Efeito do processo de obtenção do catchup sobre seus compostos antioxidantes, capacidade seqüestrante do radical DPPH e cor

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Preliminary in vitro and ex vivo evaluation of afzelin, kaempferitrin and pterogynoside action over free radicals and reactive oxygen species

Biological activities of flavonoids have been extensively reviewed in literature. The biochemical profile of afzelin, kaempferitrin, and pterogynoside acting on reactive oxygen species was investigated in this paper. The flavonoids were able to act as scavengers of the superoxide anion, hypochlorous acid and taurine chloramine. Although flavonoids are naturally occurring substances in plants which antioxidant activities have been widely advertised as beneficial, afzelin, kaempferitrin, and pterogynoside were able to promote cytotoxic effect. In red blood cells this toxicity was enhanced, depending on flavonoids concentration, in the presence of hypochlorous acid, but reduced in the presence of 2,20 -azo-bis(2-amidinopropane) free radical. These flavonoids had also promoted the death of neutrophils, which was exacerbated when the oxidative burst was initiated by phorbol miristate acetate. Therefore, despite their well-known scavenging action toward free radicals and oxidants, these compounds could be very harmful to living organisms through their action over erythrocytes and neutrophils.

Efeitos da melatonina sobre a inflamação e o estresse oxidativo tecidual de pacientes submetidos à laparoscopia cirúrgica

Pós-graduação em Anestesiologia - FMB

Síntese e caracterização de matrizes híbridas para aplicação em sistemas de liberação controlada

Pós-graduação em Ciência dos Materiais - FEIS

Hundertneunundzwanzig Xe NMR for investigations of complex and dynamic systems

In this work, the remarkable versatility and usefulness of applications of Xe-129 NMR experiments is further extended. The application of Xe-129 NMR spectroscopy to very different system is studied, including dynamic and static, solid and liquid, porous and non-porous systems. Using the large non-equilibrium polarization created by hyperpolarization of Xe-129, time-resolved NMR measurements can be used for the online-monitoring of dynamic systems. In the first part of this work, several improvements for medical applications of hyperpolarized Xe-129 are achieved and their feasibility shown experimentally. A large gain in speed and reproducibility of the accumulation process of Xe-129 as ice and an enhancement of the usable polarization in any experiment requiring prior accumulation are achieved. An enhancement of the longitudinal relaxation time of Xe-129 is realized by admixture of a buffer gas during the storage of hyperpolarized Xe-129. Pursuing the efforts of simplifying the accumulation process and enhancing the storage time of hyperpolarized Xe-129 will allow for a wider use of the hyperpolarized gas in (medical) MRI experiments. Concerning the use of hyperpolarized Xe-129 in MRI, the influence of the diffusion coefficient of the gas on parameters of the image contrast is experimentally demonstrated here by admixture of a buffer gas and thus changing the diffusion coefficient. In the second part of this work, a polymer system with unique features is probed by Xe-129 NMR spectroscopy, proving the method to be a valuable tool for the characterization of the anisotropic properties of semicrystalline, syndiotactic polystyrene films. The polymer films contain hollow cavities or channels with sizes in the sub-nanometer range, allowing for adsorption of Xe-129 and subsequent NMR measurements. Despite the use of a ’real-world’ system, the transfer of the anisotropic properties from the material to adsorbed Xe-129 atoms is shown, which was previously only known for fully crystalline materials. The anisotropic behavior towards atomar guests inside the polymer films is proven here for the first time for one of the phases. For the polymer phase containing nanochannels, the dominance of interactions between Xe-129 atoms in the channels compared to interactions between Xe atoms and the channel walls are proven by measurements of a powder sample of the polymer material and experiments including the rotation of the films in the external magnetic field as well as temperature-dependent measurements. The characterization of ’real-world’ systems showing very high degrees of anisotropy by Xe-129 are deemed to be very valuable in future applications. In the last part of this work, a new method for the online monitoring of chemical reactions has been proposed and its feasibility and validity are experimentally proven. The chemical shift dependence of dissolved Xe-129 on the composition of a reaction mixture is used for the online monitoring of free-radical miniemulsion polymerization reactions. Xe-129 NMR spectroscopy provides an excellent method for the online monitoring of polymerization reactions, due to the simplicity of the Xe-129 NMR spectra and the simple relationship between the Xe-129 chemical shift and the reaction conversion. The results of the time-resolved Xe-129 NMR measurements are compared to those from calorimetric measurements, showing a good qualitative agreement. The applicability of the new method to reactions other than polymerization reactions is investigated by the online monitoring of an enzymatic reaction in a miniemulsion. The successful combination of the large sensitivity of Xe-129, the NMR signal enhancements due to hyperpolarization, and the solubility of Xe-129 gives access to the large new field of investigations of chemical reaction kinetics in dynamic and complex systems like miniemulsions.

