Reactivo de Lugol: Historia de su descubrimiento y aplicaciones didácticas

Our paper is a brief historical study of aqueous solutions of potassium iodide and iodine. It also analyzes why, in Biology and Medicine, these solutions are known as Lugol reactive. Moreover, we study their use for educational purposes to deepen in various topics such as redox reactions and the relationship between solubility and bond types.

Characterization of a Granule-Bound Starch Synthase Isoform Found in the Pericarp of Wheat1

Waxy wheat (Triticum aestivum L.) lacks the waxy protein, which is also known as granule-bound starch synthase I (GBSSI). The starch granules of waxy wheat endosperm and pollen do not contain amylose and therefore stain red-brown with iodine. However, we observed that starch from pericarp tissue of waxy wheat stained blue-black and contained amylose. Significantly higher starch synthase activity was detected in pericarp starch granules than in endosperm starch granules. A granule-bound protein that differed from GBSSI in molecular mass and isoelectric point was detected in the pericarp starch granules but not in granules from endosperm. This protein was designated GBSSII. The N-terminal amino acid sequence of GBSSII, although not identical to wheat GBSSI, showed strong homology to waxy proteins or GBSSIs of cereals and potato, and contained the motif KTGGL, which is the putative substrate-binding site of GBSSI of plants and of glycogen synthase of Escherichia coli. GBSSII cross-reacted specifically with antisera raised against potato and maize GBSSI. This study indicates that GBSSI and GBSSII are expressed in a tissue-specific manner in different organs, with GBSSII having an important function in amylose synthesis in the pericarp.

Nonclathrin coat protein gamma, a subunit of coatomer, binds to the cytoplasmic dilysine motif of membrane proteins of the early secretory pathway.

Coatomer, a cytosolic heterooligomeric protein complex that consists of seven subunits [alpha-, beta-, beta'-, gamma-, delta-, epsilon-, and zeta-COP (nonclathrin coat protein)], has been shown to interact with dilysine motifs typically found in the cytoplasmic domains of various endoplasmic-reticulum-resident membrane proteins [Cosson, P. & Letourneur, F. (1994) Science 263, 1629-1631]. We have used a photo-cross-linking approach to identify the site of coatomer that is involved in binding to the dilysine motifs. An octapeptide corresponding to the C-terminal tail of Wbp1p, a component of the yeast N-oligosaccharyltransferase complex, has been synthesized with a photoreactive phenylalanine at position -5 and was radioactively labeled with [125I]iodine at a tyrosine residue introduced at the N terminus of the peptide. Photolysis of isolated coatomer in the presence of this peptide and immunoprecipitation of coatomer from photo-cross-linked cell lysates reveal that gamma-COP is the predominantly labeled protein. From these results, we conclude that coatomer is able to bind to the cytoplasmic dilysine motifs of membrane proteins of the early secretory pathway via its gamma-COP subunit, whose complete cDNA-derived amino acid sequence is also presented.

Calicheamicin-DNA complexes: warhead alignment and saccharide recognition of the minor groove.

The solution structures of calicheamicin gamma 1I, its cycloaromatized analog (calicheamicin epsilon), and its aryl tetrasaccharide complexed to a common DNA hairpin duplex have been determined by NMR and distance-refined molecular dynamics computations. Sequence specificity is associated with carbohydrate-DNA recognition that places the aryl tetrasaccharide component of all three ligands in similar orientations in the minor groove at the d(T-C-C-T).d(A-G-G-A) segment. The complementary fit of the ligands and the DNA minor groove binding site creates numerous van der Waals contacts as well as hydrogen bonding interactions. Notable are the iodine and sulfur atoms of calicheamicin that hydrogen bond with the exposed amino proton of the 5'- and 3'-guanines, respectively, of the d(A-G-G-A) segment. The sequence-specific carbohydrate binding orients the enediyne aglycone of calicheamicin gamma 1I such that its C3 and C6 proradical centers are adjacent to the cleavage sites. While the enediyne aglycone of calicheamicin gamma 1I is tilted relative to the helix axis and spans the minor groove, the cycloaromatized aglycone is aligned approximately parallel to the helix axis in the respective complexes. Specific localized conformational perturbations in the DNA have been identified from imino proton complexation shifts and changes in specific sugar pucker patterns on complex formation. The helical parameters for the carbohydrate binding site are comparable with corresponding values in B-DNA fibers while a widening of the groove is observed at the adjacent aglycone binding site.

