Synthesis, characterization and application of ion imprinted poly(vinylimidazole) for zinc ion extraction/preconcentration with faas determination

In this paper, we describe the synthesis of an ion imprinted polymer (IIP) by homogeneous polymerization and its use in solid-phase to extract and preconcentrate zinc ions. Under optimal conditions (pH 5.0, preconcentration flow rate of 12.0 mL min-1, and eluted with 1.0 mol L-1 HNO3) this procedure allows the determination of zinc with an enrichment factor of 10.2, and with limits of detection and quantification of 1.5 and 5.0 µg L-1, respectively. The accuracy of our results was confirmed by analysis of tap water and certified reference materials: NIST 1570a (Spinach leaves) and NIST 1515 (Apple leaves).

Méthodologie pour la synthèse combinatoire d’azapeptides: application à la synthèse d’analogues aza-GHRP-6 en tant que ligands du récepteur CD36

Les azapeptides sont des mimes peptidiques où le carbone alpha d’un ou de plusieurs acides aminés est remplacé par un atome d’azote. Cette modification tend à stabiliser une conformation en repliement beta en raison de la répulsion électronique entre les paires d’électrons libres des atomes d’azote adjacents et de la géométrie plane de l’urée. De plus, le résidu semicarbazide a une meilleure résistance face aux protéases en plus d’être chimiquement plus stable qu’une liaison amide. Bien que les propriétés des azapeptides en fassent des mimes peptidiques intéressants, leurs méthodes de synthèses font appel à la synthèse laborieuse d’hydrazines substituées en solution. Le peptide sécréteur d’hormone de croissance 6 (GHRP-6, His-D-Trp-Ala-Trp-D-Phe-Lys-NH2) est un hexapeptide synthétique qui possède une affinité pour deux récepteurs distincts: les récepteurs GHS-R1a et CD36. Les travaux effectués au cours de mon doctorat qui seront détaillés dans cet ouvrage visent à atteindre deux objectifs: (1) le développement d’analogues du peptide GHRP-6 sélectif à un seul récepteur et (2) la mise au point d’une nouvelle méthodologie pour la synthèse combinatoire d’azapeptides. En réponse au premier objectif, la synthèse parallèle de 49 analogues aza-GHRP-6 a été effectuée et certains candidats sélectifs au récepteur CD36 ont été identifiés. L’étude de leurs propriétés anti-angiogéniques, effectuée par nos collaborateurs, a également permis d’identifier des candidats intéressants pour le traitement potentiel de la dégénérescence maculaire liée à l’âge. Une nouvelle approche pour la synthèse combinatoire d’azapeptides, faisant appel à l’alkylation et la déprotection chimiosélective d’une sous-unité semicarbazone ancrée sur support solide, a ensuite été développée. La portée de cette méthodologie a été augmentée par la découverte de conditions permettant l’arylation régiosélective de cette sous-unité semicarbazone, donnant accès à treize nouveaux dérivés aza-GHRP-6 possédant des résidus aza-arylglycines aux positions D-Trp2 et Trp4. L’élaboration de conditions propices à l’alkylation et la déprotection chimiosélective de la semicarbazone a donné accès à une variété de chaînes latérales sur l’acide aminé « aza » préalablement inaccessibles. Nous avons, entre autres, démontré qu’une chaîne latérale propargyl pouvait être incorporée sur l’acide aminé « aza ». Tenant compte de la réactivité des alcynes, nous avons ensuite élaboré des conditions réactionnelles permettant la formation in situ d’azotures aromatiques, suivie d’une réaction de cycloaddition 1,3-dipolaire sur support solide, dans le but d’obtenir des mimes de tryptophane. Sept analogues du GHRP-6 ont été synthétisés et testés pour affinité au récepteur CD36 par nos collaborateurs. De plus, nous avons effectué une réaction de couplage en solution entre un dipeptide possédant un résidu aza-propargylglycine, du paraformaldehyde et une variété d’amines secondaires (couplage A3) afin d’accéder à des mimes rigides d’aza-lysine. Ces sous-unités ont ensuite été incorporées sur support solide afin de générer sept nouveaux azapeptides avec des dérivés aza-lysine à la position Trp4 du GHRP-6. Enfin, une réaction de cyclisation 5-exo-dig a été développée pour la synthèse de N-amino imidazolin-2-ones en tant que nouveaux mimes peptidiques. Leur fonctionnalisation par une série de groupements benzyliques à la position 4 de l’hétérocycle a été rendue possible grâce à un couplage Sonogashira précédant la réaction de cyclisation. Les propriétés conformationnelles de cette nouvelle famille de composés ont été étudiées par cristallographie aux rayons X et spectroscopie RMN d’un tétrapeptide modèle. L’activité biologique de deux mimes peptidiques, possédant un résidu N-amino-4-méthyl- et 4-benzyl-imidazolin-2-one à la position Trp4 du GHRP-6, a aussi été examinée. L’ensemble de ces travaux devrait contribuer à l’avancement des connaissances au niveau des facteurs structurels et conformationnels requis pour le développement d’azapeptides en tant que ligands du récepteur CD36. De plus, les résultats obtenus devraient encourager davantage l’utilisation d’azapeptides comme peptidomimétiques grâce à leur nouvelle facilité de synthèse et la diversité grandissante au niveau de la chaîne latérale des acides aminés « aza ».

