981 resultados para Carboxylic Ester Hydrolases


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Phosphonates constitute a class of natural products that mimic the properties of the more common organophosphate ester metabolite yet are not readily degraded owing to the direct linkage of the phosphorus atom to the carbon atom. Phosphonate hydrolases have evolved to allow bacteria to utilize environmental phosphonates as a source of carbon and phosphorus. The work reported in this paper examines one such enzyme, phosphonoacetate hydrolase. By using a bioinformatic approach, we circumscribed the biological range of phosphonoacetate hydrolase to a select group of bacterial species from different classes of Proteobacteria. In addition, using gene context, we identified a novel 2-aminoethylphosphonate degradation pathway in which phosphonoacetate hydrolase is a participant. The X-ray structure of phosphonoformate-bound phosphonoacetate hydrolase was determined to reveal that this enzyme is most closely related to nucleotide pyrophosphatase/diesterase, a promiscuous two-zinc ion metalloenzyme of the alkaline phosphatase enzyme superfamily. The X-ray structure and metal ion specificity tests showed that phosphonoacetate hydrolase is also a two-zinc ion metalloenzyme. By using site-directed mutagenesis and P-32-labeling strategies, the catalytic nucleophile was shown to be Thr64. A structure-guided, site-directed mutation-based inquiry of the catalytic contributions of active site residues identified Lys126 and Lys128 as the most likely candidates for stabilization of the aci-carboxylate dianion leaving group. A catalytic mechanism is proposed which combines Lys12/Lys128 leaving group stabilization with zinc ion activation of the Thr64 nucleophile and the substrate phosphoryl group.

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Efficient control of the illegal use of anabolic steroids must both take into account metabolic patterns and associated kinetics of elimination; in this context, an extensive animal experiment involving 24 calves and consisting of three administrations of 17 beta-estradiol 3-benzoate and 17 beta-nandrolone laureate esters was carried out over 50 days. Urine samples were regularly collected during the experiment from all treated and non-treated calves. For sample preparation, a single step high throughput protocol based on 96-well C-18 SPE was developed and validated according to the European Decision 2002/657/EC requirements. Decision limits (CC alpha) for steroids were below 0.1 mu g L-1, except for 19-norandrosterone (CC alpha = 0.7 mu g L-1) and estrone (CC alpha = 0.3 mu g L-1). Kinetics of elimination of the administered 17 beta-estradiol 3-benzoate and 17 beta-nandrolone laureate were established by monitoring 17 beta-estradiol, 17 alpha-estradiol, estrone and 17 beta-nandrolone, 17 alpha-nandrolone, 19-noretiocholanolone, 19-norandrostenedione, respectively. All animals demonstrated homogeneous patterns of elimination both from a qualitative (metabolite profile) and quantitative point of view (elimination kinetics in urine). Most abundant metabolites were 17 alpha-estradiol and 17 alpha-nandrolone (> 20 and 2 mg L-1, respectively after 17 beta-estradiol 3-benzoate and 17 beta-nandrolone laureate administration) whereas 17 beta-estradiol, estrone, 17 beta-nandrolone, 19-noretiocholanolone and 19-norandrostenedione were found as secondary metabolites at concentration values up to the mu g L-1 level. No significant difference was observed between male and female animals. The effect of several consecutive injections on elimination profiles was studied and revealed a tendency toward a decrease in the biotransformation of administered steroid 17 beta form. (c) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

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In this paper, we report the synthesis and biological activity of a series of dihydroisocoumarin analogues Conjugated with fatty acids, alcohols, or amines, of varying hydrocarbon chain length and degree of unsaturation, to (he dihydroisocoumarins, kigelin and mellein, at the C-7 and C-8 positions on the core dihydroisocoumarin structure. These compounds were evaluated for their antiproliferative activity against human breast cancer (MCF-7 and MDA-MB-468) and melanoma cells (SK-MEL-28 and Malme-3M) using the 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide (MTT) assay. Two compounds Conjugated with gamma-linolenyl alcohol (18:3 n-6) demonstrated potent antiproliferative activity in vitro with one of these 4-hydroxy-3-oxo-1.3-dihydro-isobenzofuran-5-carboxylic acid octadeca-6,9,12-trienyl ester, demonstrating significant antitumor activity in vivo ill a number of human tumor xenograft models.

