Comparison of aminolevulinic acid and hexylester aminolevulinate induced protoporphyrin IX distribution in human bladder cancer.

PURPOSE: Successful photodynamic therapy of epithelial cancer requires a specific photosensitization of malignant tissue. We evaluate the intensity and localization of protoporphyrin IX (PpIX) in superficial transitional cell carcinoma and nonmalignant cells of the human bladder following topical administration of its precursor, either aminolevulinic acid (ALA) or hexylester aminolevulinate (HAL). MATERIALS AND METHODS: Solutions of ALA or HAL were instilled into the bladder of 18 patients presenting with recurrent transitional cell carcinoma. The distribution of PpIX through the bladder wall was studied on frozen biopsies using fluorescence microscopy and correlated with pathological findings. RESULTS: Topical bladder instillation with 180 mmol (3%) ALA administered for 6 hours or 8 mmol (0.2%) HAL administered for 4 hours gave similar results regarding intensity and tissue distribution of PpIX fluorescence, whereas 8 mmol HAL administered for 2 hours followed by 2 hours of resting time (2+2 hours concept) induced a PpIX fluorescence twice as high. The fluorescence remained limited to cancer cells. Only a trace of PpIX fluorescence was observed in suburothelial connective tissue, that is chorion, but none in the bladder smooth muscle regardless of experiment conditions. CONCLUSIONS: HAL is an excellent precursor for PpIX synthesis in bladder cancer. With the 2+2 hour topical administration condition it yielded the highest PpIX fluorescence intensity and fluorescence contrast between normal and malignant urothelial cells. This approach allows us to optimize PpIX tissue distribution for photodynamic therapy in superficial bladder cancer.

Danos ao DNA promovidos por ácido 5-aminolevulínico: possível associação com o desenvolvimento de carcinoma hepatocelular em portadores de porfiria aguda intermitente

5-Aminolevulinic acid (ALA) is a heme precursor accumulated in acute intermittent porphyria (AIP), which might be associated with hepatocellular carcinoma (HCC) in symptomatic patients. Under metal catalyzed oxidation, ALA and its cyclic dimerization product, 3,6-dihydropyrazine-2,5-dipropanoic acid, produce reactive oxygen species that damage plasmid and calf thymus DNA bases, increase the steady state level of 8-oxo-7,8-dihydro-2´-deoxyguanosine in liver DNA and promote mitochondrial DNA damage. The final product of ALA, 4,5-dioxovaleric acid (DOVA), is able to alkylate guanine moieties, producing adducts. ALA and DOVA are mutagenic in bacteria. This review shows an up-to-date literature data that reinforce the hypothesis that the DNA damage induced by ALA may be associated with the development of HCC in AIP patients.

Determination of 5-aminosalicylic acid in pharmaceutical formulations by square wave voltammetry at pencil graphite electrodes

An analytical method for the determination of the anti-inflammatory drug 5-aminosalicylic acid (5-ASA) in pharmaceutical formulations using square wave voltammetry at pencil graphite electrodes was developed. After the optimization of the experimental conditions, calibration curves were obtained in the linear concentration range from 9.78 × 10-7 to 7.25 × 10-5 mol L-1 resulting in a limit of detection of 2.12 ± 0.05 x 10-8 mol L-1. Statistical tests showed that the concentrations of 5-ASA in commercial tablets and enemas obtained with the proposed voltammetric method agreed with HPLC values at a 95% confidence level.

Catalytic transformations of fatty acid derivatives for food, oleochemicals and fuels over carbon supported platinum group metals

