O2 pour se rapprocher des conditions cliniques. Le second objectif a été atteint en investiguant les mécanismes d’inhibition de la MAT dans des animaux infusés ou non avec des solutions contenant la solution de base, des peroxydes, du glutathion et la NP (dextrose + acides aminés + multivitamines + lipides). Le troisième objectif a été atteint en ajoutant ou non à une solution d’ascorbylperoxide ou à la NP 10 μM de glutathion (GSSG), afin d’obtenir une concentration plasmatique normale de glutathion. Après 4 jours, les poumons étaient prélevés et traités pour la détermination de GSH et GSSG par électrophorèse capillaire, le potentiel redox était calculé selon l'équation de Nernst et le niveau de caspase-3 actif (marqueur d’apoptose) par Western blot et l’index d’alvéolarisation quantifié par le nombre d’interceptes entre des structures histologiques et une droite calibrée. Les données étaient comparées par ANOVA, les effets étaient considérés comme significatifs si le p était inférieur à 0,05. Résultats: L’infusion de l’ascorbylperoxyde, indépendamment du H2O2, a induit une hypoalvéolarisation, une activation de la caspase-3 et une oxydation du potentiel redox de manière dose-dépendante. Ces effets ont été empêchés par l’ajout de GSSG à la NP ou à la solution d’ascorbylperoxyde (180 M). L’ascorbylperoxyde et le H2O2 ont inhibé l’activité de MAT tandis qu’elle était linéairement modulée par la valeur du potentiel redox hépatique. Conclusion : Nos résultats suggèrent que l’ascorbylperoxyde est l’agent actif de la NP conduisant au développement de la DBP. Ainsi la correction des bas niveaux de glutathion induits par les peroxydes de la NP favorise la détoxification des peroxydes et la correction du potentiel redox pulmonaire ; ce qui a protégé les poumons des effets délétères de la NP en outrepassant l’inhibition de la MAT hépatique. Nos résultats sont d'une grande importance car ils donnent de l'espoir pour une prévention possible de la DBP.

C-reactive protein mediates CD11b expression in monocytes through the non-receptor tyrosine kinase, Syk, and calcium mobilization but not through cytosolic peroxides

Objective: C-Reactive protein (CRP) can modulate integrin surface expression on monocytes following Fcγ receptor engagement. We have investigated the signal transduction events causing this phenotypic alteration. Methods: CRP-induced signalling events were examined in THP-1 and primary monocytes, measuring Syk phosphorylation by Western blotting, intracellular Ca2+ ([Ca2+]i) by Indo-1 fluorescence and surface expression of CD11b by flow cytometry. Cytosolic peroxides were determined by DCF fluorescence. Results: CRP induced phosphorylation of Syk and an increase in [Ca2+]i both of which were inhibitable by the Syk specific antagonist, piceatannol. Piceatannol also inhibited the CRP-induced increase in surface CD11b. In addition, pre-treatment of primary monoytes with the Ca2+ mobiliser, thapsigargin, increased CD11b expression; this effect was accentuated in the presence of CRP but was abolished in the presence of the [Ca2+]i chelator, BAPTA. CRP also increased cytosolic peroxide levels; this effect was attenuated by antioxidants (ascorbate, α-tocopherol), expression of surface CD11b not being inhibited by antioxidants alone. Conclusion: CRP induces CD11b expression in monocytes through a peroxide independent pathway involving both Syk phosphorylation and [Ca2+]i release. © Birkhäuser Verlag, 2005.