Oxidative potential of a panel of carbonaceous and metallic nanoparticles

Characterisation of nanoparticles (NP) based on size distribution, surface area, reactivity, and aggregation status of nanoparticles (NP) are of prime importance because they are usually closely related to toxicity. To date, most of the toxicity studies are quite time and money consuming. In the present study we report the oxidative properties of a panel of various NP (four Carbonaceous, nine Metal oxides, and one Metal as showed in Table 1) assessed with an acellular reactivity test measuring dithiothreitol (DTT) consumption (Sauvain et al. 2008). Such a test allows determining the ability of NP to catalyse the transfer of electrons from DTT to oxygen. DTT is used as a reductant species. NP were diluted and sonicated in Tween 80® to a final concentration of 50 g/mL. Printex 90 was diluted 5 times before doing the DTT assay because of its expected higher activity. Suspensions were characterised for NP size distribution by Nanoparticle Tracking Analysis (Nanosight©). Fresh solutions were incubated with DTT (100 μM). Aliquots were taken every 5 min and the remaining DTT was determined by reacting it with DTNB. The reaction rate was determined for NP suspensions and blank in parallel. The mean Brownian size distribution of NP agglomerates in suspension is presented in Table 1. D values correspond to 10th, and 50th percentiles of the particle diameters. All the NP agglomerated in Tween 80 with a D50 size corresponding to at least twice their primary size, except for Al2O3 (300 nm). The DTT test showed Printex 90 sample to be the most reactive one, followed by Diesel EPA and Nanotubes. Most of the metallic NP was nonresponding toward this test, except for NiO and Ag which reacted positively and ZnO which presented the most negative reactivity (see Figure 1). This last observation suggests that electron transfer between DTT and oxygen is hindered in presence of ZnO compared with the blank. Such "stabilization" could be attributable to ZnO dissolution and complexation between Zn2+ ions and DTT.

Dispersões Aquosas de Poliuretano como Material Base para o Desenvolvimento de Sistemas de Libertação Controlada de Cetoprofeno

O cetoprofeno (ácido 2-(3-benzoilfenil) propiónico) é um anti-inflamatório não esteroidal (AINE) utilizado no tratamento de uma grande variedade de doenças inflamatórias agudas e crónicas incluindo a artrite reumatoide, osteoartrite e espondilite anquilosante. A sua administração oral prolongada está associada a diversas reações gastrointestinais, tais como irritações e ulcerações. Neste contexto, é importante desenvolver sistemas alternati-vos, nomeadamente sistemas de libertação controlada para administração oral, transdér-mica ou intradérmica. Este trabalho tem como objetivo testar a possibilidade de utilização de dispersões aquosas de poliuretano (PUDs) como material de suporte para a produção de sistemas de liberta-ção controlada de cetoprofeno. Numa primeira etapa, foram sintetizadas PUDs de base poliéster (policaprolactona, PCL) e poliéter (polipropileno-glicol, PPG) utilizando o méto-do de pré-polímero modificado. As dispersões obtidas foram caracterizadas em termos de pH, viscosidade, teor de sólidos e tamanho de partícula. Numa segunda etapa, foi testada a incorporação do cetoprofeno nas PDUs produzidas utilizando duas estratégias para incre-mentar a sua solubilidade em água: (i) utilização de um co-solvente (acetona, DMSO e HYD) e (ii) utilização de um surfactante não iónico (Tween 80). A incorporação foi testada para teores de 5% e 10% (razão fármaco/polímero, m/m). Os filmes produzidos pelo méto-do da evaporação do solvente foram avaliados quanto à sua homogeneidade e caracteriza-dos por FTIR e DSC. Numa terceira fase realizaram-se estudos de libertação em tampão de fosfato salino (PBS) de pH 7.5 tendo como objetivo avaliar a viabilidade de desenvolvimen-to de diferentes tipologias de dispositivos dependendo de um compromisso entre as pro-priedades dos filmes e o comportamento de libertação. Os resultados obtidos podem ajudar na seleção do material de base mais adequado para um determinado fim. Adicionalmente, e mais importante, comprovou-se a viabilidade de utilizar PUDs como material base para o desenvolvimento de sistemas de libertação con-trolada, utilizando como exemplo o cetoprofeno. A avaliação da toxicidade e da atividade anti-inflamatória dos filmes produzidos foi considerada estando em curso neste momento no grupo do Professor Armando Cunha Júnior.

