The structures of Langmuir-Blodgett films of fatty acids and their salts

Recent advances in several experimental techniques have enabled detailed structural information to be obtained for floating (Langmuir) monolayers and Langmuir-Blodgett films. These techniques are described briefly and their application to the study of films of fatty acids and their salts is discussed. Floating monolayers on aqueous subphases have been shown to possess a complex polymorphism with phases whose structures may be compared to those of smectic mesophases. However, only those phases that exist at high surface pressures are normally used in Langmuir-Blodgett (LB) deposition. In single LB monolayers of fatty acids and fatty acid salts the acyl chains are in the all-cans conformation with their long axes normal to the substrate. The in-plane molecular packing is hexagonal with long-range bond orientational order and short-range positional order: known as the hexatic-B structure. This structure is found irrespective of the phase of the parent floating monolayer. The structures of multilayer LB films are similar to the structures of their bulk crystals, consisting of stacked bilayer lamellae. Each lamella is formed from two monolayers of fatty acid molecules or ions arranged head to head and held together by hydrogen bonding between pairs of acids or ionic bonding through the divalent cations. With acids the acyl chains are tilted with respect to the substrate normal and have a monoclinic structure, whereas the salts with divalent cations may have the chains normal to the substrate or tilted. The in-plane structures are usually centred rectangular with the chains in the trans conformation and packed in a herringbone pattern, Multilayer films of the acids show only a single-step order-disorder transition at the malting point, This temperature tends to rise as the number of layers increases. Complex changes occur when multilayer films of the salts are heated. Disorder of the chains begins at low temperatures but the arrangement of the head groups does not alter until the melting temperature is reached, Slow heating to a temperature just below the melting temperature gives, with some salts, a radical change in phase. The lamellar structure disappears and a new phase consisting of cylindrical rods lying parallel to the substrate surface and stacked in a hexagonal pattern is formed, In each rod the cations are aligned along the central axis surrounded by the disordered acyl chains. (C) 2001 Elsevier Science B,V. All rights reserved.

Seedling responses of three Australian tree species to toxic concentrations of zinc in solution culture

A frequently desired outcome when rehabilitating Zn toxic sites in Australia is to establish a self-sustaining native ecosystem. Hence, it is important to understand the tolerance of Australian native plants to high concentrations of Zn. Very little is known about the responses of Australian native plants, and trees in particular, to toxic concentrations of Zn. Acacia holosericea, Eucalyptus camaldulensis and Melaleuca leucadendra plants were grown in dilute solution culture for 10 weeks. The seedlings (42 days old) were exposed to six Zn treatments viz., 0.5, 5, 10, 25, 50 and 100 muM. The order of tolerance to toxic concentrations of Zn was E. camaldulensis > A. holosericea > M. leucadendra, the critical external concentrations being approximately 20, 12 and 1.5 muM, respectively. Tissue Zn concentrations increased as solution Zn increased for all species. Root tissue concentrations were higher than shoot tissue concentrations at all solution Zn concentrations. The critical tissue Zn concentrations were approximately 85 and 110 mug g(-1) DM for M. leucadendra, 115 and 155 mug g(-1) DM for A. holosericea and 415 and 370 mug g(-1) DM for E. camaldulensis for the youngest fully expanded leaf and total shoots, respectively. The results from this paper provide the first comprehensive combination of growth responses, critical external concentrations, critical tissue concentrations and plant toxicity symptoms for three important Australian genera, viz., Eucalyptus, Acacia and Melaleuca, for use in the rehabilitation of potentially Zn toxic sites.

Variation in coumarin 7-hydroxylase activity associated with genetic polymorphism of cytochrome P450 2A6 and the body status of iron stores in adult Thai males and females