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Cleavage of the carbon-phosphorus bond of the xenobiotic phosphonoacetate by phosphonoacetate hydrolase: represents a novel route for the microbial metabolism of organophosphonates, and is unique in that it: is substrate-inducible and its expression is independent of the phosphate status of the cell. The enzyme has previously only been demonstrated in cell extracts of Pseudomonas fluorescens 23F. Phosphonoacetate hydrolase activity is now reported in extracts of environmental Curtobacterium sp. and Pseudomonas sp. isolates capable of the phosphate-insensitive mineralization of phosphonoacetate as the sole source of carbon, energy and phosphorus at concentrations up to 40 mmol l(-1) and 100 mmol l(-1), respectively. The enzymes in both strains were similarly inducible by phosphonoacetate and had a unique specificity ibr this substrate. However, they differed significantly from each other, and from the previously described Ps. fluorescens 23F enzyme, in respect of their apparent molecular masses, temperature optima, thermostability, sensitivity to inhibition by chelating agents and by structural analogues of phosphonoacetate, and in their affinities for the substrate.

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The composition of a dynamic mixture of similar 2,2'-bipyridine complexes of iron(II) bearing either an amide (5-benzylamido-2,2'-bipyridine and 5-(2-methoxyethane)amido-2,2'-bipyridine) or an ester (2,2'-bipyridine-5-carboxylic acid benzylester and 2,2'-bipyridine-5-carboxylic acid 2-methoxyethane ester) side chain have been evaluated by electrospray mass spectroscopy in acetonitrile. The time taken for the complexes to come to equilibrium appears to be dependent on the counteranion, with chloride causing a rapid redistribution of two preformed heteroleptic complexes (of the order of 1 hour), whereas the time it takes in the presence of tetrafluoroborate salts is in excess of 24^^h. Similarly the final distribution of products is dependent on the anion present, with the presence of chloride, and to a lesser extent bromide, preferring three amide-functionalized ligands, and a slight preference for an appended benzyl over a methoxyethyl group. Furthermore, for the first time, this study shows that the distribution of a dynamic library of metal complexes monitored by ESI-MS can adapt following the introduction of a different anion, in this case tetrabutylammonium chloride to give the most favoured heteroleptic complex despite the increasing ionic strength of the solution. 

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Glucose can react with the lysine residues of low-density lipoproteins (LDLs) and convert the lipoprotein to a form with a receptor-mediated uptake by cultured cells that is impaired. However, in contrast to other modified lipoproteins taken up by both murine and human macrophages via the scavenger-receptor pathway that may induce the formation of foam cells, glycosylated LDL is not recognized by murine macrophages, and thus far, it has not been shown to lead to marked intracellular accumulation of cholesterol in human macrophages. This study illustrates that glycosylated LDL incubated with human monocyte-derived macrophages, at a concentration of 100 micrograms LDL/ml medium, stimulates significantly more cholesteryl ester (CE) synthesis than does control LDL (10.65 +/- 1.5 vs. 4.8 +/- 0.13 nmol.mg-1 cell protein.20 h-1; P less than .05). At LDL concentrations similar to those of plasma, the rate of CE synthesis in macrophages incubated with glycosylated LDL is more markedly enhanced than that observed in cells incubated with control LDL (3-fold increase). The marked stimulation of CE synthesis in human macrophages exposed to glycosylated LDL is paralleled by a significant increase in CE accumulation in these cells (P less than .001). The increase in CE synthesis and accumulation seem to be mediated by an increase in the degradation of glycosylated LDL by human macrophages. Glycosylated LDL enters the macrophages and is degraded by the classic LDL-receptor pathway in slightly smaller amounts than control LDL, but its degradation by pathways other than the classic LDL receptor or scavenger receptor is markedly enhanced.(ABSTRACT TRUNCATED AT 250 WORDS)