Nanocapsules for self-healing materials

Im Rahmen dieser Arbeit wurden neue Ansätze für das Konzept der kapselbasierten Selbstheilungsmaterialien untersucht. Die Verkapselung von Selbstheilungsreagenzien in funktionellen Nanokapseln wurde dabei mittels drei verschiedener Herstellungsmethoden in Miniemulsion durchgeführt. Zunächst wurde die Synthese von Kern-Schale-Partikeln mit verkapselten Monomeren für die Ringöffnungs-Metathese-Polymerisation über freie radikalische Polymerisation in Miniemulsionstropfen beschrieben. Durch orthogonale Reaktionen wurden dabei verschiedene chemische Funktionalisierungen in die Schale eingebracht. Die Rolle des Tensides, das Verhältnis von Kernmaterial zu Monomer sowie die Variation der Lösungsmittelqualität hatte dabei einen Einfluss auf die Struktur der Kolloide. Die Heilungsreagenzien blieben auch nach der Verkapselung aktiv, was durch erfolgreich durchgeführte Selbstheilungsexperimente gezeigt werden konnte. Im zweiten Abschnitt wurde die Synthese von Silica-Nanocontainern für Selbstheilungsmaterialien über Hydrolyse und Polykondensation von Alkoxysilanen an der Grenzfläche der Miniemulsionstropfen beschrieben. Dieser Ansatz ermöglichte die effiziente Verkapselung sowohl von Monomeren als auch von Lösungen der Katalysatoren für die Metathese-Polymerisation in einem Einstufenprozess. Die Größe der Kapseln, die Dicke der Schale und der Feststoffgehalt der Dispersionen konnte dabei in einem weiten Bereich variiert werden. Anhand von erfolgreich durchgeführten Selbstheilungsreaktionen, die über Thermogravimetrie und 13C-NMR-Spektroskopie verfolgt wurden, konnte gezeigt werden, dass die Selbstheilungsreagenzien nach der Verkapselung aktiv blieben. Das dritte Konzept behandelte die Herstellung von polymeren Nanokapseln mittels Emulsions-Lösungsmittelverdampfungstechnik, welche eine milde Methode zur Verkapselung darstellt. Es wurde eine allgemeine und einfache Vorgehensweise beschrieben, in der Selbstheilungsreagenzien in polymeren Nanokapseln unter Verwendung von kommerziell erhältlichen Polymeren als Schalenmaterial verkapselt wurden. Zudem wurden Copolymere aus Styrol und verschiedenen hydrophilen Monomeren über freie radikalische Polymerisation sowie über polymeranaloge Reaktionen hergestellt. Diese statistischen Copolymere waren ebenso wie Blockcopolymere zur Herstellung von wohldefinierten Kern-Schale-Nanopartikeln mittels Emulsions-Lösungsmittelverdampfungsprozess geeignet. rnrnDes Weiteren wurde ein neues Konzept für die Synthese von pH-responsiven Nanokapseln aus tensidfreien Emulsionen unter Verwendung von Copolymeren aus Styrol und Trimethylsilylmethacrylat beschrieben. Der vorgeschlagene synthetische Ansatz ermöglicht dabei die erste Synthese von Nanokapseln über den Emulsions-Lösungsmittelverdampfungsprozess in Abwesenheit eines Tensides. Eine vollständig reversible Aggregation ermöglichte eine leichte Trennung der Nanokapseln von der kontinuierlichen Phase sowie eine Erhöhung der Konzentration der Nanokapseldispersionen auf das bis zu fünffache. Darüber hinaus war es möglich, Selbstheilungsreagenzien in stabilem Zustand zu verkapseln. Abschließend wurde die elektrochemische Abscheidung von mit Monomer gefüllten Nanokapseln in eine Zinkschicht zur Anwendung im Korrosionsschutz behandelt.

