Thermal decomposition of palladium(ii) pyrazolyl complexes: Part II

Thermal behavior of pyrazolyl complexes [PdCl2(HPz)2] (1), [PdCl2(HdmPz)2] (2), [Pd(SCN)2(HPz) 2] (3), [Pd(SCN)2(HdmPz)2] (4), [Pd(N 3)2(HdmPz)2] (5), [Pd(PzNHCO)2] (6) and [Pd(dmPzNHCO)2] (7) (HPz=pyrazole, HdmPz=3,5-dimethylpyrazole) has been studied by TG and DTA. In general, the thermal stability of [PdX 2(HL)2] (HL=HPz, HdmPz) compounds varies in the following order: HdmPz>HPz as well, according to the trends X=Cl ->SOT->NNN-. Except for 5, the [PdX 2(HL)2] complexes showed higher thermal stability than the 6 and 7 chelates. No stable intermediates were isolated during the thermal decompositions because of the overlapping degradation processes. The final products of the thermal decompositions were identified as metallic palladium by X-ray powder diffraction. © 2005 Akadémiai Kiadó, Budapest.

Cellular responses in the Malpighian tubules of Scaptotrigona postica (Latreille, 1807) exposed to low doses of fipronil and boric acid

Studies of sub-lethal effects of pesticide residues on stingless bees are scarce and morphological analysis of organs would add information to toxicological analysis in order to clarify the continuous exposure of Scaptotrigona postica to insecticides. The aim of this study was to evaluate the morphology and histochemistry of the Malpighian tubules (excretory organ) of S. postica exposed to fipronil or boric acid to detect cellular responses that indicate toxicity or adaptative mechanisms to stress induced by exposure of worker bees to low doses of these chemical compounds. Newly emerged bees were submitted to toxicological bioassays and morphological analyses by optical microscopy and Transmission Electron Microscopy, as well as histochemical methods, were performed to detect proteins and glycoconjugates. Additionally, immunohistochemical detection of DNA fragmentation and HSP70 (70-kDa Heat shock protein) were performed to detect cell death and stress response, respectively. Statistical analysis, for the bioassays conducted with ingestion of contaminated diet with boric acid at 0.75% (w/w) or with fipronil at 0.1μg/kg of food, showed that the survival of bees that ingested the contaminated diets were significantly different to the survival rate presented by the control group (P<0.0001). Although some characteristics indicative of initiation of cell death were observed, the cells remained metabolically active in the processes of excretion and inactivation of chemical compounds. The data from this study reinforce the importance of research on sublethal effects of low doses of pesticides on bees in an attempt to assess a possible realistic dose and evaluate the risk assessment of stingless bee S. postica foraging in the vicinity of cultivated fields and/or in green urban areas. © 2013 Elsevier Ltd.

Detecção da citotoxicidade, genotoxicidade e mutagenicidade do inseticida fipronil no organismo teste Allium cepa

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Investigação das potencialidades de complexos pirazólicos de Pd (II) no desenvolvimento de novas metalo-drogas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Investigação estrutural e atividade tuberculostática de complexos mononucleares e binucleares de paládio (II)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Investigação da atividade biólogica de complexos de Cobre (II) contendo ligantes nitrogenados

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Complexos de rutênio (II) contendo ligantes nitrogenados como fotossensibilizadores em células solares

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Síntese e caracterização de espécies supramoleculares de níquel(II) contendo pirazóis e pseudo-haletos com possíveis aplicações magnéticas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Inhibition of cannabinoid CB1 receptor upregulates Slc2a4 expression via nuclear factor-kappa B and sterol regulatory element-binding protein-1 in adipocytes

