Plant compounds insecticide activity against Coleoptera pests of stored products

The objective of this work was to screen plants with insecticide activity, in order to isolate, identify and assess the bioactivity of insecticide compounds present in these plants, against Coleoptera pests of stored products: Oryzaephilus surinamensis L. (Silvanidae), Rhyzopertha dominica F. (Bostrichidae) and Sitophilus zeamais Mots. (Curculionidae). The plant species used were: basil (Ocimum selloi Benth.), rue (Ruta graveolens L.), lion's ear (Leonotis nepetifolia (L.) R.Br.), jimson weed (Datura stramonium L.), baleeira herb (Cordia verbenacea L.), mint (Mentha piperita L.), wild balsam apple (Mormodica charantia L.), and billy goat weed or mentrasto (Ageratum conyzoides L.). The insecticide activity of hexane and ethanol extracts from those plants on R. dominica was evaluated. Among them, only hexane extract of A. conyzoides showed insecticide activity; the hexane extract of this species was successively fractionated by silica gel column chromatography, for isolation and purification of the active compounds. Compounds 5,6,7,8,3',4',5'-heptamethoxyflavone; 5,6,7,8,3'-pentamethoxy-4',5'-methilenedioxyflavone and coumarin were identified. However, only coumarin showed insecticide activity against three insect pests (LD50 from 2.72 to 39.71 mg g-1 a.i.). The increasing order of insects susceptibility to coumarin was R. dominica, S. zeamais and O. surinamensis.

Contribuições recentes da reação de hidroformilação na síntese de produtos farmacêuticos: parte II

The hydroformylation reaction represents one of the most important C1-chemistry area in the chemical industry. This catalytic process, which has been developed up to now mainly to the production of commodities chemicals, has shown a remarkable potential for the preparation of several categories of specialty chemicals and in particular pharmaceutical compounds. Arylpropanoic acids, various amines containing aryl groups, and intermediates for the preparation of vitamins, carbocyclic and heterocyclic compounds and many other classes of organic molecules endowed with pharmacological activity are currently accessible in good-to-high yields through hydroformylation of selected olefinic substrates. The asymmetric hydroformylation is going to reach the stage of maturity and hence to contribute in solving many troublesome synthetic problems connected with the preparation of pharmacologically active compounds with very high enantiomeric purity. The present survey emphasizes the usefulness of synthesis gas as a starting material in fine chemistry, which is expected to be important for industry.

Biossurfactantes: propriedades e aplicações

Chemically synthesized surfactants are widely used for many purposes in almost every sector of modern industry. Surface-active compounds of biological origin (biosurfactants) have been gaining attention in recent years because of some advantages such as biodegradability, low toxicity, diversity of applications and functionality under extreme conditions. Microbial biosurfactants are useful in bioremediation of water and soil, enhanced oil recovery, and in many formulations of petrochemical, chemical, pharmaceutical, food, cosmetic and textile industries. The importance of biosurfactants, their characteristics and industrial applications are discussed.

Avaliação do potencial antioxidante de extratos ativos de plantas obtidos por extração com fluido supercrítico

The aim of this work was to evaluate the antioxidant properties of ginger and rosemary extracts, obtained by supercritical extraction. The extracts were characterized by HPLC, GC-MS, phenolic compounds content and antioxidant activity. The main active compounds were identified and high content of phenolic compounds was observed. The extracts presented high antioxidant activity against the free radicals ABTS•+ (350 and 200 mM Trolox/g, for ginger and rosemary, respectively) and DPPH•+ (145 and 80 mM Trolox/g, for ginger and rosemary, respectively). These results suggested that the attained extracts are potential substitutes of synthetic antioxidants used in chemical, food and pharmaceutical industries.

