Correlation between mandibular gland secretion and cuticular hydrocarbons in the stingless bee Melipona quadrifasciata

We investigated whether Melipona quadrifasciata worker mandibular gland secretions contribute directly to their cuticular hydrocarbon profile. The mandibular gland secretion composition and cuticular surface compounds of newly emerged worker bees, nurse bees, and foragers were determined by gas chromatography and mass spectrometry and compared. Both the mandibular gland secretions and the cuticular surface compounds of all worker stages were found to be composed almost exclusively of hydrocarbons. Although the relative proportion of hydrocarbons from the cuticular surface and gland secretion was statistically different, there was a high similarity in the qualitative composition between these structures in all groups of bees. © FUNPEC-RP.

Cuticular Hydrocarbons as Chemotaxonomic Characters for Nasutitermes corniger (Motschulsky) and N. ephratae (Holmgren) (Isoptera: Termitidae)

Forty-four cuticular hydrocarbon components from workers of the termites Nasutitermes corniger (Motschulsky) and N. ephratae (Holmgren) from three localities in Panama were characterized by capillary gas chromatography-electron impact mass spectrometry. Both species contain qualitatively identical homologous series of n-alkanes; 2-, 3-, 11-,13-,14-, and 15-methylalkanes; 11,15-, 12,16-, and 13,17-dimethylalkanes; and 11,15,19- and 13, 17,21-trimethylalkanes. Both species also contain a single alkene, 9-hentriacontene. The two species, however, are readily distinguished chemically by differences among the relative abundances of 11 of their major hydrocarbon components.

Polycyclic aromatic hydrocarbons and petroleum biomarkers in Sao Sebastiao Channel, Brazil: Assessment of petroleum contamination

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and non-aromatic hydrocarbons (NAHs), including n-alkanes, isoprenoids and petroleum biomarkers (terpanes, hopanes, steranes and diasteranes), were quantified by gas chromatography with flame ionization and mass spectrometer detectors in sediment samples collected from the Sao Sebastiao Channel (SSC), Brazil, where the largest Brazilian maritime petroleum terminal is located The concentrations of total PAHs. total n-alkanes and petroleum biomarkers ranged from below the detection limits to 370 ng g(-1,) 28 mu g g(-1), 2200 ng g(-1) (dry weight), respectively. The analysis of PAN distribution suggested combustion sources of PAHs as the main input for these compounds with smaller amount from petroleum contamination The distribution of petroleum biomarkers undoubtedly demonstrated petroleum as a source of anthropogenic contamination throughout the region. The assessment of petrogenic sources of contamination in marine sediment is more challenging if only PAH analysis were carried out, which demonstrates that more stable hydrocarbons such as petroleum biomarkers are useful for investigating potential presence of petroleum (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Correlation between mandibular gland secretion and cuticular hydrocarbons in the stingless bee Melipona quadrifasciata

We investigated whether Melipona quadrifasciata worker mandibular gland secretions contribute directly to their cuticular hydrocarbon profile. The mandibular gland secretion composition and cuticular surface compounds of newly emerged worker bees, nurse bees, and foragers were determined by gas chromatography and mass spectrometry and compared. Both the mandibular gland secretions and the cuticular surface compounds of all worker stages were found to be composed almost exclusively of hydrocarbons. Although the relative proportion of hydrocarbons from the cuticular surface and gland secretion was statistically different, there was a high similarity in the qualitative composition between these structures in all groups of bees.

Leaves of Lolium multiflorum 'Lema' and tropical tree species as biomonitors of polycyclic aromatic hydrocarbons

This study extends the current knowledge regarding the use of plants for the passive accumulation of anthropogenic PAHs that are present in the atmospheric total suspended particles (TSP) in the tropics and sub-tropics. It is of major relevance because the anthropic emissions of TSP containing PAHs are significant in these regions, but their monitoring is still scarce. We compared the biomonitor efficiency of Lolium multiflorum 'Lema' and tropical tree species (Tibouchina pukka and Psidium guajava 'Paluma') that were growing in an intensely TSP-polluted site in Cubatao (SE Brazil), and established the species with the highest potential for alternative monitoring of PAHs. PAHs present in the TSP indicated that the region is impacted by various emission sources. L. multiflorum showed a greater efficiency for the accumulation of PAH compounds on their leaves than the tropical trees. The linear regression between the logBCF and logKoa revealed that L. multiflorum is an efficient biomonitor of the profile of light and heavy PAHs present in the particulate phase of the atmosphere during dry weather and mild temperatures. The grass should be used only for indicating the PAHs with higher molecular weight in warmer and wetter periods. (C) 2012 Elsevier Inc. All rights reserved.