Synthese und Charakterisierung zylindrischer Poly(2-oxazolin)bürsten als Nanocarrier für Drug Delivery Systeme

Inspiriert durch natürlich vorkommende Peptide, sind Poly(2-oxazoline) vielversprechende Kandidaten für Anwendungen in Bereichen des kontrollierten Wirkstoff- bzw. Gentransportes, wie die moderne Biomedizin dies fordert. Da Polyoxazoline als strukturisomere Amide von natürlichen Polypeptiden aufgefasst werden können, zeigen diese synthetischen Polymere in direktem Vergleich erhebliche Vorteile etwa hinsichtlich Zytotoxizät und Effizienz, was wesentlich dazu beitragen kann, aktuelle Hürden biomedizinischer Fragestellungen hinsichtlich Transport und Targeting zu überwinden. Darüber hinaus sollten zylindrische Polymerbürsten aufgrund ihrer molekularen, architekturbedingten Formanisotropie und jüngsten Ergebnissen insbesondere zur formabhängigen Endozytose sehr aussichtsreiche Kandidaten für den Einsatz zum Wirkstofftransport sein.rnrnDie vorliegende Arbeit widmete sich deshalb der Synthese und Charakterisierung von biokompatiblen zylindrischen Poly(2-oxazolin)bürsten als potentielle Nanotransporter von Wirkstoffen, Biomolekülen oder genetischem Material. Als Monomer wurde zunächst 2-Isopropyloxazolin gewählt, da das Polymer eine Phasenübergangstemperatur von 37 °C besitzt, was für Konjugatsynthesen wie auch diverse biomedizinische Applikationen interessant sein kann. Durch terminierende Methacrylamid Funktionalisierung der lebenden kationischen Oxazolinpolymerisation bzw. nachfolgende Endgruppen Transferreaktionen sind Makromonomere im Bereich 1000-5000 g/mol zugänglich. Erstmals gelang es so 2-Oxazolin basierte, hochmolekulare zylindrische Bürsten mit Konturlängen im Bereich von 250 nm mittels „Grafting Through“ Technik in freier radikalischer Polymerisation herzustellen.rnrnAusgehend von der entwickelten Syntheseroute konnten so neben Homo- und Blockcopolymerbürsten von 2-Ethyl-2-oxazolin und 2-Isopropyl-2-oxazolin auch Bürstenmoleküle aus statistischen Copolymeren von 2-Ethyl-2-oxazolin und unsubstituiertem 2-Oxazolin hergestellt werden. Während letztere die Einführung kationischer Gruppen durch selektivere Abspaltmethoden der Formylreste erlauben und so etwa DNA/RNA Komplexierungen ermöglichen können, bietet andererseits der in dieser Arbeit erstmalig demonstrierte Einsatz Azid-funktionalisierter Initiatoren zur kationischen Oxazolinpolymerisation unter Beibehaltung aller anderen sonstigen Reaktionsschritte auch die Möglichkeit der Synthese Azid-Endgruppen-funktionalisierter Makromonomere. Die „Grafting Through“ Methodik der freien radikalischen Makromonomer Polymerisation ist selbst bei diesen funktionalisierten Systemen von großem Vorteil, erlaubt sie auch hier den Zugang zu hochmolekularen Substraten mit einem Pfropfungs- bzw. Funktionalisierungsgrad von 100 %, da jede Seitenkette dieser zylindrischen Bürsten die aussenliegende, und damit sterisch leichter zugängliche funktionale Gruppe trägt. Dabei gelang es die Syntheseroute so zu gestalten, dass es möglich war alle vorgestellten Polymerbürsten mittels statischer und dynamischer Lichtstreuung hinsichtlich absoluter Molmasse und molekularer Dimension zu charakterisieren.rnIn weitereren Reaktionen konnten dann reaktive Fluoreszenzfarbstoffe mit Hilfe kupferfreier 1,3 dipolarerer Addition (kupferfreie „Click-Chemie“) an die Azid-funktionalisierten Polymerbürsten angebunden werden, so dass eine wesentliche Voraussetzung für die Detektion in in vivo und in vitro Experimenten erfüllt werden kann. Darüber hinaus gelingt die quantitative polymeranaloge Umsetzung der Azid- zu Aminogruppen durch eine polymeranalog geführte Reduktion nach Staudinger; damit können an diesen Systemen auch etablierte Konjugationstechniken an Aminogruppen durchgeführt werden. Zudem erlauben die Aminogruppen-haltigen Polymerbürsten durch Protonierung schon bei physiologischem pH die Komplexierung von DNA oder RNA. rnrnErste Lichtstreumessungen in Blutserum zeigen im Falle der kationischen Aminogruppen tragenden Polymerbürsten zwar Aggregation, was aber durch entsprechende Umsetzung nach Konjugation wahrscheinlich unterdrückt werden kann, zeigen doch die entsprechenden Precursorpolymerbürsten mit Azidgruppen in Serum keinerlei Aggregation.rnrnZellaufnahmestudien in dendritische Zellen zeigen nur im Falle einer Azid-funktionalisierten Poly(2-isopropyl-2-oxazolin)bürste eine unspezifische Aufnahme. Die hydrophileren Poly(2-oxazolin)bürsten weise keine unspezifische Aufnahme auf, was eine wichtige Anfoderung für die Verwendung als Polymercarrier in der Krebsimmuntherapie ist.rn