Study of the volatile compounds from plum (Prunus domestica L. cv. Horvin) and estimation of their contribution to the fruit aroma

Simultaneous Distillation-Extraction (SDE) and headspace-solid phase microextraction (HS-SPME) combined with GC-FID and GC-MS were used to analyze volatile compounds from plum (Prunus domestica L. cv. Horvin) and to estimate the most odor-active compounds by application of the Odor Activity Values (OAV). The analyses led to the identification of 148 components, including 58 esters, 23 terpenoids, 14 aldehydes, 11 alcohols, 10 ketones, 9 alkanes, 7 acids, 4 lactones, 3 phenols, and other 9 compounds of different structures. According to the results of SDE-GC-MS, SPME-GC-MS and OAV, ethyl 2-methylbutanoate, hexyl acetate, (E)-2-nonenal, ethyl butanoate, (E)-2-decenal, ethyl hexanoate, nonanal, decanal, (E)-β-ionone, Γ-dodecalactone, (Z)-3-hexenyl acetate, pentyl acetate, linalool, Γ-decalactone, butyl acetate, limonene, propyl acetate, Δ-decalactone, diethyl sulfide, (E)-2-hexenyl acetate, ethyl heptanoate, (Z)-3-hexenol, (Z)-3-hexenyl hexanoate, eugenol, (E)-2-hexenal, ethyl pentanoate, hexyl 2-methylbutanoate, isopentyl hexanoate, 1-hexanol, Γ-nonalactone, myrcene, octyl acetate, phenylacetaldehyde, 1-butanol, isobutyl acetate, (E)-2-heptenal, octadecanal, and nerol are characteristic odor active compounds in fresh plums since they showed concentrations far above their odor thresholds.

Synthesis of chiral homoallylic alcohols and phthalans through the asymmetric allylation of carbonyl compounds /

The implementation of chiral centres within biologically active compounds has been a perplexing yet motivational force in chemistry. This work presents the attempted formation of a concurrent or sequential tandem catalyzed methodology of enantioselective nucleophilic addition and electrophilic cyclization. The 2'- arylalkynyl- aldehyde, ketone, and imine substrates used within were adeptly chosen with a dually activated structure; 1) for nucleophilic addition to the electrophilic substituents; and 2) for carbophilic activation of the alkyne substituent to undergo cyclization. To accomplish the nucleophilic addition, two distinct allylation methodologies were pursued: (/?)-BINOL catalyzed-allylboration and (5)- BINAP-AgF catalyzed-allylsilylation. BINAP catalyzed enantioselective allylation of 2'-arylalkynyl-aldehydes, to form chiral homoallylic alcohols, was successful. Homoallylic alcohols were isolated with high enantio-purity (>80%), which then underwent sequential cyclization to form chiral allylic phthalans, in moderate yields. An application of this methodology towards the construction of biologically active compounds was included with the partial synthesis of the natural product and H. pylori inhibitor, (+)-Spirolaxine methyl ether.

Elucidation of odour-potent compounds and sensory profiles of Vidal blanc and Riesling icewines from the Niagara Peninsula : effect of harvest date and crop level

I t was hypothesized that the freeze/thaw cycles endured by icewine grapes would change their chemical composition, resulting in unique chemical fingerprint and sensory properties, and would be affected by harvest date (HD) and crop level (CL). The objectives were: 1) to identify odour-active compounds using gas chromatographic and sensory analysis; 2) to determine the effect of CL and HD on these compounds; 3) to determine the icewine sensory profiles; 4) to correlate analytical and sensory results for an overall icewine profile. CharmAnalysis™ determined the Top 15 odour-potent compounds in Vidal and Riesling icewine and table wines; 24 and 23 compounds, respectively. The majority of the compounds had the highest concentrations in the icewines compared to table wines. These compounds were used as the foundation for assessing differences in icewine chemical profiles from different HD and CL. Vidal and Riesling icewine were made from grapes picked at different HD; HI : 19 December; H2: 29 December; H3: 18 January; H4: 11 February (Vidal only). HI wines differed from H3 and H4 wines in both Vidal and Riesling for aroma compounds and sensory profiles. - Three·CL [control (fully cropped), cluster thin at fruit set to one basal cluster/shoot (TFS), and cluster thin at veraison to one basal cluster/shoot (TV)] were evaluated for Riesling and Vidal cultivars over two seasons. Vidal icewines had the highest concentration of aroma compounds in the control and TV icewines in 2003 and in TFS icewines in 2004. In Riesling, most aroma compounds had the highest concentration in the TV icewines and the lowest concentration in the TFS wine for both years. The thinned treatments were associated with almost all of the sensory attributes in both cultivars, both years. HD and CL affected the chemical variables, aroma compounds and sensory properties of Vidal and Riesling icewines and freeze/thaw events changed their sensory profile. The most odour-potent compounds were p-damascenone, cis-rose oxide, 1- octen-3-ol, 4-vinylguaiacol, ethyl octanoate, and ethyl hexanoate. The role of Pdamascenone as a marker compound for icewine requires further investigation. This research provides a strong foundation for the understanding the odour-active volatiles and sensory profiles important to icewine.