Structural tuning of Montmorillonite clays by pillaring: Designing of shape selective solid acid catalysts and PANI - Montmorillonite nanocomposites

Green chemistry boots eco-friendly,natural clays as catalysts in the chemical as well as in the pharmaceutical industry.Industry demands thermal stability,mechanical strength etc for the catalyst and there the modification methods becomes important.Pillaring tunes clays as efficient catalytic templates for shape selective organic synthesis.Here pillared clays are used as promising alternatives for the environmentally hazardous homogeneous catalysts in some industrially important Friedel-Crafts alkylation reactions of arenes with lower alchohols and higher olefins.The layer structure is enhanced upon pillaring and allows the nanocomposite formation with polyaniline to develop today’s nanoscale diameter devices.Present work gives an entry of pillared clays to the world of conducting composite nanofibers.

Synthesis of N-amino compounds and C2 symmetric N-amino compounds and transformation into aziridines using olefins

Aziridine, Stickstoffanaloga der Epoxide, können regio- und stereoselektive Ringöffnungsreaktionen eingehen, wodurch ihnen als „building blocks“ in der Organischen Synthese eine große Bedeutung zukommt. In dieser Arbeit wurden unterschiedliche N-Aminoverbindungen synthetisiert sowie die Anwendungsmöglichkeit dieser Hydrazinderivate als Stickstoffquellen in Aziridinierungen von Olefinen untersucht. In der vorliegenden Dissertation wurde eine neue Methode zur Darstellung von N-Aminosuccinimid entwickelt und die Einsatzmöglichkeit als Stickstoffquelle in Aziridinierungsreaktionen in einer Reihe von Umsetzungen mit funktionalisierten ebenso wie mit nicht-funktionalisierten Olefinen demonstriert. Die ableitbaren Aziridine wurden hierbei in Ausbeuten von bis zu 80 % erhalten. In der Aziridinierungsreaktion von N-Aminosuccinimid mit 4,7-Dihydro-2-isopropyl-1,3-dioxepin resultieren bicyclische Aziridinierungsprodukte, die als endo/exo-Isomere in einem 1:1-Verhältnis anfallen. Es ist in dieser Arbeit gelungen, die Isomere in guten Ausbeuten zu erhalten, sie säulenchromatographisch zu trennen und ihre Konfiguration im festen Zustand mittels Kristallstrukturanalyse eindeutig zu bestimmen. Enantiomerenangereicherte Olefine, wie z. B. in 2-Position alkylsubstituierte 5-Methyl-4H-1,3-dioxine mit Enantiomerenüberschüssen von 92% ee liefern in der Aziridinierung mit N-Aminosuccinimid und Iodosylbenzol ein 4-Methyl-1,3-oxazolidin-4-carbaldehydderivat in einer zweistufigen Reaktion- der Aziridinierung und einer Umlagerung- ein 4-Methyl-1,3-oxazolidin-4-carbaldehydderivat. Für die Diastereoselektivität des Aziridinierungsschrittes wurde 65 % de bestimmt. In einer neuen Synthese über zwei Stufen ausgehend von (+)-3,4-Dimethoxysuccinanhydrid konnte ein chiraler Stickstoffüberträger - (+)-N-Amino-3,4-dimethoxysuccinimid - in Ausbeuten bis zu 86 % synthetisiert. Die Umsetzung dieser optisch aktiven Stickstoffquelle mit einer Vielzahl prochiraler Alkene führt zu diastereomeren Aziridinen in Ausbeuten bis zu 65% und Diastereoselektivitäten von bis zu 66% de. Anhand ausgewählter Verbindungen konnten die Absolutkonfigurationen der Reaktionsprodukte mittels Kristallstrukturanalyse eindeutig geklärt werden.