Synthese und Charakterisierung von Polymeren mit peptidischen Seitenketten

Die Forschung im Bereich der Drug Delivery-Systeme konzentriert sich auf biokompatible und wenig immunogene Trägermoleküle. Eine Klasse vielversprechender Trägersysteme stellen Peptid basierte Polymere dar, die neben einer hohen Biokompatibilität auch eine Sensitivität gegenüber externen Einflüssen aufweisen. Der zwitterionische Charakter von Aminosäuren und Peptiden verhindert die Adsorption von Serumproteinen und ein „antifouling“ Verhalten kann festgestellt werden, sodass diese Moleküle für den Einsatz als Wirkstoffträgersystem sehr geeignet scheinen. In Kombination mit einer bürstenartigen Struktur entstehen Systeme mit einer einzigartigen Peptidarchitektur, die sich durch eine hohe Dichte funktioneller Gruppen für Konjugationsreaktionen auszeichnen und deren formabhängige Zellaufnahme sie besonders attraktiv für die Anwendung als „Nanocarrier“ macht.rnrnDas zwitterionische Poly-(ε-N-Methacryloyl-L-Lysin) (Mw = 721,000 g∙mol 1) wurde durch freie radikalische Polymerisation dargestellt und seine Konformation in Abhängigkeit von Ionenstärke und pH-Wert untersucht. Die Biokompatibilität des Systems konnte durch Toxizitätstests und dynamische Lichtstreuung in humanem Blutserum nachgewiesen werden. Zusammen mit der vernachlässigbaren unspezifischen Aufnahme in dendritische Zellen aus Knochenmark erfüllt das System damit alle Bedingungen, die an ein polymeres Wirkstoffträgersystem gestellt werden. Darüber hinaus können Komplexe des Polymers mit DNA in Gegenwart von divalenten Metallionen für die Gentransfektion verwendet werden.rnrnDurch Kopplung von ε-N-Methacryloyl-L-Lysin mit der Elastin-ähnlichen Polypeptid Pentasequenz Valin-Prolin-Glycin-Glycin-Glycin konnte ein Hexapeptid-Makromonomer dargestellt werden, welches anschließend mittels „grafting through“ Polymerisation zur Polymerbürste umgesetzt wurde. Die wurmartige Struktur der Polymerbürsten wurde in AFM-Aufnahmen gezeigt und eine hohe Kettensteifigkeit der Polymerbürsten über dynamische und statische Lichtstreuung nachgewiesen. Zirkulardichroismus-Messungen lieferten Informationen über struktur-, salz- und temperaturabhängige Veränderungen der Konformation. Toxizitätstests und dynamische Lichtstreuung in humanem Blutserum bestätigten die erwartete Biokompatibilität.rnrnBasierend auf zwei Elastin-ähnlichen Polypeptiden mit ähnlicher Peptidsequenz wurden insgesamt vier unterschiedliche Makromonomere mit jeweils 20 Pentapeptid-Wiederholungseinheiten dargestellt. Über anschließende „grafting through“ Polymerisation entstanden molekulare Bürstenmoleküle mit variierenden externen funktionellen Gruppen, die für zukünftige Konjugationsreaktionen verwendet werden können. Der Einfluss von Ionenstärke und Temperatur auf die Konformation der Makromonomere und Polymere wurde mittels Zirkulardichroismus- und Trübungskurven-Messungen untersucht und ein starker Einfluss der hohen Seitenkettendichte auf das Verhalten der Polymerbürsten wurde festgestellt. Über dynamische Lichtstreuung konnte ein von den externen funktionellen Gruppen abhängiges Aggregationsverhalten in humanem Blutserum nachgewiesen werden.rnrnDie in dieser Arbeit synthetisierten Polymerbürsten mit peptidischen Seitenketten stellen damit biokompatible und vielversprechende Trägersysteme für die Konjugation mit Biomolekülen dar, die zukünftig als Drug Delivery-Systeme ihren Einsatz finden können.rn

