Characterization of a Local Renin-Angiotensin System in Rat Gingival Tissue

Background: The systemic renin-angiotensin system (RAS) promotes the plasmatic production of angiotensin (Ang) II, which acts through interaction with specific receptors. There is growing evidence that local systems in various tissues and organs are capable of generating angiotensins independently of circulating RAS. The aims of this study were to investigate the expression and localization of RAS components in rat gingival tissue and evaluate the in vitro production of Ang II and other peptides catalyzed by rat gingival tissue homogenates incubated with different Ang II precursors. Methods: Reverse transcription - polymerase chain reaction assessed mRNA expression. Immunohistochemical analysis aimed to detect and localize renin. A standardized fluorimetric method with tripeptide hippuryl-histidyl-leucine was used to measure tissue angiotensin-converting enzyme (ACE) activity, whereas high performance liquid chromatography showed products formed after the incubation of tissue homogenates with Ang I or tetradecapeptide renin substrate (TDP). Results: mRNA for renin, angiotensinogen, ACE, and Ang II receptors (AT(1a), AT(1b), and AT(2)) was detected in gingival tissue; cultured gingival fibroblasts expressed renin, angiotensinogen, and AT(1a) receptor. Renin was present in the vascular endothelium and was intensely expressed in the epithelial basal layer of periodontally affected gingival tissue. ACE activity was detected (4.95 +/- 0.89 nmol histidyl-leucine/g/minute). When Ang I was used as substrate, Ang 1-9 (0.576 +/- 0.128 nmol/mg/minute), Ang II (0.066 +/- 0.008 nmol/mg/minute), and Ang 1-7 (0.111 +/- 0.017 nmol/mg/minute) were formed, whereas these same peptides (0.139 +/- 0.031, 0.206 +/- 0.046, and 0.039 +/- 0.007 nmol/mg/minute, respectively) and Ang 1 (0.973 +/- 0.139 nmol/mg/minute) were formed when TDP was the substrate. Conclusion: Local RAS exists in rat gingival tissue and is capable of generating Ang II and other vasoactive peptides in vitro. J Periodontol 2009;80:130-139.

Multiple ciguatoxins present in Indian Ocean reef fish

Optimised gradient reversed-phase high-performance liquid chromatography electrospray ionisation mass spectrometry (LC/MS) methods, in combination with a [H-3]-brevetoxin binding assay (RLB), revealed multiple ciguatoxins in a partially purified extract of a highly toxic Lutjanus sebae (red emperor) from the Indian Ocean. Two major ciguatoxins of 1140.6 Da (I-CTX-1 and -2) and two minor ciguatoxins of 1156.6 Da (I-CTX-3 and -4) were identified. Accurate mass analysis revealed that I-CTX-1 and -2 and Caribbean C-CTX-1 had indistinguishable masses (1140.6316 Da, at 0.44 ppm resolution). Toxicity estimated from LC/MS/RLB responses indicated that I-CTX-1 and -2 were both similar to 60% the potency of Pacific ciguatoxin-1 (P-CTX-1). In contrast to ciguatoxins of the Pacific where the more oxidised ciguatoxins are more potent, I-CTX-3 and -4 were similar to 20% of P-CTX-1 potency. Interconversion in dilute acid or on storage, typical of spiroketal and hemiketal functionality found in P-CTXs and C-CTXs, respectively, was not observed to occur between I-CTX-1 and -2. The ratio of CTX-1 and -2 varied depending on the fish extract being analysed. These results suggest that I-CTX-1 and -2 may arise from separate dinoflagellate precursors that may be oxidatively biotransformed to I-CTX-3 and -4 in fish. (C) 2002 Published by Elsevier Science Ltd.