Växtoljor som utgör en förnybar naturresurs används som sådana eller i modifierade former i många industriella processer, som är av stor betydelse för vårt vardagliga liv. Växtoljor används i livsmedel, i kemiska och farmaceutiska produkter, i textilindustrin, för framställning av färgämnen och beläggningsmaterial samt som miljövänliga bränslekomponenter. Fetter och oljor hör till de äldsta kemiska komponenterna som utnyttjas av människan. De består huvudsakligen av glycerolestrar och fettsyror. Fetter och oljor har typiskt en kolkedja med kol-koldubbelbindningar samt karboxyl- och estergrupper, som kan genom hydrering eller dekarboxylering konverteras till nyttiga och miljövänliga produkter med hjälp av ädelmetallkatalysatorer. Aktivt kol (C) används som bärare på katalysatorerna. Väteaddition, d.v.s. hydrering av växtoljor har varit föremål för omfattande forskning i över hundra års tid. Hydreringen är en viktig process, för den tillämpas på produktion av fetter och margarin. Omättade fettsyror hydreras traditionellt på nickelbaserade heterogena katalysatorer. Samtidigt med en partiell hydrering av fettsyrorna och fettsyraestrarna som har två dubbelbindningar pågår också isomeringsreaktioner, vilka ger cis- och transisomerer av reaktantmolekylerna. Den största nackdelen med nickelkatalysatorerna är deras giftighet samt bildning av ohälsosamma transisomerer i reaktionsprodukterna. Dessutom deaktiveras nickelkatalysatorn snabbt p.g.a. att nickeltvålar bildas i reaktionsblandningen. Platinabaserade katalysatorer lider däremot inte av dessa begränsningar. Metaller i platinagruppen i det periodiska systemet studerades i detalj för att avslöja kinetiska effekter i hydreringen av cis-metyloleat. Palladium, rutenium, rhodium, platina och iridium användes som katalytiska metaller. Metallhalten på aktivkolbärare var 1 vikt-%. De olika platinametallerna undersöktes för att kartlägga konkurrerande hydrerings- och isomeringsrutter på metallerna. Det visade sig att metallerna i andra raden av det periodiska systemet (Ru, Rh, Pd) är aktivare i isomeringsprocesserna, medan metallerna i tredje raden (Ir, Pt) har en lägre aktivitet. Pd/C valdes bland platinametallerna, för att den är attraktiv ur ekonomisk synvinkel och den är mycket aktiv och selektiv, speciellt jämfört med nickel. Tyngdpunkten i arbetet var utvecklingen av en alternativ, palladiumbaserad hydreringsteknologi som skulle ersätta den traditionella teknologin som är baserad på användningen av nickelkatalysatorer. Palladiumbaserade katalysatorer kan återcirkuleras, de är aktivare och mera resistenta mot syror och de bildar mindre mängder av skadliga transisomerer. För att denna teknologi skall bli ekonomiskt hållbar och konkurrenskraftig, måste den basera sig på de bästa möjliga katalysatorerna, vilket innebär att en optimal kombination av hög aktivitet och selektivitet samt en lång livstid för katalysatorn krävs. Därför inkluderades teknologiska aspekter kraftigt i forskningen. Mycket arbete satsades på design av palladium på en mesoporös kolbärare och undersökning av korrelationerna mellan katalysatorns egenskaper och dess aktivitet i isomeriseringsreaktionerna och i hydreringen av kol-koldubbelbindningarna i reaktantmolekylen. Katalysatorerna karakteriserades med många fysikaliska och kemiska metoder (transmissionselektronmikroskopi (TEM), röntgendiffraktion (XRD), röntgenfotoelektronspektroskopi (XPS), temperaturprogrammerad reduktion (TPR), temperaturprogrammerad desorption (TPD) av kolmonoxid, kemisorption av kolmonoxid, fysisorption av kväve). Temperaturens, vätetryckets och katalysatorkoncentrationens inverkan på fettsyra- och isomersammansättningen hos de hydrerade oljorna bestämdes under kinetiska betingelser, i frånvaro av massöverföringseffekter. Syreavspjälkning genom fullständig dekarboxylering av karboxylgruppen i fettsyramolekylen är det hittills bästa sättet att framställa miljövänlig dieselolja, eftersom linjära paraffiner fås som reaktionsprodukter och en tillsats av dyr vätgas undviks. Deoxygeneringen undersöktes systematiskt på en Pd/C-katalysator (Sibunit) genom att använda mättade fettsyror C16-C20 och C22 som råvara. Produktmolekylen blev en dieselliknande kolvätemolekyl, med en kolatom färre än i utgångsmolekylen. Lika stora dekarboxyleringshastigheter observerades för rena, mättade fettsyror. En jämförelse av deoxygenereringshastigheterna för stearin-, olein- och linolsyra som råvara vid 300oC i närvaro av 1-volymprocent väte på mesoporös Pd/C (Sibunit) avslöjade att katalysatorns aktivitet och selektivitet ökade med en ökande mättningsgrad av reaktantmolekylen. Då stearinsyra användes som utgångsmolekyl, bestod huvudprodukterna av önskade C17-kolväten, medan mängden av aromatiska C17-komponenter ökade, då olein- och linolsyra användes som utgångsmolekyler. Katalysatordeaktiveringen var relativt påfallande vid deoxygeneringen av linolsyra så att endast 3% av fettsyrorna omsattes till produkter i 330 min. Deaktiveringen orsakades av aromatiska C17-komponenter samt av fettsyradimerer, som bildades via en Diels-Alderreaktion. Hydreringen av omättade fettsyror kan därför rekommenderas som ett primärt kemiskt steg i framställningen av miljövänliga dieselprodukter. Målet var också att öka förståelsen av palladiummetallernas roll i nanoskala, speciellt effekten av metallpartiklarna i katalytisk hydrering och deoxygenering. Pd/C-katalysatorer med lika stora halter av Pd syntetiserades och metallens dispersion på bärarmaterialet varierades systematiskt genom en kontrollerad uppväxt av palladiumnanopartiklar på aktiv kolbärare. Metalldispersionens effekt på hydrerings-hastigheten och cis-transförhållandet undersöktes i detalj. En optimal metalldispersion som gav den högsta dekarboxyleringshastigheten hittades. Massöverföringens inverkan på reaktionens hastighet studerades experimentellt och temperaturprogrammerad desorption av kolmonoxid från katalysatorytan undersöktes ingående. Hydrering av växtoljor genomfördes under satsvisa och kontinuerliga betingelser. Både finfördelat Pd/C och katalysatorgranulat användes i experimenten. Ett av målen med arbetet var uppskalningen av hydreringsprocesserna. Med tanke på stora produktionsvolymer var det logiskt att undersöka kontinuerliga hydrerings- och dekarboxyleringsteknologier. En kontinuerlig packad bäddreaktor studerades i laboratorieskala, vilket gav viktig information om katalysatorns långtidsstabilitet och deaktivering. Effekten av rena fettsyror och triglycerider som råvara samt metallpartikelstorleken och palladiumhalten studerades med hjälp av den kontinuerliga reaktorn. Produktionskapaciteten som erhölls med satsvis och kontinuerlig drift jämfördes. Dekarboxyleringen av stearinsyra undersöktes också i en kontinuerlig packad bädd. Omsättningsgraden blev 15% för en stabil katalysator.