Synthesis and evaluation of cyclic cationic peptides as antimicrobial agents for use in plant protection

Aquesta tesi doctoral se centra en l'estudi de l'aplicació de pèptids antimicrobians en la lluita contra agents patògens de cultius de plantes d'interès econòmic.L'estratègia sintètica s'ha portat a terme utilitzant metodologies convencionals de síntesi de pèptids en fase sòlida com l'estratègia tridimensional ortogonal Fmoc/tBut/Allyl. Ha calgut fer la recerca de les condicions òptimes per a l'eliminació del grup Allyl i la ciclació. D'entre els pèptids cíclics de 4-10 aminoacids sintetitzats, el decapèptid c(Lys-Leu-Lys-Leu-Lys-Phe-Lys-Lys-Leu-Gln) ha resultat ésser el més efectiu i s'ha pres com a base per al disseny d'una quimioteca de 56 pèptids. Dels resultats obtinguts s'ha sintetitzat una segona quimioteca basada en l'estructura general c(X1-X2-X3-X4-Lys-Phe-Lys-Lys-Leu-Gln) determinada com la que posseix el millor perfil d'activitat. Els pèptids més efectius obtinguts constituixen els primers exemples de pèptids cíclics actius contra E. amylovora i poden ser considerats com a bons candidats pel desenvolupament d'agents antimicrobians efectius en protecció vegetal.

Soil mobility of sewage sludge-derived dissolved organic matter, copper, nickel and zinc

A soil (sandy loam) column leaching study aimed to determine the extent of mobility and co-mobility of Cu, Ni, Zn and dissolved organic matter (DOM) released from a surface-application (equivalent to 50 t ds ha(-1)) of anaerobically-digested sewage sludge. Leaching of DOM through It the soil column was found to be almost un-retarded. Decidedly similar behaviour was exhibited by Ni suggesting that it migrated as organic complexes. Whilst Cu was also found to be leached, significant retardation was evident. However, the importance of DOM in promoting the mobility of both Cu and Ni was evidenced by their lack of mobility when added to the soil column as inorganic forms. The presence of DOM did not prevent Zn from becoming completely adsorbed by the soil solid phase. In relation to WHO drinking water guidelines, only Ni concentrations showed potential environmental significance. due to the relatively poor retention of Ni by the sludge solid phase. (C) 2003 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Complexation of copper by sewage sludge-derived dissolved organic matter: Effects on soil sorption behaviour and plant uptake

