Lactide polymerization with iron alkoxide complexes

Les essais préliminaires pour préparer des alcoolates de fer à partir du bichlorure ou bibromure de fer (II), en les combinant avec des ligands de type diimino pyridine, ont engendré la formation de complexes homoleptiques et hétéroleptiques, dépendant des substituants sur les branches imines du ligand. Ces complexes homoleptiques octaédriques et paramagnétiques ont été étudiés par rapport à leurs propriétés spectroscopiques et cristallographiques. De plus, la synthèse des complexes de fer hétéroleptique a engendré de bons précurseurs penta-coordonnés pour les réactions de substitution de ligands avec des alcoolates de métaux alcalins, de manière à produire les dialcoolates de fer (II) désirés. Des techniques d’analyse telles que la spectroscopie UV-vis, l’analyse élémentaire, la spectrométrie de masse à haute résolution et la cristallographie aux rayons X ont été utilisées pour caractériser ces complexes de fer. L’activité catalytique de ces complexes de fer (II) a aussi été étudiée par rapport à la polymérisation du lactide; les dialcoolates convoités ont été générés in-situ en raison de la difficulté à produire et à isoler les dérivés alcoolates des complexes diimino pyridine de fer. Une étude approfondie a aussi été faite sur les réactions de polymérisation, surtout par rapport aux valeurs de conversion à l’échelle du temps, ainsi qu’à la tacticité des chaines de polymères obtenues. Ces analyses ont été effectuées par l’entremise de la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire, de la chromatographie d’exclusion stérique, et de la spectrométrie de masse MALDI (désorption-ionisation laser assistée par matrice).