Influence of urban activities on polycyclic aromatic hydrocarbons in precipitation: Distribution, sources and depositional flux in a developing metropolis, Fortaleza, Brazil

We measured polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in bulk precipitation in the Fortaleza metropolitan area, Ceara, Brazil, for the first time. Because little information is available concerning PAHs in tropical climatic regions, we assessed their spatial distribution and possible sources and the influence of urban activities on the depositional fluxes of PAHs in bulk precipitation. The concentrations of individual and total PAHs (Sigma(PAHs)) in bulk precipitation ranged from undetectable to 133.9 ng.L-1 and from 202.6 to 674.8 ng.L-1, respectively. The plume of highest concentrations was most intense in a zone with heavy automobile traffic and favorable topography for the concentration of emitted pollutants. The depositional fluxes of PAHs in bulk precipitation calculated in this study (undetectable to 0.87 mu g.m(-2).month(-1)) are 4 to 27 times smaller than those reported from tourist sites and industrial and urban areas in the Northern Hemisphere. Diagnostic ratio analyses of PAH samples showed that the major source of emissions is gasoline exhaust, with a small percentage originating from diesel fuel. Contributions from coal and wood combustion were also found. Major economic activities appear to contribute to pollutant emissions. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Comparison of the n-Alkanes and Polycyclic Aromatic Hydrocarbons Concentrations in the Atmosphere during the Preparation of Warm and Hot Mixtures Asphalt for Pavements

Asphalt binder is used in the production of hot mixes asphalt (HMA) for paving and, due to the high temperatures used, generates fumes thatcontainn-alkanes and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH). Asphalt mixes prepared at lower temperatures, such as warm mixes asphalt (WMA), may contribute to reduce the emissions of those compounds and save energy. This paper investigatesn-alkanes and PAH in the total suspended particles during the preparation of WMA, in comparison with HMA, in laboratory. The results showed that the n-alkanes of the WMA and HMA presented C-max at n-C-26 and n-C-28, respectively; also, the total content of n-alkanes was higher for the HMA than forthe WMA. Besides, benzo[b]fluoranthene and benzo[a]anthracene were the major PAH in the WMA, while the higher temperatures of the HMA were observed to volatilize all larger PAH, demonstrating higher potential of inhalation exposure.

Synthese, 11 C- und 18 F-Markierung und Evaluierung von Repaglinid-Derivaten zur Quantifizierung der pankreatischen beta-Zell-Masse in vivo mittels PET