Evidences have suggested that the endocannabinoid system is overactive in obesity, resulting in enhanced endocannabinoid levels in both circulation and visceral adipose tissue. The blockade of cannabinoid receptor type 1 (CB1) has been proposed for the treatment of obesity. Besides loss of body weight, CB1 antagonism improves insulin sensitivity, in which the glucose transporter type 4 (GLUT4) plays a key role. The aim of this study was to investigate the modulation of GLUT4-encoded gene (Slc2a4 gene) expression by CB1 receptor. For this, 3T3-L1 adipocytes were incubated in the presence of a highly selective CB1 receptor agonist (1 mu M arachidonyl-2'-chloroethylamide) and/or a CB1 receptor antagonist/inverse agonist (0.1, 0.5, or 1 mu M AM251, 1-(2,4-dichlorophenyl)-5-(4-iodophenyl)-4-methyl-N-1-piperidinyl-1H-pyrazole-3-carboxamide). After acute (2 and 4 h) and chronic (24 h) treatments, cells were harvested to evaluate: i) Slc2a4, Cnr1 (CB1 receptor-encoded gene), and Srebf1 type a (SREBP-1a type-encoded gene) mRNAs (real-time PCR); ii) GLUT4 protein (western blotting); and iii) binding activity of nuclear factor (NF)-kappa B and sterol regulatory element-binding protein (SREBP)-1 specifically in the promoter of Slc2a4 gene (electrophoretic mobility shift assay). Results revealed that both acute and chronic CB1 receptor antagonism greatly increased (similar to 2.5-fold) Slc2a4 mRNA and protein content. Additionally, CB1-induced upregulation of Slc2a4 was accompanied by decreased binding activity of NF-kappa B at 2 and 24 h, and by increased binding activity of the SREBP-1 at 24 h. In conclusion, these findings reveal that the blockade of CB1 receptor markedly increases Slc2a4/GLUT4 expression in adipocytes, a feature that involves NF-kappa B and SREBP-1 transcriptional regulation. Journal of Molecular Endocrinology (2012) 49, 97-106

Density Functional Theory (DFT) Study of Edaravone Derivatives as Antioxidants

Quantum chemical calculations at the B3LYP/6-31G* level of theory were employed for the structure-activity relationship and prediction of the antioxidant activity of edaravone and structurally related derivatives using energy (E), ionization potential (IP), bond dissociation energy (BDE), and stabilization energies(Delta E-iso). Spin density calculations were also performed for the proposed antioxidant activity mechanism. The electron abstraction is related to electron-donating groups (EDG) at position 3, decreasing the IP when compared to substitution at position 4. The hydrogen abstraction is related to electron-withdrawing groups (EDG) at position 4, decreasing the BDECH when compared to other substitutions, resulting in a better antioxidant activity. The unpaired electron formed by the hydrogen abstraction from the C-H group of the pyrazole ring is localized at 2, 4, and 6 positions. The highest scavenging activity prediction is related to the lowest contribution at the carbon atom. The likely mechanism is related to hydrogen transfer. It was found that antioxidant activity depends on the presence of EDG at the C-2 and C-4 positions and there is a correlation between IP and BDE. Our results identified three different classes of new derivatives more potent than edaravone.

Gekreuzt konjugierte Oligomere aus Benzolringen und Heterocyclen

Gekreuzt konjugierte Oligomere aus Benzolringen und Heterocyclen Oligomere aus Arylen- oder/und Hetarylen-Bausteinen stellenein aktuelles Arbeitsgebiet in der organischen Synthese undder Materialwissenschaft dar. Die Enoneinheit der Chalkonerepräsentiert ein bifunktionelles Elektrophil, das für denAufbau von unterschiedlichen Heterocyclen hervorragendgeeignet ist. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden dreineue Reihen von heterocyclischen Oligomeren hergestellt:1H-Pyrrole, 1H-Pyrazole und Pyridine, die über eine alter-nierende Sequenz von Phenylen- oder Benzoylen-Einheitenverbunden sind. Ihre Herstellung basierte auf Michael-Additionen von den kettenförmigen, gekreuzt konjugiertenOligochalkonen und den jeweiligen geeigneten N-haltigenBausteinen: Tosylmethylisocyanid, Methylhydrazin undPhenacylpyridiniumbromid in der Reihe der Pyrrole, Pyrazoleund Pyridine. Die UV/Vis-Untersuchung aller Reihen der Oligoheterocyclenzeigte als allgemeinen Trend im Vergleich mit dem UV/Vis-Verhalten der Oliogochalkone eine ausgeprägte hypsochromeVerschiebung der langwelligen Absorption. Dieser beobachtetehypsochrome Shift geht auf die veränderten Chromophore zurück und deutet außerdem darauf hin, dass die effektiveKonjugation bei wachsender Moleküllänge geringer sein sollte. In den einzelnen Reihen der Oligoheterocyclenerkennt man jeweils bei Vergrößerung der Chromophore einenkleinen bathochromen Shift der langwelligen Absorption.