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Diabetes mellitus is an independent risk factor in the development of atherosclerosis. In this study we aimed to demonstrate whether there is an abnormal interaction between low-density lipoproteins from diabetic patients and human macrophages. We measured cholesteryl ester synthesis and cholesteryl ester accumulation in human monocyte-derived macrophages (obtained from non-diabetic donors) incubated with low density lipoproteins from Type 1 (insulin-dependent) diabetic patients in good or fair glycaemic control. Low density lipoproteins from the diabetic patients stimulated more cholesteryl ester synthesis than low density lipoproteins from non-diabetic control subjects (7.19 +/- 1.19 vs 6.11 +/- 0.94 nmol/mg cell protein/20 h, mean +/- SEM, p less than 0.05). The stimulation of cholesteryl ester synthesis by low density lipoproteins isolated from diabetic patients was paralleled by a significant increase in intracellular cholesteryl ester accumulation (p less than 0.02). There were no significant differences in the lipid composition of low density lipoproteins between the diabetic and control groups. Non-enzymatic glycosylation of low density lipoproteins was higher in the diabetic group (p less than 0.01) and correlated significantly with cholesteryl ester synthesis (r = 0.58). Similarly, low-density lipoproteins obtained from non-diabetic subjects and glycosylated in vitro stimulated more cholesteryl ester synthesis in macrophages than control low density lipoproteins. The increase in cholesteryl ester synthesis and accumulation by cells exposed to low density lipoproteins from diabetic patients seems to be mediated by an increased uptake of these lipoproteins by macrophages.(ABSTRACT TRUNCATED AT 250 WORDS)

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Suitable ester prodrugs of 17b-estradiol are identified, thus permitting effective sustained and controlled estrogen replacement therapy (ERT) from an elastomeric, silicone intravaginal ring (IVR). IVR devices of reservoir design were prepared by blending silicone elastomer base with n-propylorthosilicate (cross-linker) and 10% w/w of 17b-estradiol or an ester prodrug, the mix being activated with 0.5% w/w stannous octoate and cured at 808C for 2 min. A rate-controlling membrane was similarly prepared, without the active agent. IVR devices were of cross-sectional diameter 9 mm, outer diameter 54 mm, with core cross-sectional diameter of 2 mm and core length varied as required. Sink conditions were evident for the 17b-estradiol esters in 1.0% aqueous benzalkonium chloride solution. The low release rates into 0.9% w/v saline of the lipophilic valerate and benzoate esters were due to their intrinsically low aqueous solubilities. In vivo, these esters failed to raise plasma estradiol above baseline levels in postmenopausal human volunteers, despite good in vitro release characteristics under sink conditions. The best release rates under sink conditions, in combination with substantial aqueous solubilities as indicated by the release rates into saline, were observed for the acetate and propionate esters. A
combination of drug release characteristics, short plasma half-life and a toxicologically acceptable hydrolysis product indicated that 17b-estradiol-3-acetate was the prodrug of choice for IVR delivery of ERT. In vivo, an IVR device releasing
100 mg/day of estradiol as its 3-acetate ester maintained over 84 days a circulating plasma concentration in the region of 300 pmol l , within the clinically desirable range for ERT.

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We report the synthesis of a family of gelators in which alkyl chains are connected to the amino groups of L-lysine methyl ester using a range of different hydrogen bonding linking groups (carbamate, amide, urea, thiourea and diacylhydrazine) using simple synthetic methodology based on isocyanate or acid chloride chemistry. The ability of these compounds to gelate organic solvents such as toluene or cyclohexane can be directly related to the ability of the linking group to form intermolecular hydrogen bonds. In general terms, the ability to structure solvents can be considered as: thiourea <carbamate <amide <urea similar to diacylhydrazine. This process has been confirmed by thermal measurements, scanning electron microscopy (SEM) and infrared and circular dichroism spectroscopies. By deprotecting the methyl ester group, we have demonstrated that a balance between hydrophobic and hydrophilic groups is essential-if the system has too much hydrophilicity (e. g., diacylhydrazine, urea) it will not form gels due to low solubility in the organic media. However, the less effective gelators based on amide and carbamate linkages are enhanced by converting the methyl ester to a carboxylic acid. Furthermore, subsequent mixing of the acid with a second component (diaminododecane) further enhances the ability to form networks, and, in the case of the amide, generates a two-component gel, which can immobilise a wide range of solvents of industrial interest including petrol and diesel (fuel oils), olive oil and sunflower oil (renewable food oils) and ethyl laurate, isopropyl myristate and isopropyl palmitate (oils used in pharmaceutical formulation). The gels are all thermoreversible, and may therefore be useful in controlled release/formulation applications.