Antidiabetic activity of Vaccinium vitis-idaea, a medicinal plant from the traditional pharmacopeia of the James Bay Cree

L’incidence du diabète chez les premières nations du Canada est plus de trois fois celle du reste du pays, dû, en partie, aux traitements culturellement inappropriés. Notre projet vise à traiter le diabète chez ces populations à partir de leur pharmacopée de médicine traditionnelle afin d’améliorer l’acceptation des traitements. En utilisant une approche ethnobotanique, notre équipe a identifié 17 plantes médicinales utilisées pour traiter des symptômes du diabète par les Cris d'Eeyou Istchee (Baie James, Québec). Parmi eux, l'extrait éthanolique de baies de Vaccinium vitis-idaea a montré un effet stimulateur sur le transport du glucose dans les cellules musculaires squelettiques et les adipocytes en culture. Le but de cette thèse était d’élucider les mécanismes par lesquels cet extrait exerce ses effets anti-hyperglycémiants, d’identifier ses principes actifs et de confirmer in vivo, son efficacité. Les résultats démontrent que V.vitis a augmenté le transport du glucose dans les cellules musculaires en cultures, C2C12 et L6 et a stimulé la translocation des transporteurs GLUT4 dans les cellules L6. L'extrait a également inhibé la respiration dans les mitochondries isolées du foie du rat. Cet effet est semblable à celui de la metformine et en lien avec la production du stress métabolique et l'activation de l'AMPK. De plus, la voie de signalisation de l’insuline ne semble pas être impliquée dans le mécanisme d’action de V. vitis. Le fractionnement guidé par la stimulation du transport du glucose a mené à l'isolation des principes actifs; la quercétine, la quercétine-3-O-galactoside, et la quercétine-3-O-glucoside. Comparable à l'extrait brut, ses composés ont stimulé la voie AMPK. Cependant, la quércetine était la seule à inhiber la respiration mitochondriale. Pour valider l'effet de V.vitis in vivo, l'extrait (1% dans l'eau de boisson) a été administré aux souris KKAy pendant 10 jours. La glycémie et le poids corporel ont été significativement réduits par V.vitis. Ces effets ont été associés à une diminution de la prise alimentaire, ce qui suggère que V.vitis diminue l'appétit. L'étude pair-fed a confirmé que les effets de V.vitis sont, majoritairement, dû à la réduction de l’appétit. De plus, V.vitis a augmenté la teneur en GLUT4 dans le muscle squelettique, a stimulé la iv phosphorylation de l'ACC et a augmenté les niveaux de PPAR-α dans le foie des souris KKAy. Ces effets se voient être additifs à l’effet anorexigène de V. vitis. Au cours du fractionnement bioguidé de l’extrait, l’ester méthylique de l'acide caféique (CAME), un produit formé lors de la procédure du fractionnement, a démontré un effet stimulateur puissant sur le transport du glucose dans les celules C2C12 et donc un potentiel anti-diabétique. Pour identifier d'autres acides caféique active (AC) et pour élucider leurs relations structure-activité et structure-toxicité, vingt dérivés AC ont été testés. Outre CAME, quatre composés ont stimulé le transport du glucose et ont activé l'AMPK suite au stress métabolique résultant d'un découplage de la phosphorylation oxydative mitochondriale. L’activité nécessite une fonction d’AC intacte dépourvu de groupements fortement ionisés et ceci était bien corrélée avec la lipophilicite et la toxicité. Les résultats de cette thèse soutiennent le potentiel thérapeutique de V. vitis, ses composés actifs ainsi que de la famille de l’AC et pour la prévention et le traitement du diabète.