Isolation and characterisation of Indian Ocean ciguatoxin

We report the isolation and initial characterisation of Indian Ocean ciguatoxin (I-CTX) present in toxic lipid soluble extracts isolated from ciguateric fishes collected off the Republic of Mauritius in the Indian Ocean. Following i.p. injection of this extract, mice displayed symptoms that were similar, though not identical, to those produced by Pacific and Caribbean ciguatoxins (P-CTXs and C-CTXs). Using a radiolabelled brevetoxin (PbTx) binding assay and mouse bioassay guided fractionation, I-CTX was purified by Florisil, Sephadex LH-20 and TSK HW-40S chromatography with good recovery. Isolation to purity was not possible by preparative reversed phase high-performance liquid chromatography (HPLC) due to significant losses of toxicity. However, analytical reversed phase HPLC coupled to an electrospray mass spectrometry detector identified a [M + H](+) ion at m/z 1141.58 which co-eluted with activity that displaced [3 H]-PbTx binding to rat brain. This mass corresponded to C-CTX-1, but the fragmentation pattern of I-CTX showed a different ratio of pseudo molecular and product ions. I-CTX was found to elute later than P-CTX-1 but was practically indistinguishable from C-CTX-1 on reversed phase HPLC, while the TSK HW-40S column chromatography differentiated I-CTX from the later eluting C-CTX-1. Taken together, these results indicate that I-CTX is a new ciguatoxin (CTX) responsible for ciguatera caused by reef fish in the Indian Ocean. (C) 2002 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Analysis of toxin profiles in three different fish species causing ciguatera fish poisoning in Guadeloupe, French West Indies

A grey snapper (Lutjanus griseus), a grouper (Serranidae) and a blackjack (Caranx lugubris) were implicated in three different ciguatera poisonings in Guadeloupe, French West Indies. A mouse bioassay indicated toxicity for each specimens: 0.5-1, greater than or equal to 1 and > 1 M Ug g(-1), respectively. After purification by gel filtration chromatography, the samples were analysed by high-performance liquid chromatography coupled to mass spectrometry (LC-MS). The toxin profiles differ from one fish to another. C-CTX-1 was detected at 0.24, 0.90 and 13.8 ng g(-1) flesh in the snapper, grouper and jack, respectively. It contributed only to part of the whole toxicity determined by the mouse bioassay. Other toxins identified were C-CTX-2 (a C-CTX-1 epimer), three additional isomers of C-CTX-1 or -2, and five ciguatoxin congeners (C-CTX-1127, C-CTX-1143 and its isomer C-CTX-1143a, and C-CTX-1157 and its isomer C-CTX-1157b). Putative hydroxy-polyether-like compounds were also detected in the flesh of the grouper with [M+ + H](+) ions at m/z 851.51, 857.50, 875.51, 875.49 and 895.54 Da. Some of these compounds have the same mass range as some known dinoflagellate toxins. In conclusion, this study confirms the usefulness of LC-MS analysis to determine the ciguatoxins levels and the toxin profile in fish flesh hazardous to humans.

Effect of tamoxifen on the enzymatic activity of human cytochrome CYP2B6

Tamoxifen is primarily used in the treatment of breast cancer. It has been approved as a chemopreventive agent for individuals at high risk for this disease. Tamoxifen is metabolized to a number of different products by cytochrome P450 enzymes. The effect of tamoxifen on the enzymatic activity of bacterially expressed human cytochrome CYP2B6 in a reconstituted system has been investigated. The 7-ethoxy-4-(trifluoromethyl) coumarin O-deethylation activity of purified CYP2B6 was inactivated by tamoxifen in a time- and concentration-dependent manner. Enzymatic activity was lost only in samples that were incubated with both tamoxifen and NADPH. The inactivation was characterized by a K-l of 0.9 muM, a k(inact) of 0.02 min(-1), and a t(1/2) of 34 min. The loss in the 7-ethoxy-4-(trifluoromethyl) coumarin O-deethylation activity did not result in a similar percentage loss in the reduced carbon monoxide spectrum, suggesting that the heme moiety was not the major site of modification. The activity of CYP2B6 was not recovered after removal of free tamoxifen using spin column gel filtration. The loss in activity seemed to be due to a modification of the CYP2B6 and not reductase because adding fresh reductase back to the inactivated samples did not restore enzymatic activity. A reconstituted system containing purified CYP2B6, NADPH-reductase, and NADPH-generating system was found to catalyze tamoxifen metabolism to 4-OH-tamoxifen, 4'-OH-tamoxifen, and N-desmethyl-tamoxifen as analyzed by high-performance liquid chromatography analysis. Preliminary studies showed that tamoxifen had no effect on the activities of CYP1B1 and CYP3A4, whereas CYP2D6 and CYP2C9 exhibited a 25% loss in enzymatic activity.