Estudo dos parâmetros dosimétricos de sementes de Iodo-125 desenvolvidas pelo IPEN-CNEN/SP utilizadas em braquiterapia por simulação computacional pelo método de Monte Carlo

As expectativas da Organização Mundial de Saúde para o ano de 2030 são que o número de mortes por câncer seja de aproximadamente 13,2 milhões, evidenciando a elevada parcela desta doença no problema de saúde mundial. Com relação ao câncer de próstata, de acordo com o Instituto Nacional do Câncer, o número de casos diagnosticados no mundo em 2012 foi de aproximadamente 1,1 milhão, enquanto que no Brasil os dados indicam a incidência de 68 mil novos casos. O tratamento deste tipo de neoplasia pode ser realizado com cirurgia (prostatectomia) ou radioterapia. Dentre a radioterapia, podemos destacar a técnica de braquiterapia, a qual consiste na introdução (implante) de pequenas fontes radioativas (sementes) no interior da próstata, onde será entregue um valor elevado de dose no volume de tratamento e baixa dose nos tecidos ao redor. No Brasil, a classe médica estima uma demanda de aproximadamente 8000 sementes/mês, sendo o custo unitário de cada semente de pelo menos U$ 26,00. A Associação Americana de Físicos na Medicina publicou alguns documentos descrevendo quais parâmetros e análises devem ser realizadas para avaliações da distribuição de dose, como por exemplo, os parâmetros Constante de taxa de dose, Função radial e Função de anisotropia. Estes parâmetros podem ser obtidos através de medidas experimentais da distribuição de dose ou por simulações computacionais. Neste trabalho foram determinados os parâmetros dosimétricos da semente OncoSeed-6711 da empresa Oncura-GEHealthcare e da semente desenvolvida pelo Grupo de Dosimetria de Fontes de Braquiterapia do Centro de Tecnologia das Radiações (CTR IPEN-CNEN/SP) por simulação computacional da distribuição de dose utilizando o código MCNP5, baseado no Método de Monte Carlo. A semente 6711 foi modelada, assim como um sistema dosimétrico constituído por um objeto simulador cúbico de 30x30x30 cm3 preenchido com água. Os valores obtidos da semente 6711 foram comparados com alguns apresentados na literatura, onde o parâmetro Constante de taxa de dose apresentou erro relativo em relação ao valor publicado no TG- 43 de 0,1%, sendo que os outros parâmetros analisados também apresentaram boa concordância com os valores publicados na literatura. Deste modo, pode-se considerar que os parâmetros utilizados nas simulações (espectro, modelagem geométrica e avaliação de resultados) estão compatíveis com outros estudos, sendo estes parâmetros também utilizados nas simulações da semente do IPEN. Considerando as análises de incerteza estatística, os valores obtidos da semente do IPEN são semelhantes aos valores da semente 6711.

Desenvolvimento de procedimento analítico para determinação de iodato em sal de mesa utilizando sistema com multicomutação e detecção espectrofotométrica

A iodação do sal de mesa é considerada o caminho mais eficiente para controlar os Distúrbios por Deficiência de Iodo. Em países tropicais, o elemento pode ser adicionado na forma de KIO3. Para garantir que os níveis ideais do ânion estejam disponíveis ao consumidor, o controle de qualidade do sal consiste numa estratégia fundamental. Sistemas em fluxo com multicomutação representam uma alternativa versátil para o desenvolvimento de procedimentos simples, rápidos e limpos, minimizando o consumo de reagentes e a geração de resíduos. Nesse contexto, um procedimento analítico utilizando sistema com multicomutação e detecção espectrofotométrica foi desenvolvido para a determinação de iodato em sal de mesa. A reação empregada foi baseada na formação de um composto roxo (540 nm) entre iodato (IO3-) e p-aminofenol (PAP) em meio ácido. O tempo de residência da zona de amostra no percurso analítico foi explorado a fim de favorecer a reação lenta e a frequência de amostragem para a melhoria do desempenho analítico. Foram selecionados 2 pulsos para inserção de amostra, 3 pulsos para reagente (PAP 0,25% (m/v) em HCl 0,025 mol L-1), 7 ciclos de amostragem, 200 pulsos de carregador (água), bolha de ar de 1 s (40 µL), reator de 70 cm (3 mm d.i.) e parada de fluxo de 480 s. Resposta linear foi observada entre 2,28x10-5 e 3,65x10-4 mol L-1, descrita pela equação A = 0,2443 + 2030 C, r = 0,997. Limite de detecção (99,7% de confiança), coeficiente de variação (n = 20) e frequência de amostragem foram estimados em 8,2x10-6 mol L-1, 0,42% e 70 determinações por hora, respectivamente. Houve consumo de 1,05 mg de PAP e geração de 0,70 mL de resíduos por determinação. As principais espécies concomitantes presentes na amostra não interferiram na determinação de iodato em concentrações até 8 vezes maiores que as usualmente encontradas. Estudos de adição e recuperação de iodato foram realizados pelo procedimento proposto, obtendo porcentagens de recuperação entre 88 e 104%. O procedimento analítico desenvolvido apresenta sensibilidade adequada para a determinação de iodato em amostra de sal de mesa e elevada frequência de amostragem quando comparado com procedimentos descritos na literatura

Fabricação e caracterização de detector de Barreira de superfície a partir de substrato de silício comercial

Neste trabalho foram desenvolvidos detectores de radiação Barreira de superfície de silício que fossem capazes de detectar a presença da radiação gama de baixa energia proveniente de sementes de iodo-125 utilizada em tratamentos de braquiterapia. A partir de substratos comerciais de silício foram desenvolvidos os detectores, de uma sequência que partiu de tratamentos químicos nas superfícies destes substratos com a intenção de minimizar os possíveis ruídos gerados, validação das amostras obtidas como diodos, assegurando características detectoras, e a efetiva utilização como detector para fontes radioativas de iodo-125 com energia em torno de 25 kev e amerício-251 com energia na ordem de 59 kev. Finalizou realizando a análise dos espectros de energia obtidos e assim foi possível observar a capacidade destes detectores para mensuração da energia proveniente destas sementes.