Ethanol-induced gastric damage in the rat: Lack of a correlation with oxygen-derived free radicals

The present study investigated the role of oxygen-derived free radicals as mediators of acute damage to rat gastric mucosae exposed to topically applied absolute ethanol. Although a hydroxyl radical scavenger, Dimethylthiourea, was noted to exhibit profound gastroprotective properties, other pretreatment regimens employing a host of known free radical scavengers, and enzyme inhibitors failed to confirm this hypothesis. Furthermore, no change in mucosal malondialdehyde, an indicator of free radical attack to cell membranes, could be detected in ethanol exposed tissues. Taken together, the present study fails to confirm that oxygen-derived free radicals mediate the gastric damaging effects of topically applied absolute ethanol. ^

Study of Basic Wood Decay Mechanisms and Their Biotechnological Applications

The overall objective of this thesis was to gain further understanding of the non-enzymatic mechanisms involved in brown-rot wood decay, especially the role of pH, oxalic acid, and low molecular catecholate compounds on the dissolution and reduction of iron, and the formation of reactive oxygen species. Another focus of this study will be the potential application of a biomimetic free radical generating system inspired from fungi wood decay process, especially the non-enzymatic mechanism. The possible pathways of iron uptake and iron redox cycling in non-enzymatic brown-rot decay were investigated in this study. UV-Vis spectroscopy and HPLC were employed to study the kinetics and pathways of the interaction between iron and model catecholate compounds under different pH and chelator/iron molar ratio conditions. Iron chelation and reduction during early non-enzymatic wood decay processes have been studied in this thesis. The results indicate that the effects of the chelator/iron ratio, the pH, and other reaction parameters on the hydroxyl radical generation in a Fenton type system can be determined using ESR spin-trapping techniques. Data also support the hypothesis that superoxide radicals are involved in chelator-mediated Fenton processes. The mechanisms involved in free radical activation of Thermal Mechanical Pulp fibers were investigated. The activation of TMP fibers was evaluated by ESR measurement of free phenoxy radical generation on solid fibers. The results indicate that low molecular weight chelators can improve Fenton reactions, thus in turn stimulating the free radical activation of TMP fibers. A mediated Fenton system was evaluated for decolorization of several types of dyes. The result shows that the Fenton system mediated by a catecholate-type chelator effectively reduced the color of a diluted solution of synthetic dyes after 90 minutes of treatment at room temperature. The results show that compared to a neat Fenton process, the mediated Fenton decolorization process increased the production, and therefore the effective longevity, of hydroxyl radical species to increase the decolorization efficiency.

Old yellow enzyme: Reduction of nitrate esters, glycerin trinitrate, and propylene 1,2-dinitrate

The reaction of the old yellow enzyme and reduced flavins with organic nitrate esters has been studied. Reduced flavins have been found to react readily with glycerin trinitrate (GTN ) (nitroglycerin) and propylene dinitrate, with rate constants at pH 7.0, 25°C of 145 M−1s−1 and 5.8 M−1s−1, respectively. With GTN, the secondary nitrate was removed reductively 6 times faster than the primary nitrate, with liberation of nitrite. With propylene dinitrate, on the other hand, the primary nitrate residue was 3 times more reactive than the secondary residue. In the old yellow enzyme-catalyzed NADPH-dependent reduction of GTN and propylene dinitrate, ping-pong kinetics are displayed, as found for all other substrates of the enzyme. Rapid-reaction studies of mixing reduced enzyme with the nitrate esters show that a reduced enzyme–substrate complex is formed before oxidation of the reduced flavin. The rate constants for these reactions and the apparent Kd values of the enzyme–substrate complexes have been determined and reveal that the rate-limiting step in catalysis is reduction of the enzyme by NADPH. Analysis of the products reveal that with the enzyme-catalyzed reactions, reduction of the primary nitrate in both GTN and propylene dinitrate is favored by comparison with the free-flavin reactions. This preferential positional reactivity can be rationalized by modeling of the substrates into the known crystal structure of the enzyme. In contrast to the facile reaction of free reduced flavins with GTN, reduced 5-deazaflavins have been found to react some 4–5 orders of magnitude slower. This finding implies that the chemical mechanism of the reaction is one involving radical transfers.