The relationships between catalytic activity of cytochrome P450 2A6 (CYP2A6), polymorphism of CYP2A6 gene, gender and levels of body iron stores were analysed in a sample group of 202 apparently healthy Thais, aged 1947 years. Eleven individuals were found to have high activity of CYP2A6, judged by the relatively large amounts (11.2-14.6 mg) of 7-hydroyxcoumarin (7-OHC) excreted 3 h following administration of 15 mg of coumarin. Ten individuals, however, did not excrete any 7-OHC. Of these 10, four were found to have no CYP2A6 gene (whole gene deletion; CYP2A6*4 allele). The frequency of the CYP2A6 alleles; *1A, *1B and *4 in the whole sample group was 52, 40 and 8% while the frequency of the CYP2A6 gene types; *1A/* 1A, *1A/* 1B, *1B/* 1B, *1A/* 4, *1BI* 4, *4/* 4 was 29, 41, 16, 7, 5 and 2%. Subjects having CYP2A6* 1A/* 1B gene-type group were found to have higher rates of coumarin 7-hydroxylation compared with those of the CYP2A6* 1B/* 1B and CYP2A6* 1A/* 4 gene types. The inter-individual variability in CYP2A6 catalytic activity was therefore attributed in part to the CYP2A6 genetic polymorphism. Variation in CYP2A6 activity in this sample group was not associated with gender but, interestingly, it did show an inverse association with plasma ferritin; an indicator of body iron stores. Higher rates of coumarin 7-hydroxylation were found in individuals with low body iron stores (plasma ferritin < 20 μg/l) compared with subjects having normal body iron store status. Subjects (n = 16) with iron overload (plasma ferritin > 300 mug/l) also tended to have elevated rates of coumarin 7-hydroxylation. These results suggest an increased CYP2A6 expression in subjects who have excessive body iron stores. Further investigations into the underlying factors that may lead to increased expression of CYP2A6 in association with abnormal body iron stores are currently in progress in our laboratory. Pharmacogenetics 12:241-249 (C) 2002 Lippincott Williams Wilkins.

Structural changes in mixed Langmuir-Blodgett films upon nanoparticle formation

The formation of CdS nanoparticles by reacting mixed Langmuir-Blodgett films of arachidic acid and either octadecylamine or dimethyldioctadecylammonium nitrate on a cadmium-containing subphase with hydrogen sulfide gas has resulted in the identification of a number of structural changes, observed using grazing incidence X-ray diffraction. In the case of octadecylamine, the structure after reaction is a hexagonal close-packed array of surfactant-stabilized nanoclusters, with a lattice constant of a = 17.65 Angstrom. In both octadecylamine and dimethyldioctadecylammonium nitrate films, the presence of a unit cell tilted at 38degrees to the plane of the substrate was found. Despite these changes, the average nanoparticle size was unaffected by the addition of either second component to the film.

Availability of heavy metals in contaminated soil evidenced by chemical extractants

Heavy metals have been accumulating in Brazilian soils, due to natural processes, such as atmospheric deposition, or human industrial activities. For certain heavy metals, when in high concentrations in the soil, there is no specific extractant to determine the availability of these elements in the soil. The objective of the present study was to evaluate the availability of Cd, Cu, Fe, Mn, Pb and Zn for rice and soybeans, using different chemical extractants. In this study we used seven soil samples with different levels of contamination, in completely randomized experimental design with four replications. We determined the available concentrations of Cd, Cu, Fe, Mn, Pb and Zn extracted by Mehlich-1, HCl 0.1 mol L-1, DTPA, and organic acid extractants and the contents in rice and soybeans, which extracts were analyzed by ICP-OES. It was observed that Mehlich-1, HCl 0.1 mol L-1 and DTPA extractants were effective to assess the availability of Cd, Cu, Pb and Zn for rice and soybeans. However, the same was not observed for the organic acid extractant.

Comparison of fungal contamination between hospitals and companies food units

A descriptive study was developed to compare air and surfaces fungal contamination in ten hospitals’ food units and two food units from companies. Fifty air samples of 250 litres through impaction method were collected from hospitals’ food units and 41 swab samples from surfaces were also collected, using a 10 by 10 cm square stencil. Regarding the two companies, ten air samples and eight surface samples were collected. Air and surface samples were collected in food storage facilities, kitchen, food plating and canteen. Outdoor air was also collected since this is the place regarded as a reference. Simultaneously, temperature, relative humidity and meal numbers were registered. Concerning air from hospitals’ food units, 32 fungal species were identified, being the two most commonly isolated genera Penicillium sp.