Nouvelles stratégies pour l’analyse des cyanotoxines par spectrométrie de masse

Les cyanobactéries ont une place très importante dans les écosystèmes aquatiques et un nombre important d’espèces considéré comme nuisible de par leur production de métabolites toxiques. Ces cyanotoxines possèdent des propriétés très variées et ont souvent été associées à des épisodes d’empoisonnement. L’augmentation des épisodes d’efflorescence d’origine cyanobactériennes et le potentiel qu’ils augmentent avec les changements climatiques a renchéri l’intérêt de l’étude des cyanobactéries et de leurs toxines. Considérant la complexité chimique des cyanotoxines, le développement de méthodes de détection simples, sensibles et rapides est toujours considéré comme étant un défi analytique. Considérant ces défis, le développement de nouvelles approches analytiques pour la détection de cyanotoxines dans l’eau et les poissons ayant été contaminés par des efflorescences cyanobactériennes nuisibles a été proposé. Une première approche consiste en l’utilisation d’une extraction sur phase solide en ligne couplée à une chromatographie liquide et à une détection en spectrométrie de masse en tandem (SPE-LC-MS/MS) permettant l’analyse de six analogues de microcystines (MC), de l’anatoxine (ANA-a) et de la cylindrospermopsine (CYN). La méthode permet une analyse simple et rapide et ainsi que la séparation chromatographique d’ANA-a et de son interférence isobare, la phénylalanine. Les limites de détection obtenues se trouvaient entre 0,01 et 0,02 μg L-1 et des concentrations retrouvées dans des eaux de lacs du Québec se trouvaient entre 0,024 et 36 μg L-1. Une deuxième méthode a permis l’analyse du b-N-méthylamino-L-alanine (BMAA), d’ANA-a, de CYN et de la saxitoxine (STX) dans les eaux de lac contaminés. L’analyse de deux isomères de conformation du BMAA a été effectuée afin d’améliorer la sélectivité de la détection. L’utilisation d’une SPE manuelle permet la purification et préconcentration des échantillons et une dérivatisation à base de chlorure de dansyle permet une chromatographie simplifiée. L’analyse effectuée par LC couplée à la spectrométrie de masse à haute résolution (HRMS) et des limites de détections ont été obtenues entre 0,007 et 0,01 µg L-1. Des échantillons réels ont été analysés avec des concentrations entre 0,01 et 0,3 µg L-1 permettant ainsi la confirmation de la présence du BMAA dans les efflorescences de cyanobactéries au Québec. Un deuxième volet du projet consiste en l’utilisation d’une technologie d’introduction d’échantillon permettant des analyses ultra-rapides (< 15 secondes/échantillons) sans étape chromatographique, la désorption thermique à diode laser (LDTD) couplée à l’ionisation chimique à pression atmosphérique (APCI) et à la spectrométrie de masse (MS). Un premier projet consiste en l’analyse des MC totales par l’intermédiaire d’une oxydation de Lemieux permettant un bris de la molécule et obtenant une fraction commune aux multiples congénères existants des MC. Cette fraction, le MMPB, est analysée, après une extraction liquide-liquide, par LDTD-APCI-MS/MS. Une limite de détection de 0,2 µg L-1 a été obtenue et des concentrations entre 1 et 425 µg L-1 ont été trouvées dans des échantillons d’eau de lac contaminés du Québec. De plus, une analyse en parallèle avec des étalons pour divers congénères des MC a permis de suggérer la possible présence de congénères ou d’isomères non détectés. Un deuxième projet consiste en l’analyse directe d’ANA-a par LDTD-APCI-HRMS pour résoudre son interférence isobare, la phénylalanine, grâce à la détection à haute résolution. La LDTD n’offre pas de séparation chromatographique et l’utilisation de la HRMS permet de distinguer les signaux d’ANA-a de ceux de la phénylalanine. Une limite de détection de 0,2 µg L-1 a été obtenue et la méthode a été appliquée sur des échantillons réels d’eau avec un échantillon positif en ANA-a avec une concentration de 0,21 µg L-1. Finalement, à l’aide de la LDTD-APCI-HRMS, l’analyse des MC totales a été adaptée pour la chair de poisson afin de déterminer la fraction libre et liée des MC et comparer les résultats avec des analyses conventionnelles. L’utilisation d’une digestion par hydroxyde de sodium précédant l’oxydation de Lemieux suivi d’une purification par SPE a permis d’obtenir une limite de détection de 2,7 µg kg-1. Des échantillons de poissons contaminés ont été analysés, on a retrouvé des concentrations en MC totales de 2,9 et 13,2 µg kg-1 comparativement aux analyses usuelles qui avaient démontré un seul échantillon positif à 2 µg kg-1, indiquant la possible présence de MC non détectés en utilisant les méthodes conventionnelles.

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.

Nitrosopersulfide (SSNO-) targets soluble guanylyl cyclase and induces vasodilation in vivo

Background Recent experimental evidence suggests that nitric oxide (NO) and hydrogen sulfide signaling pathways are intimately intertwined particularly in the vasculature, with mutual attenuation or potentiation of biological responses under control of the soluble guanylyl cyclase (sGC) / phopshodiesterase (PDE) pathway. There is now compelling evidence that part of the NO/sulfide cross talk has a chemical foundation via the formation of S/N-hybrid molecules including thionitrous acid (HSNO) and nitrosopersulfde (SSNO-). The aim of this study was to characterize the bioactive products of the interaction between sulfide and NO metabolites targeting sGC that may potentially regulate vasodilation. Results We found that the chemical interaction of sulfide with NO or nitrosothiols leads to formation of S/N-hybrid metabolites including SSNO- via intermediate formation of HSNO. Contrary to a recent report in the literature but consistent with the transient nature of HSNO, its formation was not detectable by high-resolution mass spectrometry under physiologically relevant conditions. SSNO- is also formed in non-aqueous media by the reaction of nitrite with oxidized sulfur species including colloidal sulfur and polysulfides. SSNO- is stable in the presence of high concentrations of thiols, release NO, and activates sGC in RFL-6 cells in an NO-dependent fashion. Moreover, SSNO- is a potent vasodilator in aortic rings in vitro and lowers blood pressure in rats in vivo. The presence of high concentrations of SOD or thiols does not affect SSNO- mediated sGC activation, while it potentiates and inhibits the effects of the nitroxyl (HNO) donor Angeli's salt, suggesting that HNO release from SSNO- is not involved in sGC activation. Conclusion The reaction between NO and sulfide leads to fomation of S/N-hybrid molecules including SSNO-, releasing NO, activating sGC and inducing vasodilation. SSNO- is considerably more stable than HSNO at pH 7.4 and thus a more likely biological mediator that can account for the chemical cross-talk between NO and sulfide.

