1,4-Diamino-2-butanone, a wide-spectrum microbicide, yields reactive species by metal-catalyzed oxidation

The alpha-aminoketone 1,4-diamino-2-butanone (DAB), a putrescine analogue, is highly toxic to various microorganisms, including Trypanosoma cruzi. However, little is known about the molecular mechanisms underlying DAB`s cytotoxic properties. We report here that DAB (pK(a) 7.5 and 9.5) undergoes aerobic oxidation in phosphate buffer, pH 7.4, at 37 degrees C, catalyzed by Fe(II) and Cu(II) ions yielding NH(4)(+) ion, H(2)O(2), and 4-amino-2-oxobutanal (oxoDAB). OxoDAB, like methylglyoxal and other alpha-oxoaldehydes, is expected to cause protein aggregation and nucleobase lesions. Propagation of DAB oxidation by superoxide radical was confirmed by the inhibitory effect of added SOD (50 U ml(-1)) and stimulatory effect of xanthine/xanthine oxidase, a source of superoxide radical. EPR spin trapping studies with 5,5-dimethyl-1-pyrroline-1-oxide (DMPO) revealed an adduct attributable to DMPO-HO(center dot), and those with alpha-(4-pyridyl-1-oxide)-N-tert-butylnitrone or 3,5-dibromo-4-nitrosobenzenesulfonic acid, a six-line adduct assignable to a DAB(center dot) resonant enoyl radical adduct. Added horse spleen ferritin (HoSF) and bovine apo-transferrin underwent oxidative changes in tryptophan residues in the presence of 1.0-10 mM DAB. Iron release from HoSF was observed as well. Assays performed with fluorescein-encapsulated liposomes of cardiolipin and phosphatidylcholine (20:80) incubated with DAB resulted in extensive lipid peroxidation and consequent vesicle permeabilization. DAB (0-10 mM) administration to cultured LLC-MK2 epithelial cells caused a decline in cell viability, which was inhibited by preaddition of either catalase (4.5 mu M) or aminoguanidine (25 mM). Our findings support the hypothesis that DAB toxicity to several pathogenic microorganisms previously described may involve not only reported inhibition of polyamine metabolism but also DAB pro-oxidant activity. (C) 2011 Elsevier Inc. All rights reserved.

1,4-Dioxane enhances properties and biocompatibility of polyanionic collagen for tissue engineering applications

Polyanionic collagen obtained from bovine pericardial tissue submitted to alkaline hydrolysis is an acellular matrix with strong potential in tissue engineering. However, increasing the carboxyl content reduces fibril formation and thermal stability compared to the native tissues. In the present work, we propose a chemical protocol based on the association of alkaline hydrolysis with 1,4-dioxane treatment to either attenuate or revert the drastic structural modifications promoted by alkaline treatments. For the characterization of the polyanionic membranes treated with 1,4-dioxane, we found that (1) scanning electron microscopy (SEM) shows a stronger reorientation and aggregation of collagen microfibrils; (2) histological evaluation reveals recovering of the alignment of collagen fibers and reassociation with elastic fibers; (3) differential scanning calorimetry (DSC) shows an increase in thermal stability; and (4) in biocompatibility assays there is a normal attachment, morphology and proliferation associated with high survival of the mouse fibroblast cell line NIH3T3 in reconstituted membranes, which behave as native membranes. Our conclusions reinforce the ability of 1,4-dioxane to enhance the properties of negatively charged polyanionic collagen associated with its potential use as biomaterials for grafting, cationic drug- or cell-delivery systems and for the coating of cardiovascular devices.

Functionalized organozincates and organocuprates derived from gamma-hydroxytellurides in the preparation of 1,4-hydroxyketones

A C-O-dianionic zincate was generated by a Te/Li exchange reaction of an alkyltelluride, followed by Li/Zn transmetallation and reaction with methyllithium. The reaction between the enantiomerically pure (99% ee) (R)-dianionic zincate and benzoyl chloride led to 3-hydroxy-1-phenyl pentanone with total retention of the carbon configuration (99% ee). Similar results were obtained using the corresponding Lipshutz cyanocuprates. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Comparação entre os intumescimentos de borracha natural e polibutadieno com alto teor 1,4-cis em solventes (n-octano, ciclo-hexano e esqualeno) e em soluções poliméricas