Air fungal contamination in ten hospitals’ food units from Lisbon

A descriptive study was developed to monitor air fungal contamination in ten food units from hospitals. Fifty air samples of 250 litres were collected through impaction method. Samples were collected in food storage facilities, kitchen, food plating, canteen and also, outside premises, since this is the place regarded as reference. Simultaneously, environmental parameters were also monitored, including temperature and relative humidity through the equipment Babouc, LSI Sistems and according to the International Standard ISO 7726.

Avaliação da qualidade química e microbiológica de tintas didácticas do ensino pré-escolar

As tintas utilizadas nas actividades didácticas possuem na sua composição ingredientes que dada a sua natureza, modo de fabrico e de utilização, podem representar um risco para a saúde das crianças. Neste âmbito, procurou-se com este estudo avaliar a qualidade química e microbiológica das tintas utilizadas pelas crianças no ensino pré-escolar. Vinte e nove amostras de tintas, incluindo guaches, tintas de águas, digitintas e tintas para pinturas faciais foram recolhidas em oito estabelecimentos de ensino, nomeadamente, Jardins de Infância, do conselho de Vila Nova de Gaia. A avaliação microbiológica envolveu não só a determinação da concentração microbiana presente nas amostras, como também, a avaliação da estabilidade microbiana nas tintas das espécies S.aureus e E.coli. Na avaliação química procedeu-se à determinação da concentração dos metais chumbo (Pb), cádmio (Cd), crómio (Cr), cobalto (Co), níquel (Nq), manganês (Mn), cobre (Cu) e zinco (Zn) quer em algumas das amostras recolhidas nos estabelecimentos de ensino, quer em tintas adquiridas em três estabelecimentos comerciais. Os resultados obtidos da avaliação microbiológica revelam uma contaminação estática na generalidade das tintas. Três amostras de tintas apresentaram ainda elevada contaminação por fungos, nomeadamente Aspergillus spp. e Trichophyton spp. Da avaliação da estabilidade microbiana das espécies S.aureus e E.coli observou-se uma sensibilidade das mesmas às tintas, sendo evidenciado, em alguns casos, um decrescimento da concentração ao longo do tempo de exposição, e noutros, uma sensibilidade imediata. A espécie S.aureus revelou, contudo, maior capacidade de resistência que a E.coli. Os resultados obtidos da avaliação química revelaram a presença de Cr em todas as amostras, registando as tintas adquiridas em estabelecimentos comerciais concentrações mais elevadas para este metal. Os metais Cu e Zn foram detectados, em algumas amostras de tintas artísticas, em concentrações acima dos valores limites. Nas tintas para a cara foram encontrados os metais Pb, Cd, Cr e Nq, cuja utilização é interdita nestes produtos. O conhecimento das características químicas e microbiológicas das tintas utilizadas por crianças do ensino pré-escolar revelou-se de grande importância, nomeadamente, para a determinação dos riscos a que este grupo de indivíduos pode estar exposto no seu dia-a-dia quando utilizam estes produtos.

Activos fixos tangíveis numa empresa industrial do ramo automóvel transição para o SNC

Dissertação para a obtenção do grau de mestre em Contabilidade e Finanças Orientador: Mestre António Costa Reis

Synthesis, structure and electrochemical behaviour of Na, Mg-II, Mn-II, Cd-II and Ni-II complexes of 3-(2-carboxyphenylhydrazone)pentane-2,4-dione

Mononuclear manganese(II) [Mn(kappa O-HL)(2)(CH3OH)(4)] (4), nickel(II) [Ni(kappa O-2, kappa N-L)(H2O)(3)] (5), cadmium(II) [Cd(kappa O-2-HL)(2)(CH3OH)(3)] (7), tetranuclear zinc(II) [Zn-4(mu-OH)(2)(1 kappa O:2 kappa O-HL)(4)(kappa O-HL)(2)(H2O)(4)] (6) and polynuclear aqua sodium(I) [Na(H2O)(2)(mu-H2O)(2)](n)(HL)(n) (2) and magnesium(II) [Mg(OH)(H2O)(mu-H2O)(2)](n)(-HL)(n) (3) complexes were synthesized using 3-(2-carboxyphenyl-hydrazone)pentane-2,4-dione (H2L, 1) as a ligand precursor. The complexes were characterized by single crystal X-ray diffraction, elemental analysis, IR, H-1 and C-13 NMR (for 2, 3, 6 and 7) spectroscopies. Mono- or dianionic deprotonated derivatives of H2L display different coordination modes and lead to topologies and nuclearities of the complexes depending on metal ions and conditions used for the syntheses. Extensive intermolecular H-bonds form supramolecular arrangements in 1D chains (4 and 6), 1D chains of the organic anion and 2D networks of the metal-aqua aggregates (2 and 3), 2D networks (7) or even 3D frameworks (5). Electrochemical studies, by cyclic voltammetry and controlled potential electrolysis, show ligand centred redox processes as corroborated by theoretical DFT calculations in terms of LUMO and HOMO compositions. (C) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Iron oxide/gold core/shell nanomagnetic probes and CdS biolabels for amplified electrochemical immunosensing of Salmonella typhimurium