Identification of slow and fast-acting toxins in a highly ciguatoxic barracuda (Sphyraena barracuda) by HPLC/MS and radiolabelled ligand binding

A barracuda implicated in ciguatera fish poisoning in Guadeloupe was estimated to have an overall flesh toxicity of 15 MUg/g using mouse bioassay. A lipid soluble extract was separated into two toxic fractions, FrA and FrB, on a LH20 Sephadex column eluted with dichloromethane/methanol (1:1). When intraperitoneal injected into mice, FrA provoked symptoms characteristic of slow-acting ciguatoxins, whereas FrB produced symptoms indicative of fast-acting toxins (FAT). High performance liquid chromatography/mass spectrometry/radio-ligand binding (HPLC/MS/RLB) analysis confirmed the two fractions were distinct, because only a weak overlap of some compounds was observed. HPLC/MS/RLB analysis revealed C-CTX-1 as the potent toxin present in FrA, and two coeluting active compounds at m/z 809.43 and 857.42 in FrB, all displaying the characteristic pattern of ion formation for hydroxy-polyethers. Other C-CTX congeners and putative hydroxy-polyether-like compounds were detected in both fractions, however, the RLB found them inactive. C-CTX-1 accounted for >90% of total toxicity in this barracuda and was confirmed to be a competitive inhibitor of brevetoxin binding to voltage-sensitive sodium channels (VSSCs) with a potency two-times lower than P-CTX-1. However, FAT active on VSSCs and

Avaliação da adsorção do herbicida 2,4-D em carvão ativado em pó utilizando água com diferentes qualidades

O 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) é um dos herbicidas mais consumidos no Brasil e é preferencialmente usado devido a sua boa seletividade e baixo custo. Possui alta toxidade e baixa biodegradabilidade, oferecendo risco à saúde humana e ao meio ambiente, podendo ser encontrado em solos, águas superficiais e subterrâneas. Estudos mostram que o tratamento convencional da água possui baixa eficácia na remoção de microcontaminantes, com isso várias técnicas têm sido utilizadas na remoção de compostos em água, como a adsorção por carvão ativado. Apresenta-se a adsorção em carvão ativado tem se demonstrado como tecnologia eficiente na remoção de diversos contaminantes, dentre eles os agrotóxicos. Assim, o presente trabalho objetivou avaliar a adsorção do 2,4-D por três carvões ativados em pó (CAP) em água ultrapura e em água bruta do Rio Santa Maria da Vitória. A quantificação do herbicida foi analisada por cromatografia líquida de alta eficiência, após concentração da amostra pelo método de extração em fase sólida. Os ensaios de adsorção foram realizados com carvões ativados derivados da casca de coco (CAP-01), pinus (CAP-02) e palha de café (CAP-03), que foram caracterizados e avaliados na sua capacidade de remoção do 2,4-D nas duas matrizes de água. Dois modelos de isoterma de adsorção, Langmuir e Freundlich, foram aplicados para descrever os dados de adsorção, que indicaram o CAP-02 como o carvão que apresentou a melhor capacidade de adsorção do 2,4-D entre os carvões estudados, tanto em água ultrapura quanto em água bruta. Nos ensaios realizados em água bruta, houve redução da adsorção do 2,4-D para as três amostras de CAP, quando comparado com os ensaios realizados em água ultrapura, indicando interferência de compostos, como a matéria orgânica, no processo de adsorção.

Remoção do herbicida 2,4 diclorofenoxiacético (2,4-D) no tratamento convencional de água e associado à adsorção em carvão ativado em pó (CAP) em escala piloto