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Herein we report the synthesis, characterisation and hydrolytic release kinetics of a suite of novel, polymerisable ester quinolone conjugates with varying alkenyl chain lengths. Hydrolysis was shown to proceed up to 17-fold faster upon elevation of pH from neutral to pH 9.29, making these conjugates attractive for the development of 'designer' infection-resistant urinary biomaterials exploiting the increase in urine pH reported at the onset of catheter-associated infection to trigger drug release. (C) 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.

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Em Portugal, as indústrias corticeira e de pasta de papel constituem um importante sector económico, contudo, gerando elevadas quantidades de subprodutos. Estes subprodutos poderiam ser explorados em aplicações de alto valor acrescentado, como fonte de compostos fenólicos, por exemplo, em vez de serem apenas queimados para produção de energia. Estes compostos são conhecidos pelas suas inúmeras propriedades, entre as quais, antioxidante, anti-inflamatória e anti-trombótica. Neste estudo as frações fenólicas da maior parte dos subprodutos gerados nas indústrias corticeira e de pasta de papel foram caracterizados em detalhe, com vista à sua valorização. A fração fenólica das cascas de Eucalyptus globulus, E. grandis, E. urograndis e E. maidenii, bem como da cortiça de Quercus suber e resíduos provenientes da sua exploração, nomeadamente, o pó de cortiça e os condensados negros, foi obtida por processos convencionais de extração sólido-líquido. No caso da casca de E. globulus, foi ainda avaliado o potencial de metodologias “verdes” no processo de extração de compostos fenólicos, usando extração com CO2 supercrítico. Esta técnica foi otimizada com recurso a metodologias de superfície de resposta. Na identificação e quantificação dos compostos fenólicos foi usada cromatografia líquida de alta resolução aliada a técnicas de espectrometria de massa. O teor de fenólicos totais foi ainda determinado pelo método de Folin- Ciocalteu, essencialmente para efeitos comparativos. A caracterização da fração fenólica de cada extrato foi ainda complementada com a análise da atividade antioxidante, usando o radical 2,2-difenil-1-picrilhidrazilo (DPPH). Foram identificados trinta compostos fenólicos na casca de E. globulus, 17 deles referenciados pela primeira vez como seus constituintes, nomeadamente os ácidos quínico, di-hidroxifenilacétic, cafeico e metil-elágico, bis-hexahidroxidifenoil( HHDP)-glucose, galoil- bis-HHDP-glucose, galoil-HHDPglucose, isoramnetina—hexosídeo, quercetina-hexosídeo, ácido metil-elágicopentosídeo, miricetina-ramnosídeo, isoramnetina-ramnosídeo, mearnsetina, floridzina, mearnsetina-hexosídeo, luteolina e uma proantocianidina B. Neste trabalho, foi estudada pela primeira vez a composição fenólica das cascas