Développement de tensioactifs à base d’acides biliaires pegylés pour des applications pharmaceutiques

Les acides biliaires sont reconnus comme des tensioactifs d’origine biologique potentiellement applicables dans le domaine pharmaceutique. Leurs structures en font une plateforme idéale pour l’obtention de nouvelles architectures polymères. Des composés synthétisés par polymérisation anionique de dérivés d’oxirane comme l’oxyde d’éthylène, offre des dérivés amphiphiles pegylés démontrant des propriétés d’agrégation intéressantes en vue d’une amélioration de la biocompatibilité et de la capacité d’encapsulation médicamenteuse. Une large gamme d’acides biliaires pegylés (BA(EGn)x) a été préparée avec comme objectif premier leurs applications dans la formulation de principes actifs problématiques. Pour cela, une caractérisation rigoureuse du comportement de ces dérivés (modulation de la longueur (2 < n < 19) et du nombre de bras (2 < x < 4) de PEG) en solution a été réalisée. Dans le but d’améliorer la biodisponibilité de principes actifs lipophiles (cas de l’itraconazole), des nanoémulsions spontanées, composées de BA(EGn)x et d’acide oléique, ont été développées. L’évaluation in vitro, de la toxicité (cellulaire), et de la capacité de solubilisation des systèmes BA(EGn)x, ainsi que les paramètres pharmacocinétiques in vivo (chez le rat), suggèrent une livraison contrôlée par nos systèmes auto-assemblés lors de l’administration orale et intraveineuse. Aussi, la synthèse de copolymères en blocs en étoile à base d’acide cholique pegylés a été effectuée par polymérisation anionique par addition d’un second bloc au caractère hydrophobe de poly(éther d’allyle et de glycidyle) (CA(EGn-b-AGEm)4). Selon le ratio de blocs hydrophiles-hydrophobes CA(EGn-b-AGEm)4, des réponses thermiques en solution (LCST) ont été observées par un point de trouble (Cp) entre 8 oC et 37 oC. Un mécanisme de formation d’agrégats en plusieurs étapes est suggéré. La thiolation des allyles des PAGE permet une fonctionnalisation terminale à haute densité, comparable aux dendrimères. Les caractérisations physico-chimiques des CA(EGn-b-AGEm-NH2)4 et CA(EGn-b-AGEm-COOH)4 indiquent la formation de structures auto-assemblées en solution, sensibles à la température ou au pH. Cette fonctionnalisation élargie le domaine d’application des dérivés d’acides biliaires pegylés en étoile vers la transfection d’ADN, la livraison de siRNA thérapeutiques ou encore à une sélectivité de livraison médicamenteux (ex. sensibilité au pH, greffage ligands).

Analyse par spectrométrie de masse des antibiotiques vétérinaires liés à l’élevage porcin