O aumento do uso de agrotóxicos no Brasil tem causado muitas preocupações, tanto em relação à questão ambiental quanto a saúde pública. Muitos desses compostos não são eficientemente removidos das águas por tratamento convencional, sendo necessárias alternativas que os removam das águas de abastecimento. Dentre as tecnologias existentes, a adsorção em CAP é considerada uma das mais efetivas e confiáveis, cujas vantagens incluem alta eficiência de remoção e facilidade de operação. O objetivo desta pesquisa é avaliar a remoção, em escala piloto, do agrotóxico 2,4-D e o seu principal metabólito 2,4-DCP em amostras de águas tratadas por adsorção em CAP associado ao tratamento convencional. Os testes foram realizados em instalação piloto na áreada ETA Carapina/CESAN. A água bruta foi a proveniente do rio Santa Maria da Vitória contaminadaatravés da adição de agrotóxico em sua fórmula comercial. Foram realizados quatro ensaios, dois sem adição de CAP e dois com adição de CAP junto à unidade de mistura rápida. Os agrotóxicos foram detectados e quantificados através da cromatografia líquida de alta eficiência, em metodologia validada. As amostras coletadas foram caracterizadas de acordo com os parâmetros: temperatura, turbidez, condutividade elétrica, absorbância em 254 nm, cor real, cor aparente, alcalinidade, carbono orgânico total, além e concentração dos agrotóxicos 2,4-D e ácido 2,4,5-T e do metabólito 2,4-DCP. Os diferentes ensaios foram avaliados em termos da taxa de remoção destes parâmetros. Como resultado no TCVcom adição de CAP o composto de interesse foi removido abaixo de 30 μg. L-1,Valor Máximo Permitido, estabelecido pela Portaria do MS n° 2.914/2011 para dosagem de 100μg.L-1e mostrou-se eficiente, também, na remoção de matéria orgânica. Em nenhum dos testes foi detectado o composto 2,4-DCP e 2,4,5-T.

Analysis of polycyclic aromatic hydrocarbons in fish: optimisation and validation of microwave-assisted extraction

An accurate and sensitive method for determination of 18 polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) (16 PAHs considered by USEPA as priority pollutants, dibenzo[a,l]pyrene and benzo[j]fluoranthene) in fish samples was validated. Analysis was performed by microwave-assisted extraction and liquid chromatography with photodiode array and fluorescence detection. Response surface methodology was used to find the optimal extraction parameters. Validation of the overall methodology was performed by spiking assays at four levels and using SRM 2977. Quantification limits ranging from 0.15–27.16 ng/g wet weight were obtained. The established method was applied in edible tissues of three commonly consumed and commercially valuable fish species (sardine, chub mackerel and horse mackerel) originated from Atlantic Ocean. Variable levels of naphthalene (1.03–2.95 ng/g wet weight), fluorene (0.34–1.09 ng/g wet weight) and phenanthrene (0.34–3.54 ng/g wet weight) were detected in the analysed samples. None of the samples contained detectable amounts of benzo[a]pyrene, the marker used for evaluating the occurrence and carcinogenic effects of PAHs in food.

Otimização e validação de um método de cromatografia líquida de alta resolução (HPLC) para a determinação do edulcorante ciclamato: ocorrência em adoçantes de mesa

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica

Validação de um método de cromatografia líquida de alta resolução (HPLC) para doseamento da vitamina D em géneros alimentícios: aplicação do método em diferentes matrizes alimentares

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica

Validação de um método de cromatografia de alta eficiência para determinação de conservantes em géneros alimentícios