Bis- and tris-(methylphosphonic) acid derivatives of a 14-membered tetraazamacrocycle containing pyridine: synthesis, protonation and complexation studies

Two N-methylphosphonic acid derivatives of a 14-membered tetraazamacrocycle containing pyridine have been synthesized, H4L1 and H6L2. The protonation constants of these compounds and the stability constants of complexes of both ligands with Ni2+, Cu2+ and Zn2+ were determined by potentiometric methods at 298 K and ionic strength 0.10 mol dm(-3) in NMe4NO3. The high overall basicity of both compounds is ascribed to the presence of the phosphonate arms. H-1 and P-31 NMR spectroscopic titrations were performed to elucidate the sequence of protonation, which were complemented by conformational analysis studies. The complexes of these ligands have stability constants of the order of or higher than those formed with ligands having the same macrocyclic backbone but acetate arms. At pH = 7 the highest pM values were found for solutions containing the compound with three acetate groups, followed immediately by those of H6L2, however, as expected, the increasing pH favours the complexes of ligands containing phosphonate groups. The single-crystal structure of Na-2[Cu(HL1)]NO3.8H(2)O has shown that the coordination geometry around the copper atom is a distorted square pyramid. Three nitrogen atoms of the macrocyclic backbone and one oxygen atom from one methylphosphonate arm define the basal plane, and the apical coordination is accomplished via the nitrogen atom trans to the pyridine ring of the macrocycle. To achieve this geometric arrangement, the macrocycle adopts a folded conformation. This structure seems consistent with Uv-vis-NIR spectroscopy for the Ni2+ and the Cu2+ complexes and with the EPR for the latter.

Ring-rearrangement metathesis of bicyclic amino acid derivatives

In this letter, we describe the ring-rearrangement metathesis (RRM) of bicyclic amino acid derivatives. The procedure is of use for the synthesis of constrained amino acid and peptide derivatives with potential as reverse-turn inducers. (c) 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Anacardic acid derivatives as inhibitors of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase from Trypanosoma cruzi

Chagas` disease, a parasitic infection caused by the flagellate protozoan Trypanosoma cruzi, is a major public health problem affecting millions of individuals in Latin America. On the basis of the essential role in the life cycle of T. cruzi, the glycolytic enzyme glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) has been considered an attractive target for the development of novel antitrypanosomatid agents. In the present work, we describe the inhibitory effects of a small library of natural and synthetic anacardic acid derivatives against the target enzyme. The most potent inhibitors, 6-n-pentadecyl-(1) and 6-n-dodecylsalicilic acids (10e), have IC(50) values of 28 and 55 mu M, respectively. The inhibition was not reversed or prevented by the addition of Triton X-100, indicating that aggregate-based inhibition did not occur. In addition, detailed mechanistic characterization of the effects of these compounds on the T. cruzi GAPDH-catalyzed reaction showed clear noncompetitive inhibition with respect to both substrate and cofactor. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Geranylation of benzoic acid derivatives by enzymatic extracts from Piper crassinervium (Piperaceae)