A simplified description of the evolution of organic aerosol composition in the atmosphere

Organic aerosol (OA) in the atmosphere consists of a multitude of organic species which are either directly emitted or the products of a variety of chemical reactions. This complexity challenges our ability to explicitly characterize the chemical composition of these particles. We find that the bulk composition of OA from a variety of environments (laboratory and field) occupies a narrow range in the space of a Van Krevelen diagram (H: C versus O:C), characterized by a slope of similar to-1. The data show that atmospheric aging, involving processes such as volatilization, oxidation, mixing of air masses or condensation of further products, is consistent with movement along this line, producing a more oxidized aerosol. This finding has implications for our understanding of the evolution of atmospheric OA and representation of these processes in models. Citation: Heald, C. L., J. H. Kroll, J. L. Jimenez, K. S. Docherty, P. F. DeCarlo, A. C. Aiken, Q. Chen, S. T. Martin, D. K. Farmer, and P. Artaxo (2010), A simplified description of the evolution of organic aerosol composition in the atmosphere, Geophys. Res. Lett., 37, L08803, doi: 10.1029/2010GL042737.

Structure determination of a tetrahydro-beta-carboline of arthropod origin: A novel alkaloid-toxin subclass from the web of spider Nephila clavipes

The orb-web spiders are polyphagous animals in which the web plays a very important role in the capture of preys; oily droplets usually cover the capture-web of the spider Nephila clavipes and seem to be of great importance for prey capture. The knowledge of the chemical composition of these droplets is necessary to understand the function of this adhesive material in web mechanics and prey capture. A novel subclass of spider toxins, tetrahydro-beta-carboline, was identified among the weaponry of compounds present inside of oily droplets. This type of alkaloid is not common among the natural compounds of spider toxins. Apparently, when the prey arthropods get caught by the spider web, their bodies are covered with many adhesive oily droplets, which disrupt delivering the tetrahydro-beta-carboline to the direct contact with the prey integument. Toxicity assays demonstrated a potent lethal effect of the alkaloid toxin to the spider preys; topical applications of the teirahydro-beta-carboline at first caused clear signs of neurotoxicity, followed by the death of preys. The structure of the major component, a tetrahydro-beta-carboline, among the alkaloid toxins was elucidated by means of UV spectrophotometry, ESI mass spectrometry, H-1-NMR spectroscopy, and high-resolution mass spectrometry. The structure of the natural toxin was determined as 1-(2-guanidinoethyl)-1,2,3,4-tetrahydro-6-hydroxymethyl)-beta-carboline; the investigation of the pharmacological properties and neurotoxic actions of this compound may be used in the future as reference for the development of new drugs to be applied at level of pest control in agriculture.

