Análise química e atividades biológicas de Guatteria elliptica R. E. Fries (Annonaceae)

A espécie endêmica G. elliptica R. E. Fries não apresentava estudos fitoquímicos e biológicos detalhados na literatura. Assim, o objetivo desse trabalho foi avaliar a composição química e as propriedades biológicas dos óleos essenciais, extratos brutos, alcaloides totais, tortas, frações das tortas, amostras isoladas dessa espécie. O material vegetal foi coletado em Paranapiacaba (Santo André, SP, Brasil). O óleo essencial extraído das folhas por destilação à vapor apresentou um rendimento de 0,2%. A análise histológica das folhas encontrou óleo em células oleíferas localizadas no parênquima esponjoso. A composição do óleo (CG-EM) indicou espatulenol e óxido de cariofileno como compostos majoritários. Os alcaloides totais foram obtidos dos extratos brutos das folhas e dos galhos e analisados por CG-EM, identificando quatro aporfinas (nornuciferina, estefarina, corituberina e asimilobina) e duas protoberberinas (discretamina e caseadina). Os alcaloides totais foram fracionados em coluna cromatográfica ou por Extração em Fase Sólida e purificados por cromatografia em camada preparativa, originando duas amostras (Amostra 9 e 10). Na Amostra 9, foram identificados dois alcaloides aporfinicos nornuciferina e asimilobina (CG-EM e RMN-1H). Na Amostra 10, foram identificados (LC-EM/EM) cinco alcaloides aporfínicos (desidronantenina, glaunidina, liriodenina, N-óxido de oliverina e telikovina) e um alcaloide protoberberínico (caseadina). Caseadina, glaunidina, N-óxido de oliverina e telikovina não foram previamente identificados em Guatteria. Os resíduos dos extratos brutos livres de alcaloides foram fracionados pelo método de partição com solventes de polaridade crescente. Os extratos brutos e as frações acetato de etila e butanólicas de folhas e galhos apresentaram flavonoides (NP-PEG). Nos ensaios biológicos, a melhor atividade antioxidante (sequestro do radical DPPH) foi encontrada para a fração clorofórmica dos galhos (EC50=24,25±1,14 µg/mL) e a torta dos galhos (EC50=26,23±4,20 µg/mL). No ensaio antimicrobiano pelo método turbidimétrico a atividade mais importante foi obtida contra Staphylococcus aureus (ATCC 6538) para os alcaloides totais dos galhos (CIM/CBM=0,12±0,01/0,26 mg/mL) e das folhas (CIM/CBM=0,21±0,01/0,28 mg/mL), e fração hexânica das folhas (CIM/CBM=0,24±0,02/>1 mg/mL). Uma alta atividade antitumoral foi observada frente a células humanas de mama (MCF-7) para Amostra 10 (IC50=2,28±0,18 µg/mL), fração de acetato de etila das folhas (IC50=4,47±0,40 µg/mL), óleo essencial (IC50=7,01±0,23 µg/mL) e os alcaloides totais das folhas (IC50=9,32±0,36 µg/mL). Para as células de próstata (PC-3), foi encontrada atividade para a Amostra 10 (IC50=1,37±0,36 µg/mL) e o óleo essencial (IC50=5,32±0,35 µg/mL). A futura aplicação dos extratos e frações de G. elliptica como um agente antitumoral parece ser segura, pois mantiveram uma viabilidade celular maior do que 90% no ensaio de citotoxicidade com culturas de fibroblasto murino (BALB/c 3T3, ATCC CCL-163) nas concentrações onde a atividade antitumoral foi promissora (<30 µg/mL) contra MCF-7 e/ou PC-3.