There is an imminent need for rapid methods to detect and determine pathogenic bacteria in food products as alternatives to the laborious and time-consuming culture procedures. In this work, an electrochemical immunoassay using iron/gold core/shell nanoparticles (Fe@Au) conjugated with anti-Salmonella antibodies was developed. The chemical synthesis and functionalization of magnetic and gold-coated magnetic nanoparticles is reported. Fe@Au nanoparticles were functionalized with different self-assembled monolayers and characterized using ultraviolet-visible spectrometry, transmission electron microscopy, and voltammetric techniques. The determination of Salmonella typhimurium, on screen-printed carbon electrodes, was performed by square-wave anodic stripping voltammetry through the use of CdS nanocrystals. The calibration curve was established between 1×101 and 1×106 cells/mL and the limit of detection was 13 cells/mL. The developed method showed that it is possible to determine the bacteria in milk at low concentrations and is suitable for the rapid (less than 1 h) and sensitive detection of S. typhimurium in real samples. Therefore, the developed methodology could contribute to the improvement of the quality control of food samples.

Quantificação de metais potencialmente tóxicos em mexilhão dourado (Limnoperna fortunei) por espectrometria de absorção atômica com fonte contínua e alta resolução empregando amostragem direta de sólidos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação ecotoxicológica de lixiviados de lamas provenientes de estações de tratamento de águas. Capacidade de germinação de sementes de alface (lactuca sativa)

A água superficial para posterior consumo humano, tem de passar por diversas etapas de tratamento, de forma a dar cumprimento aos requisitos da legislação vigente, decreto-Lei n.º 306/2007 de 27 de Agosto. Como resultado do referido tratamento produzem-se resíduos, nomeadamente, as lamas de clarificação de água. De acordo com a estratégia da União Europeia, a deposição em aterro destas lamas apenas deverá ser efectuada em situações excepcionais ou temporárias. A procura de uma solução ambientalmente mais aceitável para o destino final a atribuir a estas lamas de clarificação de água deverá ser, um dos objectivos das empresas abastecedoras de água para consumo humano. Com o intuito de verificar a possibilidade de utilização das lamas produzidas nas Estações de Tratamento de Água (ETA) em solos agrícolas, realizaram-se testes ecotoxicológicos para avaliar a capacidade de germinação de sementes de alface (Lactuca sativa). Foram igualmente realizadas determinações de alguns metais nos lixiviados, por espectrofotometria de absorção atómica com atomização por chama e por Câmara de grafite. O cádmio e o chumbo por imposição da legislação aplicável aos géneros alimentícios, Regulamento (CE) 1881/2006 de 19 de Dezembro e o alumínio e o ferro por estarem presentes nos tratamentos de algumas das águas superficiais em estudo. As lamas estudadas eram provenientes de ETA com captação de água superficial em rios e albufeiras distintos do norte de Portugal, com utilização de tratamentos também diferentes. Os resultados obtidos com os lixiviados das lamas provenientes das ETA com captações dos rios Ferreira, Ferro e Vizela e Tâmega, evidenciaram inibição da germinação para algumas das diluições testadas. No entanto, não se observou qualquer efeito tóxico para as lamas das ETA com captações da albufeira do Alto Rabagão e dos rios Rabaçal, Douro e Paiva. Dos metais alumínio, cádmio, ferro e chumbo determinados nos lixiviados, apenas o alumínio estava acima do limite de detecção. No entanto, não foi possível estabelecer qualquer correlação entre o tratamento aplicado à água superficial nas várias ETA com a concentração do alumínio nem com os resultados dos ensaios ecotoxicológicos. Não obstante, parece haver relação entre a proximidade geográfica do local de captação de água e os resultados dos bioensaios.