Compatibilidade de Dicyma pulvinata com defensivos agrícolas e eficiência do biocontrole do mal-das-folhas da seringueira em campo

O objetivo deste trabalho foi avaliar quatro isolados do fungo antagonista Dicyma pulvinata quanto à compatibilidade com defensivos agrícolas e adjuvantes, e a eficiência desses isolados no controle do mal-das-folhas (Microcyclus ulei) da seringueira (Hevea sp.) em campo. A compatibilidade dos isolados com defensivos e adjuvantes foi avaliada com base no crescimento micelial e na esporulação do fungo, em testes conduzidos in vitro. Para avaliação da eficiência do antagonista contra M. ulei, em campo, os quatros isolados do antagonista foram comparados ao controle exercido pelo tratamento com os fungicidas propiconazol + mancozeb. Os ensaios conduzidos em laboratório indicaram a incompatibilidade de D. pulvinata com os fungicidas benomyl, carbendazim, mancozeb, propiconazol e, ainda, com o inseticida acaricida endosulfan. Dois dos adjuvantes testados (Tween 20 e Tween 80) não afetaram o desenvolvimento do fungo. Foi comprovada a ação do antagonista D. pulvinata sobre M. ulei, em campo, com destaque para os isolados CEN 62 e CEN 93, que apresentaram eficiência de controle semelhante ao tratamento fungicida padrão.

Óleo essencial de alecrim no controle de doenças e na indução de resistência em videira

O objetivo deste trabalho foi determinar as características químicas do óleo essencial de alecrim e o seu efeito na produtividade, no controle da mancha da folha e do míldio, e na indução de resistência em videira 'Isabel'. O experimento foi realizado em vinhedo comercial, em dois ciclos consecutivos. Os tratamentos consistiram das doses do óleo essencial: 0, 500, 1.000, 2.000 e 4.000 µL L-1, além dos tratamentos Tween 80%, calda bordalesa, acibenzolar-S-metil e mancozebe. Foram avaliados a severidade da mancha da folha e do míldio, a atividade das enzimas quitinase e catalase, a massa e o número de cachos e as características químicas das uvas. Houve efeito quadrático das doses do óleo essencial de alecrim, para severidade da mancha da folha e do míldio da videira, nos dois ciclos, com resultados semelhantes aos dos tratamentos com calda bordalesa, acibenzolar-S-metil e mancozeb. Também houve aumento no número e na massa dos cachos, bem como na produtividade. O óleo essencial não interferiu nas características químicas das uvas. Observaram-se aumento na atividade da enzima quitinase e redução na atividade da catalase nas folhas. O óleo essencial nas doses de 500, 1.000 e 2.000 μL L-1 é uma alternativa para o controle de doenças da videira 'Isabel'.

Controle pós-colheita da antracnose do maracujazeiro: amarelo com aplicação de óleo de copaíba

O objetivo deste trabalho foi avaliar a aplicação de óleo essencial de copaíba no controle da antracnose, nos frutos do maracujazeiro-amarelo, e comparar sua ação fungicida/fungistática in vitro com o óleo resina de copaíba. No experimento in vivo, os frutos foram inoculados com uma suspensão de esporos da ordem de 10(6) conídios mL-1 e 1% de Tween 80, acondicionados em bandejas de polipropileno e colocados em câmara incubadora com temperatura de 25ºC e 90% de umidade relativa do ar. Passadas 24 horas da inoculação, pulverizou-se óleo essencial nas seguintes concentrações: T1= 0 mL L-1; T2= 0,25 mL L-1; T3= 0,5 mL L-1; T4= 0,75 mL L-1; T5= 1,0 mL L-1, sendo avaliados a perda de massa do fruto, a severidade da antracnose e o número de lesões, ambas aos seis dias. Para o experimento in vitro, utilizou-se do meio de cultura batata-dextrose-ágar (BDA) que, após ser esterilizado em autoclave (120 ºC), recebeu óleo essencial e óleo resina de copaíba (0; 0,5; 1,0; 1,5 e 2,0 mL L-1). Após o resfriamento do meio de cultura, foi repicado para o centro da placa um disco de micélio de 12,5 mm de diâmetro de Colletotrichum gloeosporioides; e as placas, incubadas a 25ºC e 90% de umidade. A aferição do crescimento micelial foi verificada com o auxílio de paquímetro analógico, após sete dias de crescimento micelial. O óleo essencial de copaíba, nas concentrações de 0,25 mL L-1 a 1.0 mL L-1, não foi eficaz no controle pós-colheita do fungo da antracnose in vivo e na perda de massa dos frutos de maracujá. O óleo resina de copaíba inibiu o crescimento de C. gloeosporioides in vitro de forma mais eficiente que o óleo essencial de copaíba.