Diagnóstico da exposição fetal ao álcool através de biomarcadores em mecônio

A grande prevalência do consumo de álcool por mulheres em idade reprodutiva aliada à gravidez não planejada expõe a gestante a um elevado risco de se alcoolizar em algum momento da gestação, principalmente no início do período gestacional em que a maioria delas ainda não tomou ciência do fato. Assim, torna-se extremamente relevante o desenvolvimento de métodos de detecção precoce de recém-nascidos em risco de desenvolvimento de problemas do espectro dos transtornos relacionados à exposição fetal ao álcool. O objetivo desse estudo foi desenvolver, validar e avaliar a eficácia de um método de quantificação de ésteres etílicos de ácidos graxos (FAEEs) no mecônio de recém-nascidos para avaliação da exposição fetal ao álcool. Os FAEEs avaliados foram: palmitato de etila, estearato de etila, oleato de etila e linoleato de etila.O método consistiu no preparo das amostras pela extração líquido-líquido utilizando água, acetona e hexano, seguida de extração em fase sólida empregando cartuchos de aminopropilsilica. A separação e quantificação dos analitos foi realizada por cromatografia em fase gasosa acoplada à espectrometria de massas. Os limites de quantificação (LQ) variaram entre 50-100ng/g. A curva de calibração foi linear de LQ até 2000ng/g para todos os analitos. A recuperação variou de 69,79% a 106,57%. Os analitos demonstraram estabilidade no ensaio de pós-processamento e em solução. O método foi aplicado em amostras de mecônio de 160 recém-nascidos recrutados em uma maternidade pública de Ribeirão Preto-SP. O consumo de álcool materno foi reportado utilizando questionários de rastreamento validados T-ACE e AUDIT e relatos retrospectivos da quantidade e frequência de álcool consumida ao longo da gestação. A eficácia do método analítico em identificar os casos positivos foi determinada pela curva Receiver Operating Characteristic (ROC). O consumo alcoólico de risco foi identificado pelo T-ACE em 31,3% das participantes e 50% reportaram o uso de álcool durante a gestação. 51,3% dos recém-nascidos apresentaram FAEEs em seu mecônio, sendo que 33,1% apresentaram altas concentrações para a somatória dos FAEEs (maior que 500ng/g), compatível com um consumo abusivo de álcool. O oleato de etila foi o biomarcador mais prevalente e o linoleato de etila foi o biomarcador que apresentou as maiores concentrações. Houve uma variabilidade no perfil de distribuição dos FAEEs entre os indivíduos, e discordâncias entre a presença de FAEEs e o consumo reportado pela mãe. A concentração total dos FAEEs nos mecônio mostrou-se como melhor indicador da exposição fetal ao álcool quando comparado com o uso de um único biomarcador. O ponto de corte para esta população foi de aproximadamente 600ng/g para uso tipo binge (três ou mais doses por ocasião) com sensibilidade de 71,43% e especificidade de 84,37%. Este estudo reforça a importância da utilização de métodos laboratoriais na identificação da exposição fetal ao álcool.

Avaliação do potencial fotoprotetor e identificação de metabólitos secundários do fungo endofítico Annulohypoxylon stygium associado à alga marinha Bostrychia radicans

