Uso dos fenóis da lignina no estudo da matéria orgânica na várzea do Lago Grande Curuái, Pará e no Lago do Caçó, Maranhão, Brasil

Este estudo tem por objetivo caracterizar os sedimentos superficiais, quanto ao seu teor e qualidade dos fenóis da lignina, em dois sistemas lacustres distintos: a Várzea do Lago Grande Curuái (PA) e o Lago do Caçó (MA). A Várzea do Lago Grande Curuái é localizada na margem direita do Rio Amazonas, aproximadamente 850 km da foz e é caracterizada pela presença de lagos de águas brancas e pretas. O Lago do Caçó está localizado no Maranhão, na borda do ecossistema amazônico. Foram realizadas análises da concentração de lignina (λ), carbono orgânico total (COT), nitrogênio e isótopos do carbono (δ13C). Os resultados indicam que os sedimentos superficias de lagos de águas brancas apresentam baixos valores de COT (1,5 a 3,6%), baixa concentração de λ (0,73 a 1,28 mg.100mg CO-1) e alto índice de degradação (0,29 a 2,01). Os sedimentos superficiais de lagos de águas pretas apresentam maiores valores de COT (6,0 a 12,1%) e de λ (1,44 a 1,93 mg.100mg CO-1) em relação aos sedimentos de lagos de águas brancas, porém baixos em comparação com os sedimentos do Lago do Caçó (7,2 ~ 15,3% e 1,83 ~ 4,64 mg .100mg CO-1, respectivamente). Através das análises realizadas foi possível identificar diferentes contribuições de fontes assim como diferentes estados de preservação da matéria orgânica sedimentada nos dois sistemas apresentados.

Resíduos madeireiros do alburno de pau-rainha (Brosimum rubescens): investigação de metabólitos secundários e alguns aspectos tecnológicos

Estudos fitoquímicos prévios com resíduos do cerne de pau-rainha (Brosimum rubescens), identificaram um alto teor de xantiletina, uma cumarina com potencial biológico. Dando prosseguimento aos estudos com serragens desta espécie, este estudo relata a densidade básica bem como o isolamento e identificação do triterpeno 3β-acetoxi-olean-12-eno-28-al e do β- sitosterol nos extratos hexânico e metanólico do alburno da planta. A estrutura do triterpeno foi determinada com base nos espectros de RMN em 1D (¹H e 13C) e 2D (HSQC e HMBC) além de comparação com dados da literatura. A densidade básica encontrada para o alburno foi de 0,58 g cm-3 que, embora seja inferior a do cerne, poderá ser utilizada na confecção de vários produtos, inclusive em técnicas de marchetaria.

Estudo químico de duas plantas medicinais da amazônia: Philodendron scabrum k. Krause (araceae) e Vatairea guianensis aubl. (fabaceae)

Este trabalho relata o estudo químico de duas plantas medicinais da Amazônia: Philodendron scabrum K. krause (Araceae) e Vatairea guianensis Aubl. (Fabaceae). As composições dos óleos essenciais dos cipós de P. scabrum e dos frutos de V. guianensis, respectivamente, foram analisadas em CG-DIC e CG-EM. Os constituintes majoritários dos cipós de P. scabrum foram óxido de cariofileno (19,42%), α-copaeno (16,08%) e β-bisaboleno (10,01%); e nos frutos de V. guianensis foram o ácido (9Z)-octadecenoico (24,95%) e o ácido docosahexaenoico (24,17%). β-sitosterol e o alquilresorcinol 1-hexadecanoil-2,6-dihidroxibenzeno foram isolados do extrato etanólico dos cipós de P. scabrum; e do extrato etanólico dos frutos de V. guianensis, foram isoladas as antraquinonas crisofanol e fisciona. As determinações estruturais foram baseadas em dados de RMN de ¹H e 13C. RMN, uni e bidimensional e comparação com dados da literatura.