Diabetes mellitus umfasst eine heterogene Gruppe von Stoffwechselfunktionsstörungen, die durch hohe Blut-Glukose-Werte gekennzeichnet sind. Zwei Haupttypen von Diabetes mellitus wurden definiert: Typ 1- und Typ 2-Diabetes. Repaglinid ist ein neuer, schnell wirksamer, bei Typ 2-Diabetikern eingesetzter prandialer Glukose-Regulator mit einer kurzen Plasmahalbwertszeit (<1 Stunde) und der erste Vertreter der Carbamoylmethylbenzoesäure Familie, der in klinischen Studien getestet wurde. Die 18F- und 11C-markierten Repaglinid-Derivate (S)-2-(2-[18F]Fluorethoxy)-4-((3-methyl-1-(2-piperidin-1-yl-phenyl)-butylcarbamoyl)-methyl)-benzoesäure ([18F]Fluorethoxy-desethoxy-Repaglinid) und (S)-2-([11C]Methoxy)-4-([3-methyl-1-(2-piperidin-1-yl-phenyl)-butyl-carba-moyl]-benzoesäure ([11C]Methoxy-desethoxy-Repaglinid) wurden als potentielle Tracer für die nicht-invasive Quantifizierung des Sulfonylharnstoffrezeptor-Typ1-Status (SUR-1) der Insulin-sezernierenden -Zellen mittels Positronen-Emissions-Tomographie (PET) synthetisiert. [18F]Fluorethoxy-desethoxy-Repaglinide konnte in einer radiochemischen Ausbeute (RCA) von 20% nach 135 Minuten mit einer radiochemischen Reinheit >98% unter Verwendung des sekundären Markierungsvorläufers 2-[18F]Fluorethyltosylat erhalten werden. Die spezifische Aktivität lag im Bereich von 50-60 GBq/µmol. Für die radioaktive Synthese des [11C]Methoxy-desethoxy-Repaglinids wurde der sekundäre Markierungsvorläufer [11C]Methyliodid verwendet. Der 11C-Radiotracer wurde in einer RCA von 35% (bezogen auf [11C]CO2) mit einer spezifischen Aktivität von 40-70 GBq/µmol erhalten. Um die Eigenschaften des fluorierten sowie des methoxylierten Repaglinids zu charakterisieren, wurde die Affinität beider Verbindungen zum humanen SUR-1 evaluiert. [19F]Fluorethoxy-desethoxy-Repaglinid und Methoxy-desethoxy-Repaglinid induzierten Verdrängungskurven mit Hill-Koeffizienten nahe 1 und ergaben Dissotiationskonstanten (KD) von 142 nM beziehungsweise 83 nM - vergleichsweise geringe Verluste relativ zu Original-Repaglinid. Die biologische Aktivität wurde mittels Insulin-Sekretionstests an isolierten Ratten-Inselzellen gezeigt und war ebenfalls mit der des Repaglinids vergleichbar. Schließlich wurde die Biodistribution des [18F]Fluorethoxy-desethoxy-Repaglinids in gesunden Sprague-Dawley-Ratten durch Messung der Konzentration der Verbindung in verschiedenen Organen nach intravenöser Injektion untersucht. Das pankreatische Gewebe zeigte im Zeitintervall zwischen 10 und 30 Minuten nach Injektion eine stabile Akkumulation von etwa 0.12% der injizierten Dosis. 50% dieser Tracer-Akkulmulation konnten durch zusätzliche Injektion von nicht-radioaktiv-markiertem Repaglinid verdrängt werden, was auf eine mögliche Eignung des [18F]Fluorethoxy-desethoxy-Repaglinids für in vivo-Untersuchungen mittels PET schließen lässt. Eine erste humane PET-Studie zeigte zwar ebenfalls eine stabile, allerdings nur geringere Akkumulation von [18F]Fluorethoxy-desethoxy-Repaglinid im Pankreas und eine überproportional hohe Aktivitätsanreicherung in der Leber. Die Radioaktivitäts-akkumulation im Blut fiel nach wenigen Minuten unter die des Pankreas.

Synthese, 18 F-Markierung, 11 C-Markierung und Evaluierung Hydantoin-substituierter Indolcarbonsäuren zur Visualisierung des NMDA-Rezeptorstatus mittels der Positronen-Emissions-Tomographie (PET)