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica

Remediação de solos contaminados por compostos farmacêuticos

O recente surgimento de nanopartículas de ferro valente-zero (nFZV), um material com elevada capacidade de remediação de solos por via de reacções de oxidação/redução pode ser uma opção viável para a remoção de fármacos do solo. A sua aplicação já é uma realidade em alguns tipos de solos contaminados por compostos específicos e, com este trabalho, procura-se estudar a sua capacidade de remediação de solos contaminados por compostos farmacêuticos, recorrendo-se a uma tecnologia “verde” de síntese destas nanopartículas. Esta tecnologia é bastante recente, ainda não aplicada no campo de trabalho, que se baseia no uso de folhas de certas árvores para produzir extratos naturais que reduzem o ferro (III) a ferro zero valente, formando nFZV. Desta forma procedeu-se, à escala laboratorial, ao estudo da eficiência das nFZV na degradação de um fármaco – paracetamol – e comparou-se com a eficiência demonstrada por oxidantes, muito utilizados hoje em dia em casos de remediação in situ como o permanganato de potássio, o peróxido de hidrogénio, o persulfato de sódio e o reagente de Fenton. O estudo foi efectuado em dois meios diferentes: solução aquosa e solo arenoso. De forma muito sucinta, o estudo baseou-se na introdução dos oxidantes/nFZV em soluções/solos contaminados com paracetamol e consequente monitorização do processo de remediação através de cromatografia líquida de alta eficiência. Nos ensaios com soluções aquosas contaminadas com paracetamol, o permanganato de potássio e o reagente de Fenton revelaram capacidade para degradar o paracetamol, atingindo mesmo um grau de degradação de 100%. O persulfato de sódio também demonstrou uma capacidade de degradação do paracetamol, chegando a atingir 99% de degradação, mas apenas recorrendo ao uso de um volume de oxidante elevado quando comparado com os outros dois oxidantes já referidos. Por outro lado, o peróxido de hidrogénio não demonstrou qualquer capacidade de degradação do paracetamol, pelo que o seu uso não passou desta fase. Verificou-se também que o uso de ferro granulado para o tratamento de água contaminada com paracetamol revelou resultados diferentes dos observados no uso de nFZV, obtendo-se eficiências de 87%. Existiram dificuldades analíticas na quantificação do paracetamol, especificamente relacionadas com o uso do extracto de folhas de amoreira, cuja composição continha substâncias que causaram dificuldades acentuadas na análise dos cromatogramas. Por fim, um pequeno teste de combinação do reagente de Fenton com os fenómenos de biodegradação resultantes dos microrganismos presentes em folhas do extracto de chá preto demonstrou que este pode ser uma área que pode e deve ser mais estudada. Desta forma, a utilização das nFZV para o tratamento de água contaminada com paracetamol não permitiu a retirada de conclusões seguras sobre a capacidade que as nFZV produzidas com extractos de folhas de amoreira e de chá preto têm de degradação do paracetamol. Nos testes de remediação de solos contaminados os resultados demonstraram que, mais uma vez, tanto o permanganato de potássio como o reagente de Fenton se revelam como os melhores oxidantes para a degradação do paracetamol, obtendo-se a degradação total do paracetamol. Por outro lado, voltou a ser necessário uma elevada quantidade de persulfato de sódio quando comparada com os dois anteriores, para que ocorra a degradação desta mesma quantidade de paracetamol, demonstrando mais uma vez que, apesar de não ideal, o persulfato demonstra capacidade de degradação do paracetamol.

Desenvolvimento de Métodos de Extração de Resíduos de Antimicrobianos e Quantificação em Amostras Alimentares

O leite é um alimento complexo, pela sua composição rico em água, proteínas, lípidos, vitaminas e minerais. Devido ao seu alto valor nutricional é fundamental para a amamentação de crianças e animais em crescimento, pois fornece componentes fundamentais para o desenvolvimento e manutenção da saúde. Os antimicrobianos são amplamente utilizados como uma medida terapêutica no tratamento de infeções bacterianas, profilaxia e como promotores de crescimento (aditivos). A presença de resíduos de antimicrobianos no leite pode representar riscos para a saúde humana, como reações alérgicas em indivíduos hipersensíveis e resistências. Os objetivos deste estudo são o desenvolvimento de novos métodos de limpeza e de pré-concentração para amostras de leite, por meio de extração em fase sólida (SPE), com a finalidade de realizar uma melhor identificação e quantificação de antimicrobiana por Cromatografia Líquida de Alta Performance (HPLC). Todos os métodos desenvolvidos são de fácil execução, com taxas de recuperação dos agentes antimicrobianos viáveis, com uma percentagem de recuperação a partir de 85%. O método cromatográfico utilizado para a deteção e quantificação (HPLC-DAD) têm os limites de deteção (LD) entre 2.43ng / mL e 1.62ng / mL e os limites de quantificação (LQ) entre 7,36 ng / mL e 4.92 ng / mL, o que significa este método vai de encontro às diretrizes estipuladas pela União Europeia para os agentes antimicrobianos estudados. A combinação dos métodos propostos de limpeza e pré-concentração por SPE e multirresíduo por HPLC-DAD permite, por conseguinte, a deteção e quantificação de resíduos de antibióticos no leite, tornando esta uma alternativa importante e útil no processo de controlo de qualidade para a indústria de alimentos e outras área.

Effect of active components from Garlic on AGEs formation

Advanced glycation end-products are Maillard reaction products that are found in thermal processed food. This compounds are often referred as unhealthy for human diet, namely because of their capacity to form amino-acid dimers. There is a broad range of answers to get about how these products are formed, how they interact with the organism and how these reactions can be inhibited to prevent the referred effects. Some compounds from garlic are thought to be able to inhibit these reactions. This study using spectrophotometric, High Performance Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry (HPLC-MS/MS) and Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR) analysis, helps to understand better not only not only the effect of some compounds obtained from garlic, diallyl sulfide (DAS), diallyl disulfide (DADS) and diallyl trisulfide (DATS), on these AGEs production reaction, but also helped to understand better the reaction itself.