L’élevage des porcs représente une source importante de déversement d’antibiotiques dans l’environnement par l’intermédiaire de l’épandage du lisier qui contient une grande quantité de ces molécules sur les champs agricoles. Il a été prouvé que ces molécules biologiquement actives peuvent avoir un impact toxique sur l’écosystème. Par ailleurs, elles sont aussi suspectées d’engendrer des problèmes sanitaires et de contribuer à la résistance bactérienne pouvant mener à des infections difficilement traitables chez les humains. Le contrôle de ces substances dans l’environnement est donc nécessaire. De nombreuses méthodes analytiques sont proposées dans la littérature scientifique pour recenser ces composés dans plusieurs types de matrice. Cependant, peu de ces méthodes permettent l’analyse de ces contaminants dans des matrices issues de l’élevage agricole intensif. Par ailleurs, les méthodes analytiques disponibles sont souvent sujettes à des faux positifs compte tenu de la complexité des matrices étudiées et du matériel utilisé et ne prennent souvent pas en compte les métabolites et produits de dégradation. Enfin, les niveaux d’analyse atteints avec ces méthodes ne sont parfois plus à jour étant donné l’évolution de la chimie analytique et de la spectrométrie de masse. Dans cette optique, de nouvelles méthodes d’analyses ont été développées pour rechercher et quantifier les antibiotiques dans des matrices dérivées de l’élevage intensif des porcs en essayant de proposer des approches alternatives sensibles, sélectives et robustes pour quantifier ces molécules. Une première méthode d’analyse basée sur une technique d’introduction d’échantillon alternative à l’aide d’une interface fonctionnant à l’aide d’une désorption thermique par diode laser munie d’une source à ionisation à pression atmosphérique, couplée à la spectrométrie de masse en tandem a été développée. L’objectif est de proposer une analyse plus rapide tout en atteignant des niveaux de concentration adaptés à la matrice étudiée. Cette technique d’analyse couplée à un traitement d’échantillon efficace a permis l’analyse de plusieurs antibiotiques vétérinaires de différentes classes dans des échantillons de lisier avec des temps d’analyse courts. Les limites de détection atteintes sont comprises entre 2,5 et 8,3 µg kg-1 et sont comparables avec celles pouvant être obtenues avec la chromatographie liquide dans une matrice similaire. En vue d’analyser simultanément une série de tétracyclines, une deuxième méthode d’analyse utilisant la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse à haute résolution (HRMS) a été proposée. L’utilisation de la HRMS a été motivée par le fait que cette technique d’analyse est moins sensible aux faux positifs que le triple quadripôle traditionnel. Des limites de détection comprises entre 1,5 et 3,6 µg kg-1 ont été atteintes dans des échantillons de lisier en utilisant un mode d’analyse par fragmentation. L’utilisation de méthodes de quantifications ciblées est une démarche intéressante lorsque la présence de contaminants est suspectée dans un échantillon. Toutefois, les contaminants non intégrés à cette méthode d’analyse ciblée ne peuvent être détectés même à de fortes concentrations. Dans ce contexte, une méthode d’analyse non ciblée a été développée pour la recherche de pharmaceutiques vétérinaires dans des effluents agricoles en utilisant la spectrométrie de masse à haute résolution et une cartouche SPE polymérique polyvalente. Cette méthode a permis l’identification d’antibiotiques et de pharmaceutiques couramment utilisés dans l’élevage porcin. La plupart des méthodes d’analyse disponibles dans la littérature se concentrent sur l’analyse des composés parents, mais pas sur les sous-produits de dégradation. L’approche utilisée dans la deuxième méthode d’analyse a donc été étendue et appliquée à d’autres classes d’antibiotiques pour mesurer les concentrations de plusieurs résidus d’antibiotiques dans les sols et les eaux de drainage d’un champ agricole expérimental. Les sols du champ renfermaient un mélange d’antibiotiques ainsi que leurs produits de dégradation relatifs à des concentrations mesurées jusqu’à 1020 µg kg-1. Une partie de ces composés ont voyagé par l’intermédiaire des eaux de drainage du champ ou des concentrations pouvant atteindre 3200 ng L-1 ont pu être relevées.

Development of Electrochemical Sensors for Various Pharmaceuticals

The development of electrochemical sensors is currently one of the active areas of research in analytical chemistry.Voltammetric sensors as an important class of electrochemical sensors are extensively used in pharmaceutical applications.In voltammetric analysis,many active compounds in dosage forms,in contrast to excipients,can be readily oxidised or reduced at the electrode surface by applying a potential.Chemically modified electrodes have great significance in the electrochemical determination of pharmaceuticals.The modification of electrode results in efficient determination of electroactive species at very lower potential without any major interferences.The present study involves the fabrication of 8 voltammetric sensors for the drugs Metronidazole Benzoate, Sulfamethoxazole, Acyclovir, Pam Chloride , Trimethoprim , Tamsulosin Hydrochloride and Ceftriaxone Sodium.Two sensors were developed for the drug tamsulosin hydrochloride while one sensor each was developed for the other drugs.

Methylxanthines are the psycho-pharmacologically active constituents of chocolate

Rationale: Liking, cravings and addiction for chocolate ("chocoholism") are often explained through the presence of pharmacologically active compounds. However, mere "presence" does not guarantee psycho-activity. Objectives: Two double-blind, placebo-controlled studies measured the effects on cognitive performance and mood of the amounts of cocoa powder and methylxanthines found in a 50 g bar of dark chocolate. Methods: In study 1, participants (n=20) completed a test battery once before and twice after treatment administration. Treatments included 11.6 g cocoa powder and a caffeine and theobromine combination (19 and 250 mg, respectively). Study 2 (n=22) comprised three post-treatment test batteries and investigated the effects of "milk" and "dark" chocolate levels of these methylxanthines. The test battery consisted of a long duration simple reaction time task, a rapid visual information processing task, and a mood questionnaire. Results: Identical improvements on the mood construct "energetic arousal" and cognitive function were found for cocoa powder and the caffeine+theobromine combination versus placebo. In chocolate, both "milk chocolate" and "dark chocolate" methylxanthine doses improved cognitive function compared with "white chocolate". The effects of white chocolate did not differ significantly from those of water. Conclusion: A normal portion of chocolate exhibits psychopharmacological activity. The identical profile of effects exerted by cocoa powder and its methylxanthine constituents shows this activity to be confined to the combination of caffeine and theobromine. Methylxanthines may contribute to the popularity of chocolate; however, other attributes are probably much more important in determining chocolate's special appeal and in explaining related self-reports of chocolate cravings and "chocoholism".