The ability to carry out geranylations on aromatic substrates using enzymatic extracts from the leaves of Piper crassinervium (Piperaceae) was evaluated. A literature analysis pointed out its importance as a source of prenylated bioactive molecules. The screening performed on aromatic acceptors (benzoic acids, phenols and phenylpropanoids) including geranyl diphosphate as prenyl donor, showed the biotransformation of the 3,4-dihydroxybenzoic acid by the crude extract, and the p-hydroxybenzoic acid by both the microsomal fraction and the crude extract, after treating leaves with glucose. The analysis of the products allowed the identification of C- and O-geranylated derivatives, and the protease (subtilisin and pepsin) inhibition performed on the O-geranylated compounds showed weak inhibition. Electrophoretic profiles indicated the presence of bands/spots among 56-58 kDa and pI 6-7, which are compatible with prenyltransferases. These findings show that P. crassinervium could be considered as a source of extracts with geranyltransferase activity to perform biotransformations on aromatic substrates. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Prenylated benzoic acid derivatives from Piper aduncum L. and P. hostmannianum C. DC. (Piperaceae)

The bioactivity-guided fractionation of the crude extracts from leaves of Brazilian species Piper aduncum and Piper hostmannianum by means of bioautography using the fungi Cladosporium cladosporioides and C. sphaerospermum afforded prenylated methyl benzoate, chromenes, and dihydrobenzopyran derivatives as antifungal compounds. The isolation and structural elucidation of a new compound methyl 4-hydroxy-3-(2`-hydroperoxy-3`-methyl-3`-butenyl) benzoate were performed by application of chromatographic techniques and spectroscopic analyses. (C) 2009 Phytochemical Society of Europe. Published by Elsevier B.V. All rights reserved.

Pyrodysinoic Acid Derivatives from the Marine Sponge Dysidea robusta

Three new nitrogen-containing terpenes related to pyrodysinoic acid (1) have been isolated from the sponge Dysidea robusta collected in Brazil. Isopyrodysinoic acid (2), 13-hydroxyisopyrodysinoic acid (3), and pyrodysinoic acid B (4) were obtained from the crude extract of D. robusta and identified by analysis of spectroscopic data. Pyrodysinoic acid B (4) is the first furodysin or furodysinin sesquiterpene derivative with a trans junction between the two six-membered rings of the 1,2,3,4,4a,7,8,8a-octahydro-1,1,6-trimethylnaphthalene moiety.

The importance of protoporphyrin IX efflux for ALA-PDT dosimetry

One of the major advances in PDT is the use of 5-aminolevulinic acid (ALA) to induce the production of an enclogenous photosensitizer inside the cells using intracellular enzymatic pathways. ALA is the first intermediate in heme biosynthesis and a precursor of the protoporphyrin IX (PpIX). When activated by light, this efficient photosensitizer accumulated in the target cells can produce cytotoxicity. The aim of this study was to find the best conditions for cell killing using ALA to temporarily increase the concentration of PpIX in two cell lines. It was shown that a considerable efflux of synthesized PpIX occurs. Since this efflux is time-dependent, it is essential to know the optimum time for irradiation after ALA administration. So, the efflux of PpIX from the cells is an important parameter to be considered for ALA-PDT dosimetry.

Topliss method in the optimization of salicylic acid derivatives as potential antimycobacterial agents

The Topliss method was used to guide a synthetic path in support of drug discovery efforts toward the identification of potent antimycobacterial agents. Salicylic acid and its derivatives, p-chloro, p-methoxy, and m-chlorosalicylic acid, exemplify a series of synthetic compounds whose minimum inhibitory concentrations for a strain of Mycobacterium were determined and compared to those of the reference drug, p-aminosalicylic acid. Several physicochemical descriptors (including Hammett's sigma constant, ionization constant, dipole moment, Hansch constant, calculated partition coefficient, Sterimol-L and -B-4 and molecular volume) were considered to elucidate structure-activity relationships. Molecular electrostatic potential and molecular dipole moment maps were also calculated using the AM1 semi-empirical method. Among the new derivatives, m-chlorosalicylic acid showed the lowest minimum inhibitory concentration. The overall results suggest that both physicochemical properties and electronic features may influence the biological activity of this series of antimycobacterial agents and thus should be considered in designing new p-aminosalicylic acid analogs.

Determination of 5-aminosalicylic acid in pharmaceutical formulations by square wave voltammetry at pencil graphite electrodes

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

Alkyl Hydroxybenzoic Acid Derivatives that Inhibit HIV-1 Protease Dimerization

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)