Carbon-, sulfur-, and phosphorus-based charge transfer reactions in inductively coupled plasma–atomic emission spectrometry

In this work, the influence of carbon-, sulfur-, and phosphorus-based charge transfer reactions on the emission signal of 34 elements (Ag, Al, As, Au, B, Ba, Be, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Ga, Hg, I, In, Ir, K, Li, Mg, Mn, Na, Ni, P, Pb, Pd, Pt, S, Sb, Se, Sr, Te, and Zn) in axially viewed inductively coupled plasma–atomic emission spectrometry has been investigated. To this end, atomic and ionic emission signals for diluted glycerol, sulfuric acid, and phosphoric acid solutions were registered and results were compared to those obtained for a 1% w w− 1 nitric acid solution. Experimental results show that the emission intensities of As, Se, and Te atomic lines are enhanced by charge transfer from carbon, sulfur, and phosphorus ions. Iodine and P atomic emission is enhanced by carbon- and sulfur-based charge transfer whereas the Hg atomic emission signal is enhanced only by carbon. Though signal enhancement due to charge transfer reactions is also expected for ionic emission lines of the above-mentioned elements, no experimental evidence has been found with the exception of Hg ionic lines operating carbon solutions. The effect of carbon, sulfur, and phosphorus charge transfer reactions on atomic emission depends on (i) wavelength characteristics. In general, signal enhancement is more pronounced for electronic transitions involving the highest upper energy levels; (ii) plasma experimental conditions. The use of robust conditions (i.e. high r.f. power and lower nebulizer gas flow rates) improves carbon, sulfur, and phosphorus ionization in the plasma and, hence, signal enhancement; and (iii) the presence of other concomitants (e.g. K or Ca). Easily ionizable elements reduce ionization in the plasma and consequently reduce signal enhancement due to charge transfer reactions.

Palladium(II) oxide impregnated on magnetite as a catalyst for the synthesis of 4-arylcoumarins via a Heck-arylation/cyclization process

Heck-arylation/cyclization was achieved using heterogeneous palladium(II) oxide impregnated on magnetite catalyst (2.5 mol%) with a lower catalyst loading than that reported for similar processes. Ethanol was used as a non-toxic and bio-renewable solvent. Good yields were afforded using a broad range of substrates (40–98%). The catalyst could be partially recycled, and analyses confirmed the almost total reduction of palladium(II) oxide to palladium(0) as well as the iodine poissoning effect, which is the main barrier to complete recyclability.

Hipertiroidismo: Experiência de uma Consulta de Endocrinologia Pediátrica

Introdução: O hipertiroidismo pode ter múltiplas etiologias, das quais se destaca a doença de Graves. Embora persista alguma controvérsia, a terapêutica de primeira linha na doença de Graves deve ser adequada às características do doente e, sempre que possível, adaptada aos seus valores e preferências. Objetivo: Caracterizar os doentes com hipertiroidismo seguidos numa consulta de Endocrinologia Pediátrica. Métodos: Estudo retrospetivo com revisão dos processos clínicos dos doentes acompanhados em consulta entre 2001 e 2013. Analisadas variáveis demográficas, clínicas, estudo complementar, opções terapêuticas e evolução. Resultados: Dos 13 doentes incluídos, 85% foram do sexo feminino e a mediana da idade ao diagnóstico foi de 14 anos. Relativamente à etiologia, 77% tinham doença de Graves, 8% hipertiroidismo autoimune com anticorpos anti-recetores da tirotropina (TRAb) negativos, 8% bócio multinodular tóxico e 8% hipertiroidismo neonatal transitório. Na sintomatologia de apre- sentação destacam-se: ansiedade/irritabilidade (46%), sudorese (31%), palpitações (31%) e fraqueza/cansaço (31%); e os seguintes sinais: bócio (77%), perda ponderal (62%) e taquicardia (54%). Apresentavam anticorpos antitiroideus positivos 92% dos doentes e TRAb positivos 85%. A primeira opção terapêutica foi maioritariamente o tiamazol (92%). Uma doente recidivou após suspensão do antitiroideu e foi submetida a terapêutica com 131I. O doente com bócio multinodular foi submetido a tiroidectomia por suspeita de tumor folicular na citologia aspirativa. Conclusão: Os dados obtidos são concordantes com a literatura. A terapêutica com tiamazol apresenta risco reduzido de reações adversas, mas baixa probabilidade de remissão, pelo que, em casos selecionados, o tratamento definitivo deve ser considerado.