Análise de metais em infusões de chás e ervas aromáticas por espectrofotometria de absorção atómica de alta resolução com fonte contínua

Actualmente tem-se verificado um grande aumento na procura e a utilização de produtos naturais contendo extractos de algas, com fins medicinais, sendo cada vez maior a diversidade de oferta desses produtos, vendidos em ervanária e afins. A bibliografia tem mostrado que as algas têm capacidade de acumulação de metais pesados. As algas, sendo organismos aquáticos, estão sujeitas a contaminações dos locais (não identificados) de onde provêm. O controlo e fiscalização para estes produtos é praticamente inexistente. O objectivo deste projecto foi o desenvolvimento de metodologias analíticas com vista à quantificação de metais em infusões de chás e ervas aromáticas. Foram analisadas 9 amostras: uma de chá verde, uma de chá preto, uma infusão de lima, uma de camomila, uma mistura de chá com ervas e quatro misturas contendo algas. A espectrofotometria de absorção atómica é o método de referência para a análise de metais. Neste trabalho foi utilizado um espectrofotómetro de absorção atómica com fonte de radiação contínua e monocromador de alta resolução. Sendo esta uma tecnologia inovadora foi necessário desenvolver metodologias para os métodos de análise. A atomização em chama foi a técnica utilizada para a quantificação do cálcio, potássio, magnésio, manganês e sódio. A atomização electrotérmica foi usada para o cádmio, cobalto, crómio, cobre, níquel e chumbo. Tendo em conta os limites legislados (Decreto-Lei Nº306/2007 de 27 de Agosto) obtiveram-se teores preocupantes para o níquel (iguais ou superiores ao limite legislado) em todas as amostras analisadas e para o manganês em duas das amostras (chá verde e chá preto). Todas as amostras contendo algas apresentaram teores de Ca, Mg e Na superiores aos das restantes. Para os restantes elementos não foi possível relacionar as concentrações com a composição das infusões, em particular a presença de algas.

Efeito de metais pesados na alga Pseudokirchneriella subcapitata

O impacto dos metais pesados em ambientes aquáticos, incluindo águas residuais, é vulgarmente determinado através de testes de toxicidade. A microalga Pseudokirchneriella subcapitata é usada nos métodos de toxicidade recomendados por organismos Internacionais como a EPA (Environmental Protection Agency) e a OCDE (Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Económico). O presente trabalho teve como objectivo avaliar o impacto do cádmio e do zinco no crescimento, na autofluorescência e na actividade metabólica da alga P. subcapitata. Para tal, a alga, em fase exponencial de crescimento, foi inoculada no meio de cultura contendo Cd (150, 500 ou 700 nmol/l) ou Zn (300, 1800 ou 6000 nmol/l). A concentração mais baixa de Cd e Zn não provocou qualquer efeito inibitório. Para uma concentração intermédia de Cd e Zn, observou-se uma redução do crescimento, ao fim de 72 h, de 63 e 50 %, respectivamente. No caso da concentração mais elevada de Cd e de Zn, observou-se uma redução do crescimento, ao fim de 72 h, de 83 e 97 %, respectivamente. A perda de autofluorescência da alga, devido à presença de Cd e de Zn, seguiu um padrão similar ao efeito sobre o crescimento. Resultados preliminares mostraram que a exposição das células de P. subcapitata a 700 nmol/ de Cd, durante 1h, induziu uma inibição da actividade esterásica de 52 %, enquanto que a incubação com 6000 nmol/l de Zn, durante 6 h, provocou uma redução da actividade esterásica de ~ 50 %. Em conclusão, os resultados obtidos mostram que o Cd é mais tóxico que o Zn para a alga P. subcapitata. A perda de autofluorescência, devido à exposição aos metais pesados em estudo, ocorreu segundo um padrão similar ao efeito inibitório sobre o crescimento. O Cd e Zn provocaram uma rápida perda (no espaço de 6 h) da actividade esterásica. Estes resultados sugerem que a avaliação da actividade esterásica da alga P. subcapitata poderá constituir um indicador sensível na avaliação da toxicidade.