Der N-methyl-D-aspartat-Rezeptor (NMDA), als Vertreter ionotroper Glutamat-Rezeptoren, ist essentiell für physiologische Lern- und Gedächtnisvorgänge und eine krankhafte Überaktivierung wird als potentielle Ursache für eine Reihe von akuten und chronischen neurodegenerativen Erkrankungen angesehen. Hierbei sind für die akuten Erkrankungen vor allem der Schlaganfall und für die chronischen Erkrankungen Morbus Parkinson sowie die Alzheimer´sche Demenz zu nennen. Durch seine einzigartige spannungsabhängige Mg2+-Blockade und der Notwendigkeit der gleichzeitigen Anwesenheit der endogenen Liganden Glutamat und Glycin zur Rezeptoraktivierung, stellt dieser Rezeptorkomplex daher ein sehr interessantes molekulares Target dar. NMDA-Rezeptor-Antagonisten der Glycin-Bindungsstelle und der verschiedenen allosterischen Bindungsstellen könnten als Neuroprotektiva bei den verschiedenen Krankheiten eine symptomatische Verbesserung bewirken und zur Therapie eingesetzt werden. Eine visuelle Darstellung des Rezeptors im Rahmen von Vorsorgeuntersuchungen ist jedoch derzeit nicht möglich. Zur Visualisierung dieser Prozesse mittels der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) wurden basierend auf einer Hydantoin-substituierten Indol-2-carbonsäure als Leitstruktur, im Rahmen dieser Arbeit Fluorethoxy- und Methoxy-substituierte Derivate dargestellt und in pharmazeutischen und radiopharmazeutischen Studien evaluiert. Dazu wurde die Affinität und Spezifität zum Rezeptor in einem [3H]MDL-105,519 Rezeptorbindungsassay und die Lipophilie als Parameter für die Hirngängigkeit ermittelt. Anhand dieser Resultate wurden geeignete Markierungsvorläufer synthetisiert, welche eine phenolische Hydroxylfunktion besitzen und eine radioaktive Markierung mit den sekundären Markierungsvorläufern 2-[18F]Fluorethyltosylat ([18F]FETos) und [11C]Methyliodid ([11C]CH3I) ermöglichen. Unter Verwendung von 4,6-Dichlor-3-((3-(4-hydroxyphenyl)-2,4-dioxoimidazolidin-1-yl)methyl)-indol-2-carbonsäure wurde in einer Einstufenreaktion mit [18F]FETos die Zielverbindung 4,6-Dichlor-3-((3-(4-(2-[18F]fluorethoxy)phenyl)-2,4-dioxoimidazolidin-1-yl)methyl)-indol-2-carbonsäure in radiochemischen Ausbeuten von 6 % erhalten. Daher wurde eine alternative Markierung des Ethylester-geschützten Derivates 4,6-Dichlor-3-((3-(4-hydroxyphenyl)-2,4-dioxoimidazolidin-1-yl)methyl)-indol-2-carbonsäureethylester in einer Zweistufensynthese mit [18F]FETos und [11C]CH3I untersucht. Unter Verwendung dieser Strategie wurden unter optimierten Bedingungen 4,6-Dichlor-3-((3-4-(2-[18F]fluorethoxy)phenyl)-2,4-dioxoimidazolidin-1-yl)methyl)-indol-2-carbonsäureethylester und 4,6-Dichlor-3-((3-(4-[11C]methoxy-phenyl)-2,4-dioxoimidazolidin-1-yl)-methyl)-indol-2-carbonsäureethylester in radiochemischen Ausbeuten von 27 – 38 % erhalten. Die anschließende Entfernung der Schutzgruppe führte unter Bildung von Neben- und Zersetzungsreaktionen zu 4,6-Dichlor-3-((3-(4-(2-[18F]fluorethoxy)-phenyl)-2,4-dioxoimidazolidin-1-yl)methyl)-indol-2-carbonsäure und 4,6-Dichlor-3-((3-(4-[11C]methoxyphenyl)-2,4-dioxoimidazolidin-1-yl)methyl)-indol-2-carbonsäure in radiochemischen Gesamtausbeuten von 5 – 7 %. Die Überprüfung des biochemischen Konzepts in vivo durch µ-PET-Studien und durch autoradiographische Experimente an Rattenhirnschnitten, deuten auf eine niedrige in vivo-Aktivität hin, welche sich auf eine nicht ausreichende Passage der Blut-Hirn-Schranke zurückführen lässt.

Reduced metabotropic glutamate receptor 5 density in major depression determined by [(11)C]ABP688 PET and postmortem study

Clinical and preclinical evidence suggests a hyperactive glutamatergic system in clinical depression. Recently, the metabotropic glutamate receptor 5 (mGluR5) has been proposed as an attractive target for novel therapeutic approaches to depression. The goal of this study was to compare mGluR5 binding (in a positron emission tomography [PET] study) and mGluR5 protein expression (in a postmortem study) between individuals with major depressive disorder and psychiatrically healthy comparison subjects.

Occurrence, finger printing and ecological risk assessment of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in the Chenab River, Pakistan

Seventeen polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) were studied in surface waters (including particulate phase) from the Chenab River, Pakistan and ranged from 289-994 and 437-1290 ng l-1 in summer and winter (2007-09), respectively. Concentrations for different ring-number PAHs followed the trend: 3-rings > 2-rings > 4-rings > 5-rings > 6-rings. The possible sources of PAHs are identified by calculating the indicative ratios; appropriating petrogenic sources of PAHs in urban and sub-urban regions with pyrogenic sources in agricultural region. Factor analysis based on principal component analysis identified the origins of PAHs from industrial activities, coal and trash burning in agricultural areas and municipal waste disposal from surrounding urban and sub-urban areas via open drains into the riverine ecosystem. Water quality guidelines and toxic equivalent factors highlighted the potential risk of low molecular weight PAHs to the aquatic life of the Chenab River. The flux estimated for PAHs contaminants from the Chenab River to the Indus River was >50 tons/year.