Global warming potentials and radiative efficiencies of halocarbons and related compounds: a comprehensive review

In the mid-1970s it was recognized that, as well as being substances that deplete stratospheric ozone, chlorofluorocarbons (CFCs) were strong greenhouse gases that could have substantial impacts on radiative forcing of climate change. Around a decade later, this group of radiatively active compounds was expanded to include a large number of replacements for ozone-depleting substances such as chlorocarbons, hydrochlorocarbons, hydrochlorofluorocarbons (HCFCs), hydrofluorocarbons (HFCs), perfluorocarbons (PFCs), bromofluorocarbons, and bromochlorofluorocarbons. This paper systematically reviews the published literature concerning the radiative efficiencies (REs) of CFCs, bromofluorocarbons and bromochlorofluorocarbons (halons), HCFCs, HFCs, PFCs, SF6, NF3, and related halogen containing compounds. In addition we provide a comprehensive and self-consistent set of new calculations of REs and global warming potentials (GWPs) for these compounds, mostly employing atmospheric lifetimes taken from the available literature. We also present Global Temperature change Potentials (GTPs) for selected gases. Infrared absorption spectra used in the RE calculations were taken from databases and individual studies, and from experimental and ab initio computational studies. Evaluations of REs and GWPs are presented for more than 200 compounds. Our calculations yield REs significantly (> 5%) different from those in the Intergovernmental Panel on Climate Change Fourth Assessment Report (AR4) for 49 compounds. We present new RE values for more than 100 gases which were not included in AR4. A widely-used simple method to calculate REs and GWPs from absorption spectra and atmospheric lifetimes is assessed and updated. This is the most comprehensive review of the radiative efficiencies and global warming potentials of halogenated compounds performed to date.

Structure-Activity Relationship for Quaternary Ammonium Compounds Hybridized with Poly(methyl methacrylate)

Hybrid films from poly (methylmethacrylate) (PMMA) and dioctadecyldimethylammonium bromide (DODAB), cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), or tetrapropylammonium bromide (TPAB) were characterized by determination of wettability, ellipsometry, atomic force microscopy, active compounds diffusion to water, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) with determination of atomic composition on the films surface, and biocidal activity against Pseudomonas aeruginosa or Staphylococcus aureus. QAC mobility in the films increased from DODAB to CTAB to TPAB. Diffusion and optimal hydrophobic hydrophilic balance imparted the highest bioactivity to CTAB. DODAB sustained immobilization at the film surface killed bacteria upon contact. TPAB ability to diffuse was useless because of its unfavorable hydrophobic hydrophilic balance for bioactivity.

Aplicação das técnicas eletroanalíticas (voltametria cíclica e de pulso diferencial) usando o eletrodo de diamante dopado com boro para o estudo da isoniazida, etambutol, rifampicina e pirazinamida

In this work a study was done using electrochemical cyclic voltammetry and differential pulse voltammetry for isoniazida (INH), ethambutol (EMB), rifampicina (RIF) and pyrazinamide (PZA) using the electrode boron-doped diamond (BDD) as working electrode. It also verified the applicability of the technique of differential pulse voltammetry in the quantification of the active compounds used in the treatment of tuberculosis, subsequently applying in samples of pharmaceutical formulation. Among the four active compounds studied, isoniazid showed the best results for the detection and quantification using differential pulse voltammetry. At pH 4 and pH 8, for the calibration curves to INH showed good linearity, with quantification limits of 6.15 mmol L-1 (0,844 ppm) and 4.08 mmol L-1 (0.560 ppm) for the respective pH. The proposed method can be used to determine drug isoniazid, for recovery values were obtained in approximately 100%