de E. grandis, E. urograndis e E. maidenii. Treze, doze e vinte e quatro compostos fenólicos foram identificados nas cascas de E. grandis, E. urograndis e E. maidenii, respetivamente. Entre estes compostos encontram-se os ácidos quínico, gálico, metilgálico, protocatequínico, clorogénico e elágico, catequina, galoil-bis-HHDP-glucose, digaloilglucose, epicatequina, quercetina-glucoronídeo, di-hidroxiisopropilcromona- hexosídeo, isoramnetina-hexosídeo, ácido elágicoramnosídeo, taxifolina, quercetina-hexosídeo, di-hidroxi- (metilpropil)isopropilcromona-hexosídeo, ácido metil-elágico-pentosídeo, miricetina-ramnosídeo, isoramnetina-ramnosídeo, aromadendrina-ramnosídeo, mearnsetina, mearnsetina-hexosídeo, eriodictiol, quercetina, isoramnetina e naringenina. A análise da fração fenólica da cortiça permitiu identificar vinte e dois compostos fenólicos, dez deles referenciados pela primeira vez como seus constituintes, nomeadamente, os ácidos quínico, salicílico, p-hidroxifenillático e metilgálico, ácido carboxílico da brevifolina, eriodictiol, naringenina, um éster isoprenílico do ácido cafeico, isoramnetina-ramnosídeo e isoramnetina. No pó de cortiça industrial foram identificados dezasseis compostos fenólicos, nomeadamente os ácidos quínico, gálico, protocatequínico, cafeico, ferúlico, elágico e metilgálico, esculetina, ácido carboxílico da brevifolina, coniferaldeído, um éster isoprenílico do ácido cafeico, uma dilactona do ácido valoneico, ácido elágico-pentosídeo, ácido elágico-ramnosídeo, isoramnetinaramnosídeo e isoramnetina. Destes, apenas o ácido elágico foi previamente referenciado como componente do pó de cortiça. Do mesmo modo, treze compostos fenólicos foram identificados no condensado negro, doze deles referenciados pela primeira vez como seus constituintes. São eles os ácidos quínico, gálico, p-hidroxifenil-láctico, protocatequínico, p-coumarico, cafeico e elágico, vanilina, esculetina, coniferaldeído, um éster isoprenílico do ácido cafeico e o eriodictiol. A extração supercrítica de compostos fenólicos da casca de eucalipto permitiu não só verificar os parâmetros que afetam a qualidade e quantidade finais dos extratos, como também obter os valores ótimos para estes parâmetros. Esta extração mostrou ainda ser bastante seletiva para determinados grupos de compostos fenólicos, como as flavanonas eriodictiol e naringenina e para o flavonol O-metilado isoramnetina. Este é também o primeiro estudo envolvendo a determinação da atividade antioxidante de extratos da cortiça e dos resíduos da sua exploração, bem como da casca de E. grandis, E. urograndis e E. maidenii. A vasta gama de compostos fenólicos identificados em cada extrato analisado, assim como as prominentes atividades antioxidantes, todas na mesma gama de valores do bem conhecido antioxidante comercial, ácido ascórbico, são claramente um grande contributo para a valorização destes subprodutos industriais.