Estudo das dispersões aquosas de nanotubos de carbono utilizando diferentes surfactantes

The dispersion of carbon nanotubes in water for their utilization in nanoscale devices is a challenging task. Comparative studies on interaction and dispersion of multi-wall carbon nanotubes (MWNT) using two different surfactants (sodium dodecyl sulfate, SDS, and polyoxyethylenesorbitanmonooleate, Tween 80) are presented. The interaction between carbon nanotubes and surfactants was studied by tensiometry, conductivimetry, and fluorimetry. The dispersions of MWNT in surfactants were characterized using a UV-vis spectrophotometer. For effective dispersion, the minimum weight ratio of MWNT to surfactant was 1:41 and 1:3 for SDS and Tween 80, respectively.

Vanadato de bismuto sintetizado por combustão em solução na presença de diferentes combustíveis: síntese, caracterização e estudo da atividade fotocatalítica

In this manuscript, a BiVO4 semiconductor was synthesized by solution combustion synthesis using different fuels (Alanine, Glycine and Urea). Also, the Tween® 80 surfactant was added during synthesis. BiVO4 was characterized by XRD, SEM and diffuse reflectance spectroscopy. Photocatalytic activity was evaluated by the discoloration of methylene blue at 664 nm under UV-visible light irradiation. According to XRD, the monoclinic phase of BiVO4 was obtained for the samples. The smallest particle size and highest k obs value were observed for the BiVO4/alanine sample, which promoted greater demethylation of methylene blue.

Behavioral effects of "vehicle" microinjected into the dorsal periaqueductal grey of rats tested in the elevated plus maze

To investigate the behavioral effects of different vehicles microinjected into the dorsal periaqueductal grey (DPAG) of male Wistar rats, weighing 200-250 g, tested in the elevated plus maze, animals were implanted with cannulas aimed at this structure. One week after surgery the animals received microinjections into the DPAG of 0.9% (w/v) saline, 10% (v/v) dimethyl sulfoxide (DMSO), 2% (v/v) Tween-80, 10% (v/v) propylene glycol, or synthetic cerebrospinal fluid (CSF). Ten min after the injection (0.5 &micro;l) the animals (N = 8-13/group) were submitted to the elevated plus maze test. DMSO significantly increased the number of entries into both the open and enclosed arms when compared to 0.9% saline (2.7 &plusmn; 0.8 and 8.7 &plusmn; 1.3 vs 0.8 &plusmn; 0.3 and 5.1 &plusmn; 0.9, respectively, Duncan test, P<0.05), and tended to increase enclosed arm entries as compared to 2% Tween-80 (8.7 &plusmn; 1.3 vs 5.7 &plusmn; 0.9, Duncan test, P<0.10). In a second experiment no difference in plus maze exploration was found between 0.9% saline- or sham-injected animals (N = 11-13/group). These results indicate that intra-DPAG injection of some commonly used vehicles such as DMSO, saline or Tween-80 affects the exploratory activity of rats exposed to the elevated plus maze in statistically different manners

Antinociceptive effect of novel pyrazolines in mice

The antinociceptive effect of six novel synthetic pyrazolines (3-ethoxymethyl-5-ethoxycarbonyl-1H-pyrazole (Pz 1) and its corresponding 1-substituted methyl (Pz 2) and phenyl (Pz 3) analogues, and 3-(1-ethoxyethyl)-5-ethoxycarbonyl-1H-pyrazole (Pz 4) and its corresponding 1-substituted methyl (Pz 5) and phenyl (Pz 6) analogues) was evaluated by the tail immersion test in adult male albino mice. The animals (N = 11-12 in each group) received vehicle (5% Tween 80, 10 ml/kg, sc) or 1.5 mmol/kg of each of the pyrazolines (Pz 1-Pz 6), sc. Fifteen, thirty and sixty minutes after drug administration, the mice were subjected to the tail immersion test. Thirty minutes after drug administration Pz 2 and Pz 3 increased tail withdrawal latency (vehicle = 3.4 ± 0.2; Pz 2 = 5.2 ± 0.4; Pz 3 = 5.9 ± 0.4 s; mean ± SEM), whereas the other pyrazolines did not present antinociceptive activity. Dose-effect curves (0.15 to 1.5 mmol/kg) were constructed for the bioactive pyrazolines. Pz 2 (1.5 mmol/kg, sc) impaired motor coordination in the rotarod and increased immobility in the open-field test. Pz 3 did not alter rotarod performance and spontaneous locomotion, but increased immobility in the open field at the dose of 1.5 mmol/kg. The involvement of opioid mechanisms in the pyrazoline-induced antinociception was investigated by pretreating the animals with naloxone (2.75 µmol/kg, sc). Naloxone prevented Pz 3- but not Pz 2-induced antinociception. Moreover, naloxone pretreatment did not alter Pz 3-induced immobility. We conclude that Pz 3-induced antinociception involves opioid mechanisms but this is not the case for Pz 2.