The complexation of Cu by sewage sludge-derived dissolved organic matter (SSDOM) is a process by which the environmental significance of the element may become enhanced due to reduced soil sorption and, hence, increased mobility. The work described in this paper used an ion selective electrode procedure to show that SSDOM complexation of Cu was greatest at intermediate pH values because competition between hydrogen ions and Cu for SSDOM binding sites, and between hydroxyl ions and SSDOM as Cu ligands, was lowest at such values. Batch sorption experiments further showed that the process of Cu complexation by SSDOM provided an explanation for enhanced desorption of Cu from the solid phase of a contaminated, organic matter-rich, clay loam soil, and reduced adsorption of Cu onto the solid phase of a sandy loam soil. Complexation of Cu by SSDOM did not affect uptake of Cu by spring barley plants, when compared to free ionic Cu, in a sand-culture pot experiment. However, it did appear to lead to greater biomass yields of the plant; perhaps indicating that the Cu-SSDOM complex had a lower toxicity towards the plant than the free Cu ion.

Synthesis, X-ray crystal structures and properties of complex salts and sterically crowded heteroleptic complexes of group 10 metal ions with aromatic sulfonyl dithiocarbimates and triphenylphosphine ligand

Two new complex salts of the form (Bu4N)(2)[Ni(L)(2)] (1) and (Ph4P)(2)[Ni(L)(2)] (2) and four heteroleptic complexes cis-M(PPh3)(2)(L) [M = Ni(II) (3), Pd(II) (4), L = 4-CH3OC6H4SO2N=CS2] and cis-M(PPh3)(2)(L') [M = Pd(II) (5), Pt(II) (6), L' = C6H5SO2N=CS2] were prepared and characterized by elemental analyses, IR, H-1, C-13 and P-31 NMR and UV-Vis spectra, solution and solid phase conductivity measurements and X-ray crystallography. A minor product trans-Pd(PPh3)(2)(SH)(2), 4a was also obtained with the synthesis of 4. The NiS4 and MP2S2 core in the complex salts and heteroleptic complexes are in the distorted square-plane whereas in the trans complex, 4a the centrosymmetric PdS2P2 core is perforce square planar. X-ray crystallography revealed the proximity of the ortho phenyl proton of the PPh3 ligand to Pd(II) showing rare intramolecular C-H center dot center dot center dot Pd anagostic binding interactions in the palladium cis-5 and trans-4a complexes. The complex salts with sigma(rt) values similar to 10 (5) S cm (1) show semi-conductor behaviors. The palladium and platinum complexes show photoluminescence properties in solution at room temperature.

Synthesis of 3 '-S-phosphorothiolate oligonucleotides for their potential use in RNA interference

The potency of RNA interference (RNAi) undoubtedly can be improved through chemical modifications to the small interfering RNAs (siRNA). By incorporation of the 3′-S-phosphorothiolate modification into strands of RNA, it is hoped that specific regions of a siRNA duplex can be stabilised to enhance the target binding affinity of a selected antisense strand into the activated RNA-induced silencing complex (RISC*). Oligonucleotides composed entirely of this modification are desirable so unconventional 5′ → 3′ synthesis is investigated, with initial solution-phase testing proving successful. The phosphoroamidite monomer required for solid-phase synthesis has also been produced.

Preparation of recoverable Ru catalysts for liquid-phase oxidation and hydrogenation reactions

We here report the synthesis, characterization and catalytic performance of new supported Ru(III) and Ru(0) catalysts. In contrast to most supported catalysts, these new developed catalysts for oxidation and hydrogenation reactions were prepared using nearly the same synthetic strategy, and are easily recovered by magnetic separation from liquid phase reactions. The catalysts were found to be active in both forms, Ru(III) and Ru(0), for selective oxidation of alcohols and hydrogenation of olefins, respectively. The catalysts operate under mild conditions to activate molecular oxygen or molecular hydrogen to perform clean conversion of selected substrates. Aryl and alkyl alcohols were converted to aldehydes under mild conditions, with negligible metal leaching. If the metal is properly reduced, Ru(0) nanoparticles immobilized on the magnetic support surface are obtained, and the catalyst becomes active for hydrogenation reactions. (c) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Acanthoscurrin Fragment 101-132: Total Synthesis at 60 degrees C of a Novel Difficult Sequence