Modeling the molecular weight distribution of block copolymer formation in a reversible addition-fragmentation chain transfer mediated living radical polymerization

Block copolymers have become an integral part of the preparation of complex architectures through self-assembly. The use of reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) allows blocks ranging from functional to nonfunctional polymers to be made with predictable molecular weight distributions. This article models block formation by varying many of the kinetic parameters. The simulations provide insight into the overall polydispersities (PDIs) that will be obtained when the chain-transfer constants in the main equilibrium steps are varied from 100 to 0.5. When the first dormant block [polymer-S-C(Z)=S] has a PDI of 1 and the second propagating radical has a low reactivity to the RAFT moiety, the overall PDI will be greater than 1 and dependent on the weight fraction of each block. When the first block has a PDI of 2 and the second propagating radical has a low reactivity to the RAFT moiety, the PDI will decrease to around 1.5 because of random coupling of two broad distributions. It is also shown how we can in principle use only one RAFT agent to obtain block copolymers with any desired molecular weight distribution. We can accomplish this by maintaining the monomer concentration at a constant level in the reactor over the course of the reaction. (c) 2005 Wiley Periodicals, Inc.

Design strategies for controlling the molecular weight and rate using reversible addition-fragmentation chain transfer mediated living radical polymerization

Living radical polymerization has allowed complex polymer architectures to be synthesized in bulk, solution, and water. The most versatile of these techniques is reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT), which allows a wide range of functional and nonfunctional polymers to be made with predictable molecular weight distributions (MWDs), ranging from very narrow to quite broad. The great complexity of the RAFT mechanism and how the kinetic parameters affect the rate of polymerization and MWD are not obvious. Therefore, the aim of this article is to provide useful insights into the important kinetic parameters that control the rate of polymerization and the evolution of the MWD with conversion. We discuss how a change in the chain-transfer constant can affect the evolution of the MWD. It is shown how we can, in principle, use only one RAFT agent to obtain a poly-mer with any MWD. Retardation and inhibition are discussed in terms of (1) the leaving R group reactivity and (2) the intermediate radical termination model versus the slow fragmentation model. (c) 2005 Wiley Periodicals, Inc.

Novel approach to tailoring molecular weight distribution and structure with a difunctional RAFT agent

This work has demonstrated that for the first time a single RAFT agent (i. e., difunctional) can be used in conjunction with a radical initiator to obtain a desired M-n and PDI with controlled rates of polymerization. Simulations were used not only to verify the model but also to provide us with a predictive tool to generate other MWDs. It was also shown that all the MWDs prepared in this work could be translated to higher molecular weights through chain extension experiments with little or no compromise in the control of end group functionality. The ratio of monofunctional to difunctional SdC(CH2Ph)S- end groups, XPX and XP (where X) S=C(CH2Ph) S-), can be controlled by simply changing the concentration of initiator, AIBN. Importantly, the amount of dead polymer is extremely low and fulfils the criterion as suggested by Szwarc (Nature 1956) that to meet living requirements nonfunctional polymeric species formed by side reactions in the process should be undetectable by analytical techniques. In addition, this novel methodology will allow the synthesis of AB, ABA, and statistical multiblock copolymers with predetermined ratios to be produced in a one-pot reaction.

Is the generation of neo-antigenic determinants by free radicals central to the development of autoimmune rheumatoid disease?

Biomolecules are susceptible to many different post-translational modifications that have important effects on their function and stability, including glycosylation, glycation, phosphorylation and oxidation chemistries. Specific conversion of aspartic acid to its isoaspartyl derivative or arginine to citrulline leads to autoantibody production in models of rheumatoid disease, and ensuing autoantibodies cross-react with native antigens. Autoimmune conditions associate with increased activation of immune effector cells and production of free radical species via NADPH oxidases and nitric oxide synthases. Generation of neo-antigenic determinants by reactive oxygen and nitrogen species ROS and RNS) may contribute to epitope spreading in autoimmunity. The oxidation of amino acids by peroxynitrite, hypochlorous acid and other reactive oxygen species (ROS) increases the antigenicity of DNA, LDL and IgG, generating ligands for which autoantibodies show higher avidity. This review focuses on the evidence for ROS and RNS in promoting the autoimmune responses observed in diseases rheumatoid arthritis (RA) and systemic lupus erythematosus (SLE). It considers the evidence for ROS/RNS-induced antigenicity arising as a consequence of failure to remove or repair ROS/RNS damaged biomolecules and suggests that an associated defect, probably in T cell signal processing or/or antigen presentation, is required for the development of disease.