Os organismos marinhos constituem uma fonte potencial de metabólitos secundários biologicamente ativos. Neste contexto, os micro-organismos isolados de algas marinhas, dentre eles fungos endofíticos, representam alvos para a pesquisa de novas substâncias com potencial farmacológico pronunciado. Substâncias naturais provenientes de espécies de fungos associados às algas marinhas vêm sendo bastante utilizadas em formulações fotoprotetoras devido à ação antioxidante e ao potencial contra a radiação solar. Deste modo, o presente trabalho teve como objetivo a investigação biológica e química dos fungos endofíticos marinhos pertencentes à família Xylariaceae, o Annulohypoxylon stygium, o Cladosporium sp. e o Acremonium implicatum (Hypocreaceae). A princípio, foi realizado um screening para avaliar a absorção de luz ultravioleta na faixa do UVA e UVB pelos extratos obtidos em escala piloto destes fungos endofíticos associados às algas marinhas. O extrato do fungo A. stygium apresentou intensa absorção na região do UV, mostrando-se promissor para a produção de metabólitos secundários com ação fotoprotetora. Além do ensaio proposto, foi realizada a avaliação do potencial antibacteriano e antifúngico da espécie A. stygium. O estudo químico em escala ampliada deste fungo proporcionou o isolamento e identificação de uma substância inédita da classe derivada da 2,5- dicetopiperazina, 3-benzilideno-2-metil-hexahidro-pirrolo [1,2-?] pirazina-1,4-diona (Sf3), e além desta, foram isolados mais quatro metabólitos como, os diasteroisômeros 1-fenil-1,2- propanediol (Sd2) e 1-fenil-1,2-propanediol (Sd3), 1,3-benzodioxole-5-metanol (Sc1), 1,2- propanodiol-1-(1,3-benzodioxol-5-il) (Se1). Ainda foi possível a desreplicação de substâncias via cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-EM), entre elas o ácido palmítico, palmitato de metila, ácido metil linoléico, ácido oléico, álcool benzílico e o piperonal. Quanto ao estudo da atividade biológica, não foi observado potencial antibacteriano e antifúngico para os extratos e frações do fungo. Entretanto, notouse um potencial como fotoprotetor in vitro para as frações n-Hexano/AcOEt (2:3) e n- Hexano/AcOEt (1:4) obtidas a partir do extrato do cultivo de 28 dias do fungo A. stygium, extraído com solventes diclorometano/metanol (CH2Cl2/MeOH 2:1) e para a substância (Sf3) isolada do mesmo. Desta forma, o estudo químico e biológico do fungo Annulohypoxylon stygium demonstrou potencial para a produção de metabólitos secundários com atividade fotoprotetora, visto que uma estrutura inédita com esta atividade foi isolada e identificada como produto natural.

Biodiesel production by transesterification of sludge in supercritical conditions

In this study wastewater treatment plant (WWTP) sludge was subjected to a reactive pyrolysis treatment to produce a high quality pyro-oil. Sludge was treated in supercritical conditions in the presence of methanol using hexane as cosolvent in a high pressure lab-autoclave. The variables affecting the pyro-oil yield and the product quality, such as mass ratio of alcohol to sludge, presence of cosolvent and temperature, were investigated. It was found that the use of a non-polar cosolvent (hexane) presents advantages in the production of high quality pyro-oil from sludge: increase of the non-polar pyro-oil yield and a considerable reduction of the amount of methanol needed to carry out the transesterification of fatty acids present in the sludge.

Characterization of Carbon Molecular Sieve Membranes Supported on Ceramic Tubes

Carbon molecular sieve membranes have been analyzed in supported and unsupported configurations in this experimental study. The membranes were used to adsorb CO2, N2 and CH4, and their adsorption data were analyzed to establish differences in rate and capacity of adsorption between the two types of samples (supported and unsupported). Experimental results show an important effect of the support, which can be considered as an additional parameter to tailor pore size on these carbon membranes. Immersion calorimetry values were measured by immersing the membranes into liquids of different molecular dimensions (dichloromethane, benzene, n-hexane, 2,2-dimethylbutane). Similarities were found between adsorption and calorimetric analysis. The pore volume of the samples analyzed ranged from 0.016 to 0.263 cm3/g. The effect of the pyrolysis temperature, either 550 or 700 °C, under N2 atmosphere was also analyzed. Quantification of the pore-size distribution of the support was done by liquid-liquid displacement porosimetry. The composite membrane was used for CO2/CH4 separation before and after pore plugging was done. The ideal selectivity factors value (4.47) was over the Knudsen theoretical factor (0.60) for membrane pyrolyzed at 600 °C, which indicates the potential application of these membranes for the separation of low-molecular weight gases.