Amostras de borracha natural foram reticuladas por meio de radiação gama (doses de 2, 4, 6 e 8 MRad) e intumescidas: a) em n-octano, ciclo-hexano e esqualeno; b) em polibutadieno líquido (Mn=1830 g/mol; alto teor 1,4- cis) a 45°C; C) em solução de polibutadieno de baixo peso molecular (M,= 1830 g/mol; alto teor 1,4-cis) em n-octano e ciclo-hexano; d) em solução de polibutadieno de alto peso molecular (Mn= 175.000 g/rnol; alto teor 1,4-cis) emn-octano e ciclo-hexano ; e) em solução de borracha natural (Mn=779.000 g/mol) em ciclo- hexano, a 25°C. Amostras de polibutadieno (alto teor 1,4-cis) foram reticuladas por meio de radiação gama (doses de 1,s; 18 e 25 MRad) e intumescidas: a) em n-octano, ciclo-hexano e esquaieno. Salvo quando mencionado em contrário, as amostras de borracha natural e de polibutadieno foram intumescidas nas temperaturas de 25, 35 e 45°C. A partir dos ensaios de intumescirnento acima mencionados, foram determinadas as solubilidades de borracha natural e de polibutadieno em n-octano, ciclo-hexano e esqualeno através dos parâmetros de Flory-Huggins, calculados com o emprego da equação de Flory-Rehner. Verificou-se a influência da temperatura e da concentração de polimero no gel sobre o valor do parâmetro de Flory-Huggins. Também através desse parâmetro procurou-se determinar a compatibilidade entre borracha natural e polibutadieno. Foi demonstrado que cadeias lineares de baixo peso molecular de polibutadieno conseguem penetrar em amostras reticuladas de borracha natural, quando o peso molecular das cadeias lineares for bem inferior ao do arco de rede Mc das amostras reticuladas. Cadeias lineares de polibutadieno e de borracha natural com peso molecular superior ao do arco de rede da borracha natural reticulada, entretanto, não conseguem penetrar no retículo. Quranto mais alta a concentração da solução externa em moléculas de alto peso molecular, tanto menor é o grau de intumescimento da amostra reticulada.

Monitoramento morfológico do xerogel híbrido 3-(1,4-fenilenodiamina)propil/silica obtido sob diferentes condições de síntese

Neste trabalho, foi obtido o xerogel híbrido 3-(1,4-fenilenodiamina) propil/sílica, usando-se o método sol-gel de síntese, variando-se as condições experimentais de síntese. Foram usados como reagentes precursores o tetraetilortosilicato (TEOS) e o 3-[(1,4-fenilenodiamina)propil]trimetoxisilano (FDAPS) sintetizado em nosso laboratório. As condições experimentais de síntese variadas foram: a concentração de precursor orgânico (FDAPS), a temperatura de gelificação, o tipo de solvente e o pH do meio reacional. O trabalho foi dividido em duas etapas: na primeira, foram obtidas duas séries de materiais onde se variou a temperatura de gelificação (5, 25, 50 e 70 °C), além da quantidade de precursor orgânico (FDAPS), adicionado à síntese (1,5 e 5,0 mmol). Na segunda etapa variou-se o pH do meio reacional (4, 7 e 10) além do tipo de solvente (etanol, butanol e octanol), mantendo-se a quantidade de precursor orgânico adicionado e a temperatura de gelificação constantes em 5,0 mmol e 25 oC, respectivamente. Em ambas etapas utilizou-se HF como catalisador e manteve-se o sistema fechado, porém não vedado, durante a gelificação. Na caracterização dos xerogéis híbridos foram usadas as seguintes técnicas: a) termoanálise no infravermelho, para estimar a estabilidade térmica do componente orgânico além da fração de orgânicos dispersos na superfície; b) isotermas de adsorção e dessorção de nitrogênio, para determinação da área superficial específica, do volume e da distribuição de tamanho de poros; c) análise elementar para estimar a fração de componente orgânico presente no xerogel e d) microscopia eletrônica de varredura onde foi possível observar textura, compactação e presença de partículas primárias nos xerogéis. A partir dos resultados de caracterização foi possível avaliar a influência dos parâmetros experimentais de síntese nas características dos xerogéis híbridos obtidos. Xerogéis híbridos com maior teor de orgânicos foram mais influenciados pela variação da temperatura de gelificação. Um aumento na temperatura de gelificação produz xerogéis com menor porosidade, entretanto, com maior estabilidade térmica do componente orgânico. Considerando-se estabilidade térmica e porosidade, as amostras gelificadas a 25 oC apresentaram os melhores resultados. Em relação à variação de pH e solvente, as amostras gelificadas em pH ácido foram as que apresentaram maior porosidade, enquanto que a maior estabilidade térmica foi alcançada usando-se etanol como solvente.