Antinociceptive effects of the essential oil of Mentha x villosa leaf and its major constituent piperitenone oxide in mice

Mentha x villosa Huds (Labiatae) is an aromatic herb widely used in folk medicine. Since the essential oil of the herb has many pharmacological activities, including antispasmodic effects, we determined whether the oil and its major constituent, piperitenone oxide (PO), have antinociceptive activity. The essential oil of M. x villosa (EOMV) and PO administered orally at 200 mg/kg (vehicle: 0.1% Tween 80 in water) significantly reduced the writhings induced by acetic acid from control values of 59.5 ± 3.1 s (N = 10) to 31.9 ± 2.8 s (N = 10) and 23.8 ± 3.4 s (N = 10), respectively. When administered at 100 and 200 mg/kg, EOMV reduced the paw licking time for the second phase of the formalin test from the control value of 20.6 ± 2.1 s (N = 13) to 5.3 ± 2.2 s (N = 12) and 2.7 ± 1.2 s (N = 18), respectively. At 100 and 200 mg/kg, PO reduced this second phase to 8.3 ± 2.7 s (N = 12) and 3.0 ± 1.2 s (N = 10), respectively. This effect of EOMV and PO was not reversed by naloxone. EOMV and PO had no significant effect on the first phase of the formalin test. As evaluated by the hot-plate and tail immersion test, EOMV and PO, at doses up to 200 mg/kg, showed no analgesic activity. These results show that EOMV and PO have antinociceptive activity and suggest that this effect is probably an indirect anti-inflammatory effect, which does not involve the central nervous system.

Antipyretic and antioxidant activities of 5-trifluoromethyl-4,5-dihydro-1H-pyrazoles in rats

The objective of this study was to determine the effect of eight 5-hydroxy-5-trifluoromethyl-4,5-dihydro-1H-1-carboxyamidepyrazoles (TFDPs) on rat body temperature and baker’s yeast-induced fever. TFDPs or vehicle (5% Tween 80 in 0.9% NaCl, 5 mL/kg) were injected subcutaneously and rectal temperature was measured as a function of time in 28-day-old male Wistar rats (N = 5-12 per group). Antipyretic activity was determined in feverish animals injected with baker’s yeast (Saccharomyces cerevisiae suspension, 0.135 mg/kg, 10 mL/kg, ip). 3-Ethyl- and 3-propyl-TFDP (140 and 200 μmol/kg, respectively, 4 h after yeast injection) attenuated baker’s yeast-induced fever by 61 and 82%, respectively. These two effective antipyretics were selected for subsequent analysis of putative mechanisms of action. We then determined the effects on cyclooxygenase-1 and -2 (COX-1 and COX-2) activities on 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) oxidation in vitro, on tumor necrosis factor-α (TNF-α) and interleukin-1β (IL-1β) levels and on leukocyte counts in the washes of peritoneal cavities of rats injected with baker’s yeast. While 3-ethyl- and 3-propyl-TFDP did not reduce baker’s yeast-induced increases of IL-1β or TNF-α levels, 3-ethyl-TFDP caused a 42% reduction in peritoneal leukocyte count. 3-Ethyl- and 3-propyl-TFDP did not alter COX-1 or COX-2 activities in vitro, but presented antioxidant activity in the DPPH assay with an IC50 of 39 mM (25-62) and 163 mM (136-196), respectively. The data indicate that mechanisms of action of these two novel antipyretic pyrazole derivatives do not involve the classic inhibition of the COX pathway or pyrogenic cytokine release.