Ethanol dehydration via azeotropic distillation with gasoline fractions as entrainers: A pilot-scale study of the manufacture of an ethanol–hydrocarbon fuel blend

We establish experimentally and through simulations the economic and technical viability of dehydrating ethanol by means of azeotropic distillation, using a hydrocarbon as entrainer. The purpose of this is to manufacture a ready-to-use ethanol–hydrocarbon fuel blend. In order to demonstrate the feasibility of this proposition, we have tested an azeotropic water–ethanol feed mixture, using a hydrocarbon as entrainer, in a semi pilot-plant scale distillation column. Four different hydrocarbons (hexane, cyclohexane, isooctane, and toluene) that are representative of the hydrocarbons present in ordinary gasoline have been tested. Each of these hydrocarbons was tested separately in experiments under conditions of constant feed rate and variable reboiler heat duty. The experimentally obtained results are compared with results calculated by a simulator. Finally, the proposed and traditional ethanol dehydration processes are compared to ascertain the advantages of the former over the latter.

Ethanol dehydration via azeotropic distillation with gasoline fraction mixtures as entrainers: A pilot-scale study with industrially produced bioethanol and naphta

Various hydrocarbons (n-hexane, cyclohexane, toluene, isooctane) and mixtures of them (binary, ternary or quaternary), as well as two different types of industrially produced naphtha (one obtained by direct distillation and the other from a catalytic cracking process), have been tested as candidate entrainers to dehydrate ethanol. The tests were carried out in an azeotropic distillation column on a semi pilot plant. The results show that it is possible to dehydrate bioethanol using naphtha as entrainer, obtaining as a result a fuel blend with negligible water content and ready for immediate use in motor vehicles.

Concentrations of perfluorinated carboxylic acids (PFCAs) and sulfonic acids (PFSAs) in liver samples of different marine mammals (1984-2009)

Temporal variations in concentrations of perfluorinated carboxylic acids (PFCAs) and sulfonic acids (PFSAs), including perfluorooctane sulfonate (PFOS) and perfluorooctanoate (PFOA) structural isomers, were examined in livers of pilot whale (Globicephala melas), ringed seal (Phoca hispida), minke whale (Balaenoptera acutorostrata), harbor porpoise (Phocoena phocoena), hooded seal (Cystophora cristata), Atlantic white-sided dolphin (Lagenorhynchus acutus) and in muscle tissue of fin whales (Balaenoptera physalus). The sampling spanned over 20 years (1984-2009) and covered a large geographical area of the North Atlantic and West Greenland. Liver and muscle samples were homogenized, extracted with acetonitrile, cleaned up using hexane and solid phase extraction (SPE), and analyzed by liquid chromatography with negative electrospray tandem mass spectrometry (LC-MS/MS). In general, the levels of the long-chained PFCAs (C9-C12) increased whereas the levels of PFOS remained steady over the studied period. The PFOS isomer pattern in pilot whale liver was relatively constant over the sampling years. However, in ringed seals there seemed to be a decrease in linear PFOS (L-PFOS) with time, going from 91% in 1984 to 83% in 2006.

Chromatographic fractionation of bitumen from sediments and presence of glycerol ethers in immature sediments (Table 2)

Alkanes having unusual saturated isoprenoidal and methyl-branched structures have been isolated from the bitumen of several sediments. The methanogenic biomarkers 2,6,10,15,19-pentamethyleicosane and squalane were found in sediments which also contained bacteriogenic glycerol ethers. However, in one ether-containing sediment, 2,6,10,13,17,21-hexamethyldocosane was tentatively identified and this compound was found in place of the established alkane biomarkers. Other hydrocarbons found were regular C21 and C23 isoprenoid alkanes, compounds which cannot be derived from phytol; two isoprenoids of the type 3,7,11.-polymethylalkane, previously reported only in petroleums; 8-methylheptadecane, a probable biomarker for cyanobacteria and a number of its homologs and other methyl-branched alkanes. Ubiquitous branched-chain alkylbenzenes and a homology of trimethylalkylbenzenes were also isolated. Most, or all, of the compounds reported here are probably not catagenetic products but may represent direct algal or bacterial bioinputs.