IL-17A promotes intracellular growth of Mycobacterium by inhibiting apoptosis of infected macrophages

The fate of infected macrophages is a critical aspect of immunity to mycobacteria. By depriving the pathogen of its intracellular niche, apoptotic death of the infected macrophage has been shown to be an important mechanism to control bacterial growth. Here, we show that IL-17 inhibits apoptosis of Mycobacterium bovis BCG- or Mycobacterium tuberculosis-infected macrophages thus hampering their ability to control bacterial growth. Mechanistically, we show that IL-17 inhibits p53, and impacts on the intrinsic apoptotic pathway, by increasing the Bcl2 and decreasing Bax expression, decreasing cytochrome c release from the mitochondria, and inhibiting caspase-3 activation. The same effect of IL-17 was observed in infected macrophages upon blockade of p53 nuclear translocation. These results reveal a previously unappreciated role for the IL-17/p53 axis in the regulation of mycobacteria-induced apoptosis and can have important implications in a broad spectrum of diseases where apoptosis of the infected cell is an important host defense mechanism.

Constituintes químicos isolados dos galhos e cascas de amapazeiro (Parahancornia amapa, Apocynaceae)

Parahancornia amapa (Apocynaceae) é típica da região amazônica e conhecida popularmente como amapazeiro e muito utilizada na medicina popular da região Amazônica. O objetivo desse trabalho foi o estudo fitoquímico dos galhos e cascas dessa espécie. Do extrato diclorometânico dos galhos foram isolados o β-sitosterol, estigmasterol, além de triterpenóides pentacíclicos, α-amirina, β-amirina, lupeol e friedelina. Do extrato metanólico das cascas foi isolado o alcaloide indólico isositsiriquina. As estruturas desses compostos foram identificadas por análise dos espectros de massa de alta resolução, Ressonância Magnética Nuclear de ¹H e 13C e comparações com dados da literatura. Esse é o primeiro relato de isolamento de alcaloide neste gênero.

Phytosterols isolated from endophytic fungus Colletotrichum gloeosporioides(Melanconiaceae)

ABSTRACTEndophytic fungi are fungi that colonize internal tissues of plants. There are few studies of compounds isolated from endophytic fungi of Amazon plants. Thus, the aim this study was the isolation and structural identification of sitosterol (1), stigmasterol (2), sitostenone (3), squalene (4), ergosterol (5) and ergosterol peroxide (6) from fungus Colletotrichum gloeosporioidesisolated as endophytic from Virola michelli, a typical Amazon plant, used in folk medicine against skin infection. Compounds were isolated by chromatography column on silica and identified by 1H and 13C NMR and MS. The presence of phytosterols in fungi is rare and this is the first report of the isolation of the phytosterols sitosterol, stigmasterol and sitostenone from the genus Colletotrichum.

Synthesis of iminosugars through diastereo/enantioselective diels-alder cycloaddition

Tese de Doutoramento em Ciências (Especialidade em Química)

Algorithms and computational tools for metabolic flux analysis

PhD thesis in Biomedical Engineering

Micro- and mesoporous structures as drug delivery carriers for salicylic acid

The potential of salicylic acid (SA) encapsulated in porous materials as drug delivery carriers for cancer treatment was studied. Different porous structures, the microporous zeolite NaY, and the mesoporous SBA-15 and MCM-41 were used as hosts for the anti-inflammatory drug. Characterization with different techniques (FTIR, UV/vis, TGA, 1H NMR, and 13C CPMAS NMR) demonstrated the successful loading of SA into the porous hosts. The mesoporous structures showed to be very efficient to encapsulate the SA molecule. The obtained drug delivery systems (DDS) accommodated 0.74 mmol (341 mg/gZEO) in NaY and 1.07 mmol (493 mg/gZEO) to 1.23 mmol (566 mg/gZEO) for SBA-15 and MCM-41, respectively. Interactions between SA molecules and pore structures were identified. A fast and unrestricted liberation of SA at 10 min of the dissolution assay was achieved with 29.3, 46.6, and 50.1 µg/mL of SA from NaY, SBA-15, and MCM-41, respectively, in the in vitro drug release studies (PBS buffer pH 7.4, 37 °C). Kinetic modeling was used to determine the release patterns of the DDS. The porous structures and DDS were evaluated on Hs578T and MDA-MB-468 breast cancer cell lines viability. The porous structures are nontoxic to cancer cells. Cell viability reduction was only observed after the release of SA from MCM- 41 followed by SBA-15 in both breast cancer cell lines.