Flavonols from Pterogyne nitens and their evaluation as myeloperoxidase inhibitors

A myeloperoxidase inhibitory kaempferol derivative, namely pterogynoside (1), was isolated from fruits of Pterogyne nitens, along with six known flavonols, kaempferol, afzelin, kaempferitrin, quercetin, isoquercetrin and rutin. The structures of all compounds were elucidated primarily from 1D and 2D NMR spectroscopic analyses, as well as by high resolution mass spectrometry. All flavonols were screened to identify secondary metabolites as potential myeloperoxidase (MPO) inhibitors, and at concentrations of 0.50-50 nM, quercetin (5), isoquercitrin (6) and rutin (7) exhibited strong inhibitory effects with IC(50) values of 1.22 +/- 0.01, 3.75 +/- 0.02 and 3.60 +/- 0.02, respectively. The MPO activity detected for the new derivative 1 was markedly decreased (IC(50) 10.3 +/- 0.03) when compared with known flavonols 5-7, and interestingly increased when tested against ABTS scavenging activity. (C) 2008 Published by Elsevier Ltd.

Structure and absolute configuration of a secolignan from Peperomia blanda

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

Myeloperoxidase inhibitory and radical scavenging activities of flavones from Pterogyne nitens

Two new flavone glucosides, nitensosides A and B (1, 2), together with four known compounds, sorbifolin (3), sorbifolin 6-O-β-glucopyranoside (4), pedalitin (5), and pedalitin 6-O-β-glucopyranoside (6) were isolated from Pterogyne nitens. Their structures were elucidated from 1D and 2D NMR analysis, as well as by high resolution mass spectrometry. All the isolated flavones were evaluated for their myeloperoxidase (MPO) inhibitory activity. The most active compound, pedalitin, exhibited IC 50 value of 3.75 nM on MPO. Additionally, the radical-scavenging capacity of flavones 1-6 was evaluated towards ABTS and DPPH radicals and compared to standard compounds quercetin and Trolox®. © 2008 Pharmaceutical Society of Japan.

Detecção in silico e caracterização dos constituintes micromoleculares majoritários do fungo endofítico Colletotrichum gloeosporioides isolado de folhas de Garcinia xanthochymus usando HPLC-DAD-HRMS e GC-MS

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

New isoflavones from the leaves of Vatairea guianensis Aublé

Das folhas de Vatairea guianensis Aublé foram isoladas quatro isoflavonas identificadas como, 5,3',-diidroxi-4'-metoxi-2",2"-dimetilpirano-(5",6":8,7)-isoflavona ( 1: ), 5,7-diidroxi-3',4'-metilenodioxi-8-prenil-isoflavona ( 2: ) e 5,3'-diidroxi-4'-metoxi-7-O-β-glicopiranosídeo-8-prenil-isoflavona ( 3: ) e derrona ( 4: ), juntamente com cinco triterpenos identificados em mistura de lupeol, α-amirina, β-amirina, germanicol e ácido betulínico. As substâncias 1: 3: são novos produtos naturais, porém 1: e 2: já foram citados como produtos de síntese. No entanto, todas essas substâncias são relatadas pela primeira vez para essa espécie. Suas estruturas químicas foram elucidadas com base nos seus dados de ressonância magnética nuclear (RMN) 1D e 2D e por espectrometria de massas de alta resolução. O extrato etanólico das folhas e os compostos 1-3: foram avaliados quanto ao seu potencial sequestrador do radical DPPH• (2,2-difenil-1-picril-hidrazila) e os resultados mostram que o extrato apresentou alta atividade (CI₅₀ = 6,2 ± 0,4 µg mL^-1), enquanto as substâncias testadas apresentaram baixo poder antioxidante (CI₅₀ ≥ 29,5 ± 2,5 µg mL^-1) quando comparadas com TROLOX (CI₅₀ = 4,5 ± 0,4 µg mL^-1).

Fotodegradação de fármacos por procesos oxidativos avançados utilizando fonte de irradiação artificial e solar: avaliação química e toxicológica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Bioactive Secondary Metabolites from Phomopsis sp., an Endophytic Fungus from Senna spectabilis

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

Desenvolvimento de métodos analíticos de desreplicação por RMN, EM e análise multivariada do perfil metabolômico de espécies de Solanaceae com potencial biológico

Pós-graduação em Química - IQ

Eucalyptus urograndis stem proteome is responsive to short-term cold stress

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