Hydrocarbon gas concentrations in sediments from ODP Leg 164 sites

Residual concentrations and distributions of hydrocarbon gases from methane to n-heptane were measured in sediments at seven sites on Ocean Drilling Program (ODP) Leg 164. Three sites were drilled at the Cape Fear Diapir of the Carolina Rise, and one site was drilled on the Blake Ridge Diapir. Methane concentrations at these sites result from microbial generation which is influenced by the amount of pore-water sulfate and possible methane oxidation. Methane hydrate was found at the Blake Ridge Diapir site. The other hydrocarbon gases at these sites are likely the product of early microbial processes. Three sites were drilled on a transect of holes across the crest of the Blake Ridge. The base of the zone of gas-hydrate occurrence was penetrated at all three sites. Trends in hydrocarbon gas distributions suggest that methane is microbial in origin and that the hydrocarbon gas mixture is affected by diagenesis, outgassing, and, near the surface, by microbial oxidation. Methane hydrate was recovered at two of these three sites, although gas hydrate is likely present at all three sites. The method used here for determining amounts of residual hydrocarbon gases has its limitations and provides poor assessment of gas distributions, particularly in the stratigraphic interval below about ~100 mbsf. One advantage of the method, however, is that it yields sufficient quantities of gas for other studies such as isotopic determinations.

C4-C7 alkenones in deep sea sediments

It is believed that C4 to C7 hydrocarbons in petroleum are formed by the cracking of organic matter at depths generally exceeding 1,000 m at temperatures in excess of 50 °C (Cordel, 1972; Dow, 1974; Tissot et al., 1974)). Also, none of the alkanes in the butane-heptane range are formed biologically as far as is known at present. Consequently, it is thought that they do not occur in shallow, Recent sediments. In 1962, I analysed 22 samples of Recent sediments from 7 different environments and verified that these hydrocarbons were not present at the p.p.m. level (Dunton and Hunt, 1962) although traces of a few hydrocarbons such as butane, isobutane, isopentane and n-heptane have been found (Sokolov, 1957; Veber and Turkeltaub, 1958; Erdman et al., 1958; Emery and Hoggan, 1958). No identification of individual hexanes or heptanes has been reported except when there has been clear evidence of seepage from deeper source sediments (McIver, 1973).

A unique behavior of sub-critical hydrocarbon permeability in activated carbon at low pressures

In our study on sub-critical hydrocarbon permeation in activated carbon, a minimum in the total permeability (B-T) at low pressure has been observed for only long-chain hydrocarbons such as n-hexane and n-heptane. Such an observation suggests that the minimum appearance depends on the properties of permeating vapors as well as the porous medium. In this paper a permeation model is presented to explain the minimum behavior with the allowance of the collision-reflection factor in the Knudsen diffusivity to be a function of surface loading. Surface diffusion was found to be very significant compared to other transport mechanisms such as Knudsen diffusion and gaseous viscous flow at low pressures. Since the gaseous viscous flow contributes negligibly to the B, at low pressures, the minimum appearance in the B, is mainly attributed to the interplay between Knudsen diffusion and surface diffusion. Also, the molecular structure of adsorbates plays an important role in the minimum appearance.

Catalytic properties of heteropolyacids supported on MCM-41 mesoporous silica for hydrocarbon cracting reactions

It is known that MCM-41 structures have very weak acid sites because of the lack of the bridging hydroxyl groups present in zeolites. Strong acidity however is required for the potential use of these materials in some specific applications such as: cracking and hydrotreating of heavy residue molecules, cracking of waste plastic, etc. The acidity enhancement of the MCM-41 materials was assessed using the n-hexane and polyethylene cracking reactions. MCM-41 samples were impregnated using heteropolyacid (HPA) such as tungestophospheric acid. The catalyst samples were characterized also by x-ray diffraction and benzene adsorption.