7,7-dimetoxi-1,4,5,6-tetraclorobiciclo[2.2.1]heptan-5-en-2-endo-ol : um versátil reagente na síntese de 1,3-aminoálcoois e de ciclopentanóides quirais altamente funcionalizados

Este trabalho relata a síntese de uma série de novos ligantes quirais (+) e (-)-syn-1,3-aminoálcoois derivados do norbornano. Através da reação de transesterificação enzimática com a lípase da Candida rugosa em acetato de vinila do álcool racêmico 7,7-dimetoxi-1,4,5,6-tetraclorobiciclo[2.2.1]heptan-5-en-2-ol, (±)-3, foram obtidos os álcoois quirais (+)-3 e (-)-3 (Esquema 1). Através da reação de redução e descloração destes álcoois com Na0/NH3/etanol foram obtidos os respectivos álcoois (+)-4 e (-)-4 (Esquema 2). Os álcoois quirais (+)-4 e (-)-4 foram utilizados como produtos de partida para a síntese dos 1,3-aminoálcoois quirais (+)-9 e (-)-9 em 5 etapas. Deste modo, a partir destes aminoálcoois (9), foi possível sintetizar 12 novos compostos (Esquema 2), todos inétidos na literatura. Os 1,3-aminoálcoois 10, 11, 13, 14 e 15 foram empregados como catalisadores quirais na adição enantiosseletiva de ZnEt2 ao benzaldeído. Excelentes rendimentos e excessos enantioméricos (até 91%) foram obtidos. A relação entre a configuração absoluta do 1-fenilpropanol com a configuração do carbono ligado ao grupo hidroxila dos ligantes foi estudada e, de acordo, com a enantiosseletividade observada foi sugerido um mecanismo para a reação Os produtos com esqueleto ciclopentila são importantes compostos com potencial atividade biológica, fazendo parte da estrutura de prostaglandinas, agentes antitumorais e inibidores da glicosidase. Portanto, nós decidimos usar o acetato clorado quiral 2 para preparar ciclopentanóides quirais altamente funcionalizados. Para isso, o acetato clorado quiral 2 foi submetido à oxidação usando uma quantidade catalítica de RuCl3 anidro na presença de NaIO4 obtendo-se a dicetona 16 (Esquema 3). A dicetona 16 foi clivada com H2O2 em meio alcalino fornecendo os diácidos 17a e 17b, que foram esterificados in situ com excesso de CH2N2 para fornecer uma mistura do hidroxi e acetoxi diéster 18 e 19, respectivamente. A redução da mistura 18 e 19 ou da mistura 17a e 17b com BH3.THF fornece a lactona 20 com excelentes rendimentos.

Psicologia e educação: contribuições da psicologia para a melhoria do ensino de 1. à 4. série

Este trabalho tem por objetivo mostrar a contribuição da Psicologia na Educação. Até a década de 50, a Psicologia ocupou um lugar privi- legiado no cenário educacional brasileiro. Contudo, a relação e~ tre a Psicologia e a Pedagogia tem passado por sérios questiona- mentos. A Psicologia caiu em desprestígio, desde que se consta tou o modo reducionista de sua atuação na Educação e também a i- nadequação de algumas teorias psicológicas tomadas como ponto de referência exclusivo para os educadores. Por isto, surgiram di- versas tentativas de melhoria do ensino no Brasil, alternando-se a predominãncia de um ou de outro fator determinante do processo educativo. A partir da década de 60, os condicionantes sociais da educação começaram a superar os procedimentos psico-pedagógicos, na expectativa de serem conseguidas grandes mudanças na escola brasileira. Não obstante o empenho de pedagogos, a substituição da Psicologia da Educação por outros fatores ou campos do conhe- cimento não tem conseguido equacionar os problemas educacionais do Brasil. A complexidade da prática educacional requer a articu lação transdisciplinar das diversas áreas do conhecimento que a constituem. A conclusão recolhe alguns depoimentos de membros da co munidade educativa da Instituição pesquisada, comprovando o êxi- to da experiência. Destaco também algumas considerações sobre o significado de uma relação harmônica entre Psicologia e Pedag~ gia, no conjunto transdisciplinar que envolve diversas areas do conhecimento que são decisivas na dinãmica do processo educativo.

Ionizing radiation induced degradation of poly (2-methoxy-5-(2 '-ethyl-hexyloxy)-1,4-phenylene vinylene) in solution

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

2-Bromo-1,4-naphthoquinone: a potentially improved substitute of menadione in Apatone therapy

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Thermal studies on solid 1,4-bis(3-carboxy-3-oxo-prop-1-enyl) benzene of lighter trivalent lanthanides

Solid-state compounds of general formula Ln(2)L(3)center dot nH(2)O, where L represents 1,4-bis(3-carboxy-3-oxo-prop-1-enyl)benzene and Ln = La, Ce, Pr, Nd, Sm, were synthesized. Complexometric titrations with EDTA, thermogravimetry (TG), differential thermal analysis (DTA), differential scanning calorimetry (DSC), X-ray powder diffractometry, elemental analysis and infrared spectroscopy have been employed to characterize and to study the thermal behavior of these compounds in dynamic air atmosphere. The results led to information about the composition, dehydration, crystallinity, and thermal decomposition of the synthesized compounds.