Nickel(II) complexes of bidentate N-N′ ligands containing mixed pyrazole, pyrimidine and pyridine aromatic rings as catalysts for ethylene polymerisation

This work describes the synthesis and characterisation of Ni(II) complexes of the following neutral bidentate nitrogen ligands containing pyrazole (pz), pyrimidine (pm) and pyridine (py) aromatic rings: 2-pyrazol-1-yl-pyrimidine (pzpm), 2-(4-methyl-pyrazol-1-yl)-pyrimidine (4-Mepzpm), 2-(4-bromo-pyrazol-1-yl)-pyrimidine (4-Brpzpm), 2-(3,5-dimethyl-pyrazol-1-yl)-pyrimidine (pz*pm), 2-pyrazol-1-yl-pyridine (pzpy) and bis(3,5-dimethylpyrazol-1-yl)phenylmethane (bpz*mph). The complexes [NiBr2(pzpm)] (1), [NiBr2(4-Mepzpm)] (2), [NiBr2(4-Brpzpm)] (3), [NiBr2(pz*pm)] (4), [NiBr2(pzpy)] (5) and [NiBr2(bpz*mph)] (6) were tested as catalysts for ethylene polymerisation, in the presence of the cocatalysts methylaluminoxane (MAO) or diethylaluminium chloride (AlEt2Cl), the catalyst systems 1-3/MAO showing moderate to high activities up to the temperature of 20 °C only in the presence of MAO, whereas 4-6/MAO revealed to be inactive. Other related Pd(II) complexes, already reported in previous works, such as [PdClMe(pzpm)], [PdClMe(pz*pm)], [PdClMe(pzpy)] and [PdClMe(bpz*mph)], also showed to be inactive in the polymerisation of ethylene, when activated by MAO or AlEt2Cl. Selected samples of polyethylene products were characterised by GPC/SEC, 1H and 13C NMR and DSC, showing to be low molecular weight polymers with Mn values ranging from ca. 550 to 1500 g mol−1 and unusually low dispersities of 1.2–1.7, with total branching degrees generally varying between 2 and 12%, melting temperatures from 40 to 120 °C and crystallinities from 40 to 70%.

Síntese e testes in vitro de novas pirimido[5,4-d] pirimidinas em células resistentes do cancro coloretal

Dissertação de mestrado em Química Medicinal

Role of sirtuin 3 on mitochondrial dynamics in Huntington's disease striatal cells

Dissertação de mestrado em Genética Molecular

Anaerobic oxidation of methane associated with sulfate reduction in a natural freshwater gas source

The occurrence of anaerobic oxidation of methane (AOM) and trace methane oxidation (TMO) was investigated in a freshwater natural gas source. Sediment samples were taken and analyzed for potential electron acceptors coupled to AOM. Long-term incubations with 13C-labeled CH4 (13CH4) and different electron acceptors showed that both AOM and TMO occurred. In most conditions, 13C-labeled CO2 (13CO2) simultaneously increased with methane formation, which is typical for TMO. In the presence of nitrate, neither methane formation nor methane oxidation occurred. Net AOM was measured only with sulfate as electron acceptor. Here, sulfide production occurred simultaneously with 13CO2 production and no methanogenesis occurred, excluding TMO as a possible source for 13CO2 production from 13CH4. Archaeal 16S rRNA gene analysis showed the highest presence of ANME-2a/b (ANaerobic MEthane oxidizing archaea) and AAA (AOM Associated Archaea) sequences in the incubations with methane and sulfate as compared with only methane addition. Higher abundance of ANME-2a/b in incubations with methane and sulfate as compared with only sulfate addition was shown by qPCR analysis. Bacterial 16S rRNA gene analysis showed the presence of sulfate-reducing bacteria belonging to SEEP-SRB1. This is the first report that explicitly shows that AOM is associated with sulfate reduction in an enrichment culture of ANME-2a/b and AAA methanotrophs and SEEP-SRB1 sulfate reducers from a low-saline environment.

Propiedades estructurales y dinámicas de organizaciones supramoleculares de interés biológico: Estudios por Resonancia Magnética