Extração da fécula retida no resíduo fibroso do processo de produção de fécula de mandioca

A melhoria do processo de extração da fécula de mandioca é um problema bastante discutido entre industriais e pesquisadores. Atualmente, para cada tonelada de raiz de mandioca processada obtêm-se por volta de 250kg de fécula e perde-se no resíduo fibroso cerca de 140kg de fécula que não foi extraída no processamento. Neste trabalho objetivou-se analisar o efeito de uma segunda extração em paralelo e o uso de soluções auxiliares na extração da fécula retida no resíduo fibroso (farelo), visando a melhoria no rendimento industrial. Foram avaliados quatro tratamentos utilizando-se: água (T1), solução de NaOH 0,2% (T2), solução água-álcool 10%v/v (T3) e solução água- Tween 80 0,002% (T4). A partir dos resultados obtidos foi possível concluir que a adição de soluções auxiliares não promoveu diferença significativa (p< 0,05) de extração em relação à água (T1), e que uma nova extração da fécula retida no farelo possibilitaria uma redução de cerca de 20% no teor de amido do farelo, o qual não é extraído no processo convencional.

Filmes compostos de gelatina, triacetina, ácido esteárico ou capróico: efeito do pH e da adição de surfactantes sobre a funcionalidade dos filmes

O desenvolvimento de biofilmes tem crescido devido à possibilidade de substituição parcial de materiais plásticos não biodegradáveis. Proteínas e polissacarídeos têm sido utilizados para a produção de filmes com boas propriedades mecânicas. Porém, filmes a partir desses materiais apresentam alta permeabilidade ao vapor de água. Uma alternativa usada para diminuir a permeabilidade ao vapor de água dos filmes é a incorporação de substâncias hidrofóbicas na composição da solução filmogênica, porém essa incorporação não ocorre de maneira homogênea. Com o objetivo de melhorar a incorporação das substâncias hidrofóbicas (ácido esteárico e ácido capróico) na matriz protéica (gelatina) do filme foram adicionados os surfactantes (SDS e Tween 80), que são substâncias capazes de interagir com a proteína e com o ácido graxo, tornando a matriz filmogênica menos heterogênea. O efeito do pH também foi estudado, com a finalidade de observar se este exerce influência na homogeneidade da matriz filmogênica. A adição do ácido esteárico aos filmes de gelatina foi mais eficiente na redução da permeabilidade ao vapor de água do que o ácido capróico. A adição do surfactante SDS reduziu a permeabilidade ao vapor de água dos filmes contendo ácido esteárico, ou ácido capróico. O ajuste de pH nos filmes sem adição de surfactantes também produziu matrizes mais homogêneas.

Production, solubility and antioxidant activity of curcumin nanosuspension

Curcumin is a powerful bioactive agent and natural antioxidant, but it is practically water-insoluble and has low bioavailability; a possible solution to this obstacle would be formulations of curcumin nanoparticles. Surfactants such as tween 80 can be used to stabilize low-solubility molecules preventing particle aggregation. The objectives of this study were the preparation of a suspension with curcumin nanoparticles in tween 80, the testing of pure curcumin solubility and of a simple mixture of curcumin with tween 80 and nanosuspension in water and ethanol as solvents, and finally the assessment of the antioxidant activity. We prepared the nanosuspension by injecting a curcumin solution in dichloromethane at low flow in water with tween 80 under heating and ultrasound. The analysis of particles size was conducted through dynamic light scattering; the non-degradation of curcumin was verified through thin-layer chromatography. The analyses of antioxidant activity were carried out according to the DPPH method. The method applied to reduce the particles size was efficient. Both the curcumin suspension and nanosuspension in tween 80 increased its solubility. Curcumin and the formulations presented antioxidant activity.

Optimization of Lignin Peroxidase, Manganese Peroxidase, and Lac Production from Ganoderma lucidum Under Solid State Fermentation of Pineapple Leaf

This study was undertaken to isolate ligninase-producing white-rot fungi for use in the extraction of fibre from pineapple leaf agriwaste. Fifteen fungal strains were isolated from dead tree trunks and leaf litter. Ligninolytic enzymes (lignin peroxidase (LiP), manganese peroxidase (MnP), and laccase (Lac)), were produced by solid-state fermentation (SSF) using pineapple leaves as the substrate. Of the isolated strains, the one showing maximum production of ligninolytic enzymes was identified to be Ganoderma lucidum by 18S ribotyping. Single parameter optimization and response surface methodology of different process variables were carried out for enzyme production. Incubation period, agitation, and Tween-80 were identified to be the most significant variables through Plackett-Burman design. These variables were further optimized by Box-Behnken design. The overall maximum yield of ligninolytic enzymes was achieved by experimental analysis under these optimal conditions. Quantitative lignin analysis of pineapple leaves by Klason lignin method showed significant degradation of lignin by Ganoderma lucidum under SSF