Nature of potential barrier in (Ca-1/4,Cu-3/4)TiO3 polycrystalline perovskite

The nonohmic electrical features of (Ca-1/4,Cu-3/4)TiO3 perovskite ceramics, which have very strong gigantic dielectric is believed originate from potential barriers at the grain boundaries. In the present study, we used the admittance and impedance spectroscopy technique to investigate (Ca-1/4,Cu-3/4)TiO3 perovskite ceramics with low nonohmic electrical properties. The study was conducted under two different conditions: on as-sintered ceramics and on ceramics thermally treated in an oxygen-rich atmosphere. The results confirm that thermal treatment in oxygen-rich atmospheres influence the nonohmic properties. Annealing at oxygen-rich atmospheres improve the nonohmic behavior and annealing at oxygen-poor atmospheres decrease the nonohmic properties, a behavior already reported for common metal oxide nonohmic devices and here firstly evidenced for the (Ca-1/4,Cu-3/4)TiO3 perovskite related materials. The results show that oxygen also influences the capacitance values at low frequencies, a behavior that is indicative of the Schottky-type nature of the potential barrier. (c) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Estudo do comportamento térmico dos compostos de Ag+ e Pb2+ com o ligante 1,4-bis(3-carbóxi-3-oxo-prop-1-enil)benzeno

Este trabalho reporta o estudo de compostos binários do dicarboxilato 1,4-bis(3-carbóxi-3-oxo-prop-1-enil)benzeno, C6H4(-CH=CH-CO-COO-)2 , com os cátions metálicos Ag+ e Pb2+, obtidos a partir de soluções aquosas do ligante e dos nitratos dos cátions metálicos, em proporções estequiométricas. Para a caracterização e o estudo do processo de decomposição térmica desses compostos foram empregadas Espectrofotometria de Absorção na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FT-IR), Análise Elementar (C, H), Complexometria com EDTA, Termogravimetria (TG) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC).

Electrosynthesis of binuclear ruthenium complexes from [RuCl3(dppb)(L)] precursors [L = pyridine, 4-methylpyridine or dimethyl sulfoxide; dppb=1,4-bis(diphenylphosphino)butane]

Electrolysis has been examined as a method of synthesis for [(L)(dppb)Ru(mu-Cl)(3)RuCl(dppb)] complexes, where dppb = 1,4-bis(diphenylphosphino)butane and L = pyridine (py), 4-methylpyridine (4-pic) or dimethyl sulfoxide (DMSO), by using [RuCl3(dppb)(L)] as precursors. The products of the electrolysis were characterized by P-31-{H-1} NMR, cyclic voltammetry and near infrared spectroscopy. The presence of the [Ru2Cl5(dppb)(2)] complex in the electrochemical cell suggests a mechanism by which the starting original species from the bulk solution reacts with the reduced form [RuCl2(dppb)(L)] generated at the surface of the electrode. The crystal structure of the precursor mer-[RuCl3(dppb)(4-pic)] was determined by X-ray diffraction.

Influence of ionic interactions on the photoinduced Birefringence of poly[1-[4-(3-carboxy-4 hydroxyphenylazo) benzene sulfonamido]-1 2-ethanediyl, sodium salt] films

Electrostatic interactions govern most properties of polyelectrolyte films, as in the photoinduced bire-fringence of azo-containing polymers. In this paper we report a systematic investigation of optical storage characteristics of cast and layer-by-layer (LbL) films of poly[1 -[4-(3-carboxy-4 hydroxypheny-lazo) benzene sulfonamido]-1,2-ethanediyl, sodium salt] (PAZO). Birefringence was photoinduced faster in PAZO cast films prepared at high pHs, with the characteristic writing times decreasing almost linearly with the pH in the range between 4 and 9. This was attributed to an increased free volume for the azochromophores with the enhanced electrostatic repulsion in PAZO charged to a greater extent. In contrast, in LbL films of PAZO alternated with poly(allylamine hydrochloride) (PAH), the electrostatic interactions between the oppositely charged polymers hampered photoisomerization and molecular rearrangement, thus leading to a slower writing kinetics for highly charged PAH or PAZO.