Glycine-rich proteins (GRP), serve a variety of biological functions. Acanthoscurrin is an antimicrobial GRP isolated front hemocytes-of the Brazilian spider Acanthoscurria gomesiana. Aiming to contribute to the knowledge of the secondary structure and stepwise solid-phase synthesis of GRPs` glycine-rich domains, we attempted to prepare G(101)GGLGGGRGGGYG(113) GGGGYGGGYG(123)GGy(126)GGGKYK(132)-NH(2), acanthoscurrin C-terminal amidated fragment. Although a theoretical prediction did not indicate high aggregation potential for this peptide, repetitive incomplete aminoacylations were observed after incorporating Tyr(126) to the growing peptide-MBHA resin (Boc chemistry) at 60 degrees C. The problem was not solved by varying the coupling reagents or solvents, adding chaotropic salts to the reaction media or changing the resin/chemistry (Rink amide resin/Fmoc chemistry). Some improvement was mode when CLEAR amide resin (Fmoc chemistry) was 32 used, as it allowed for obtaining fragment (G(113)-K(132) NIR-FT-Raman spectra collected for samples of the growing peptide-MBHA, -Rink amide resin and -CLEAR amide resin revealed the presence of beta-sheet structures. Only the combination of CLEAR-amide resin, 60 degrees C, Fmoc-(Fmoc-Hmb)Gly-OH and LiCl (the last two used alternately) was able to inhibit the phenomenon, as proven by NIR-FT-Raman analysis of the growing peptide-resin, allowing the total synthesis of desired 132 fragment Gly(101)-K(132). In summary, this work describes a new difficult sequence, contributes to understanding stepwise solid-phase synthesis of this type of peptide and shows that, at least while protected and linked to a resin, this GRPs glycine-rich motif presents all early tendency to assume beta-sheet structures. (c) 2008 Wiley Periodicals, Inc. Biopolymers (Pept Sci) 92: 65-75, 2009.

Multimilligram enantioresolution of sulfoxide proton pump inhibitors by liquid chromatography on polysaccharide-based chiral stationary phase

The enantiomers of sulfoxide proton pump inhibitors - omeprazole, lansoprazole, rabeprazole and Ro 18-5364 - were enantiomerically separated by liquid chromatography at multimilligram scale on a poly saccharide-based chiral stationary phase using normal and polar organic conditions as mobile phase. The values of the recovery and production rate were significant for each enantiomer; better results were achieved using a solid-phase injection system. However, this system was applied just for the enantionteric separation of omeprazole to demonstrate the applicability of this injection mode at milligram scale. The chiroptical characterization of the compounds was performed using a polarimeter and a circular dichroism detector. The higher enantiomeric purity obtained for the isolated enantiomers suggests that the methods here described should be considered as a simple and rapid way to obtain enantiomeric pure standards for analytical purpose. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Synthesis and Characterization of Ruteno-Cuprates by Solid State Reactions

A new class of hybrid ruteno-cuprates - such as Ru-1212 and Ru-1222 - was discovered in 1995 by Bauerfeind and collaborators. These materials present superconducting and magnetic states at low temperatures, an atypical duality in other superconductors. The superconductivity is more easily observed in Ru-1222, while Ru-1212 is a more problematic case, due to the strong effects of the preparation details in its superconducting properties, becoming the material superconductor or not. Ru-1212 presents a critical temperature that can vary between 0 and 46 K, depending on the preparation conditions, and a temperature of magnetic transition of around 132 K. The samples were prepared through solid state reactions, by using a mixture of high purity powders, followed by calcination and sinterization in the nitrogen and oxygen atmospheres. This paper shows the preparation process of Ru-1212 samples, followed by their structural and magnetic characterization.

Synthesis, characterization, and application of modified silica in the removal and preconcentration of lead ions from natural river water

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Design and synthesis of peptides from bacterial ParE toxin as inhibitors of topoisomerases

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)