En este proyecto se estudian propiedades estructurales y dinámicas de fluídos complejos, en particular de organizaciones como micelas, vesículas, fases hexagonales, etc. Se pretende profundizar en el conocimiento de diversos aspectos de las membranas biológicas y de proteínas que contienen metales de transición usando sistemas modelo simple. Nuestra aproximación experimental al problema involucra esencialmente el uso de la Resonancia Magnética Nuclear de fosfóro-31, hidrógeno, deuterio y carbono-13 y de Resonancia Paramegnética Electrónica usando marcadores de espín. Se realizan también estudios complementarios de áreas moleculares y presiones de colapso en capas monomoleculares y análisis térmico diferencial. (...) Objetivos generales y específicos: El objetivo del proyecto es contribuir a un mejor entendimiento de las complejas membranas biológicas y del funcionamiento de proteínas que contienen metales de transición estudiando propiedades estructurales y dinámicas y transiciones de fase en organizaciones moleculares más simples. Se estudiará la existencia de transiciones de fase liotrópicas y termotrópicas y el efecto de perturbantes sobre la dinámica molecular en los sistemas seleccionados. En el sistema Zn(d,l-histidina)2.5H2O hemos iniciado varias mediciones de RMN de 1H y 2H en función de temperatura que revelan movimientos cuyas energías de activación hemos calculado. Sin embargo, no hemos logrado hasta el momento determinar unívocamente el tipo de movimiento y los átomos involucrados. Es para esto que pretendemos realizar estudios de RMN en otros núcleos tales como 13C, 14N y 15N e iniciar mediciones más finas de tiempos de relajación spin-spin T2 y spin-red T1 en 1H y 2H y en los núcleos mencionados en función de temperatura. Asimismo, se continuará la caracterización de bicapas y otras fases formadas por fosfolípidos de origen natural a los cuales se agregan gangliósidos y/o colesterol. Se aprovecha que el 31P (de abundancia natural 100%) tiene spin nuclear ½ y que la forma de línea de resonancia, una vez cancelada la interacción dipolar magnética con los hidrógenos, provee a través del corrimiento químico del 31P información del entorno del mismo y así de la organización molecular. Complementariamente, los resultados de RPE nos permitirán conocer la dinámica de la zona hidrofóbica de los agregados y diferenciar micelas de vesículas pequeñas. Esta información no es accesible a partir de mediciones de 31P-RMN.

Estudio de efectos moleculares en polímeros, copolímeros y oligómeros

El tema de investigación en desarrollo se enmarca en la Física del Estado Sólido, estudiando las propiedades estáticas y dinámicas en sólidos moleculares empleando las técnicas de Resonancia Magnética Nuclear (RMN), la Resonancia Cuadrupolar Nuclear (RMN) y del Calor Específico. El plan de trabajo contempla la formulación de los formalismos teóricos, pertinentes al tema de investigación, a los efectos de dar una explicación de los fenómenos físicos observados. La familia de polímeros estudiados la constituyen los polioligómeros; éstos están formados por cadenas de polímeros entrecruzadas por otros polímeros. Estos compuestos presentan una estructura "tipo caucho". Entre los fenómenos físicos de interés se encuentran los de tipo estático y los dinámicos. De los fenómenos estáticos nos interesa, en particular, dar una respuesta sobre los distintos polimorfismos y los distintos mecanismos de estructuración de agua. Del conjunto de fenómenos dinámicos nos interesan los movimientos de grupos moleculares, la propagación de movimientos reptantes de baja frecuencia, los puente hidrógeno, las transiciones de fase, etcétera. Los compuestos bajo estudio son los polioligómeros de sacarosa entrecruzada con 1-4bunedioldiglycidilether y puede estructurar agua como hidrogel hasta 30 veces su volumen. La primera etapa de este proyecto consistió en la caracterización del compuesto mediante RMN de 13C. Esto permite la identificación de los distintos grupos moleculares que lo componen y por lo tanto, determinar una relación cuantitativa de polímero y entrecruzante. A los efectos de estudiar los mecanismos de estructuración de agua, se realizará una hidratación progresiva del compuesto con agua pesada (2H2O) midiendo la RMN de deuterio (2H). Esto permite separar la señal proveniente de las moléculas de agua de los hidrógenos (1H) de las cadenas de polímeros. Los parámetros de la RMN a medir son forma de línea de resonancia del 2H, tiempo de relajación espín-espín (T2) y distintos experimentos con desacople 1H-2H, todos en función de la temperatura. Los efectos dinámicos se estudiarán principalmente mediante el comportamiento en función de la temperatura, de los tiempos de relajación. A saber, tiempo de relajación espín-red (T1) y tiempo de relajación en el sistema rotante (T1r). De estos estudios se podrá determinar el tipo de estructuración y grado de movilidad. También se prevé construir un nuevo cabezal de RMN para medir difución del agua.