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Neste trabalho é descrita a síntese de novos derivados porfirínicos com potencial aplicação em terapia fotodinâmica (PDT) e como quimiossensores para o reconhecimento molecular de catiões metálicos. Os novos compostos foram preparados usando como “template” 2-formil-5,10,15,20-tetrafenilporfirina através de diferentes abordagens sintéticas, tais como, reações de cicloadição 1,3-dipolar ou reações do tipo condensação aldólica. Depois de uma breve introdução sobre porfirinas segue-se no capítulo 2 a descrição dos estudos de formilação de Vilsmeier-Haack dos complexos de Ni(II) e Cu(II) de meso-tetra-arilporfirinas realizados usando irradiação de microondas. Utilizando os complexos de Ni(II) e Cu(II) da 5,10,15,20-tetrafenilporfirina foram considerados vários solventes, potências de irradiação e tempos de reação; as melhores condições encontradas foram aplicadas a outras mesotetra- arilporfirinas. Os derivados formilados resultantes da reação de formilação de Vilsmeier-Haack com irradiação de micro-ondas foram isolados em bons rendimentos e com significativa redução no tempo de reação, que passou de horas, em condiçoes clássicas de aquecimento, para minutos sob irradiação de micro-ondas. O “scale-up” da reação, nas condições estabelecidas, mostrou ser eficiente não sendo a reação afetada pelo aumento da quantidade de porfirina. O capítulo 3 descreve a reação de ciclo-adição 1,3-dipolar de meso-tetraarilporfirinas com iminas de nitrilo, geradas in situ por desidrobromação de hidrazono-α-bromoglioxilatos de etilo na presença de base. A reação de iminas de nitrilo com 5,10,15,20-tetraquis(pentafluorofenil)porfirina, na presença de K2CO3 em tolueno a refluxo, permitiu isolar novas pirazoloclorinas em rendimentos moderados. Foram investigadas as propriedades fotofísicas das novas clorinas e os resultados sugerem que duas delas apresentam potencialidades para serem utilizadas em PDT. Este tipo de reações foi estendida ao complexo 2-vinil-5,10,15,20- tetrafenilporfirinatozinco(II); este complexo reagiu com as iminas de nitrilo obtendo-se os correspondentes derivados porfirina-pirazolina em rendimentos que variaram entre valores de bom e de excelente. A regioquímica dos derivados porfirina-pirazolina formados foi elucidada por RMN e confirmada por difração de raios-X. O tratamento dos derivados porfirina-pirazolina com DDQ proporciona os correspondentes derivados porfirina-pirazol com rendimentos de moderados a excelentes. Quando os derivados porfirina-pirazolina foram submetidos a condições de hidrólise básica, observou-se não só a hidrólise do grupo éster presente no anel pirazolínico mas também a concomitante oxidação desta unidade heterocíclica, isolando-se assim, num único passo reacional, novos derivados de tipo porfirinapirazol com um grupo carboxílico. A descomplexação dos complexos de Zn(II) foi realizada na presença de TFA, tendo-se isolado quantitativamente os respetivos derivados na forma de bases livres.Foram estudadas algumas das propriedades fotofísicas de todos os compostos obtidos, quer na forma de complexos de Zn(II), quer na forma de base livre. Duma forma geral, todos os compostos preparados mostraram ser bons geradores de oxigénio singleto, o que os torna interessantes para possível utilização como fotossensibilizadores em PDT. No capítulo 4 é descrita a reação de 2-formil-5,10,15,20-tetrafenilporfirina com aril-cetonas e acetato de amónio, na presença de La(OTf)3, o que permitiu isolar novas benzoporfirinas e 2-(2,6-diarilpiridina-4-il)porfirinas. Esta metodologia foi utilizada para preparar, pela primeira vez, uma 2-(2,2':6,2''- terpiridin-4-il)porfirina. As estruturas de duas das 2-(2,6-diarilpiridin-4- il)porfirinas foram confirmadas por difração de raios-X de cristal único. A metodologia descrita permite ainda preparar novos derivados de tipo porfirinacalcona, apenas com pequenos ajustes nas condições reacionais através de uma reação do tipo condensação aldólica. Os derivados do tipo porfirinacalcona foram posteriormente usados para preparar derivados do tipo porfirinapirazol 1,3,5-tri-substituídos em bons rendimentos, através de reação de condensação com fenil-hidrazina. Em cada um dos capítulos é descrito os procedimentos experimentais e a caracterização espectroscópica (RMN, UV-vis e massa) dos novos compostos isolados. Em alguns casos foi necessário o recurso a técnicas de RMN bidimensionais como COSY, NOESY, HSQC e HMBC. Os compostos preparados neste trabalho foram ainda objecto de estudos de avaliação das respetivas potencialidades para actuarem como quimiossensores para o reconhecimento de catiões metálicos, nomeadamente, Cu(II), Ag(I), Zn(II), Cd(II) e Hg(II). Assim no capítulo 5 é descrita a caracterização fotofísica dos compostos preparados no capítulo 4 e, os estudos destes como potenciais quimiossensores. Os estudos para verificar a potencialidade dos compostos como quimiossensores foram efectuados: i) em solução, através de titulações espectrofotométricas e espectrofluorimétricas, ii) no estado sólido, recorrendo à preparação de filmes de PMMA dopados com os ligandos porfirínicos em estudo e, iii) na fase gasosa, seguindo as titulações dos ligandos com metais por espectrometria de massa (MALDI-TOF-MS). Os compostos estudados mostraram ter capacidade para atuarem como quimiossensores de catiões metálicos capazes de distinguirem entre os iões Zn(II) e Hg(II).