A study of nitronyl and imino nitroxide radicals attached to heterocyclic cores

Stabile organische Radikale mit zusätzlichen Funktionalitäten wie Donor/Akzepotor Eigenschaften und Ligandeneignung für Übergangsmetallkomplexierung repräsentieren eine synthetische Herausforderung beim Streben nach der Konstruktion hochdimensionaler heterospin Strukturen. In diesem Hinblick wurden acht neue Hochspinbiradikal-Moleküle zusammen mit ihren Monoradikal- Pendants in dieser Arbeit hergestellt. Die Wahl der Liganden als organische Distanzhalter der Radikaleinheiten wurde auf stickstoffhaltige Heterozyklen (Pyridin und Pyrazol) gelenkt. Diese wurden weiterhin mit den stabilen Spinträgern Nitronylnitroxid- (NN) und Iminonitroxidfragmenten (IN) dekoriert. Ihre Synthese beinhaltete mehrstufige Umsetzungen (Brominierung, Iodierung, N- und Carbaldehyd Schutzgruppen, Stille-Kupplung, Grignard Reaktion, etc.) um die Mono- und Dicarbaldehyd-heterocyclenderivate als Schlüsselvorläufer der Radikaleinheiten zu gewinnen. Die Carbaldehyd-Zwischenstufen wurden Kondensationsreaktionen mit 2,3-Dimethyl-2,3-bis(hydroxylamino)-butan unterworfen (üblicherweise in Dioxan unter Argon für ~ 7 Tage), gefolgt von der Oxidation der Bis-hydroxylimidazolidin-Vorläufer unter Phasentransferkatalyse (NaIO4/H2O). Die Radikalmoleküle wurden mit verschiedenen spektroskopischen Methoden untersucht (FT/IR, UV/Vis/ EPR etc.) und ihre Einkristalle mit Röntgenstrahlbeugung gemessen. Die UV/VIS- Lösungsspektren zeigten in einem breiten Bereich verschiedener Lösungsmittelpolaritäten keine spezifische Wechselwirkung zwischen Lösungsmittel und Radikaleinheit, während ihre Stabilitäten in protischen Lösunsgmitteln wie MeOH stark abnahmen. Als Pulver konnten sie jedoch im Kühlschrank an der Luft für eine Jahr gelagert werden, ohne sich zu zersetzen. Die spektroskopischen Fingerabdrücke der Radikale wurden eindeutig identifiziert and erschienen stark abhängig vom Typ des pi-Ringsystems an das die Spinträger gekoppelt wurden. Basierend auf diesen Informationen wurde ein schnelles Protokoll etabliert, das eine direkte Zuordnung der Art der Radikale und ihrer Anzahl ermöglicht, sowie ihre Reinheit und Verunreinigungen zu definieren. In Lösung bestätigte die Analyse der EPR Spektren der Biradikale die starke Austauschwechselwirkung J zwischen den Radikalfragmenten über die Kopplungseinheiten (J >> an, an ist die Stickstoffhyperfeinkopplungskonstante). Dies wurde weiter unterstützt durch die Beobachtungen in gefrorener Lösung über die Nullfeldaufspaltungen und verbotenen Halbfeldübergänge (Δms = 2). Die Temperaturabhängigkeiten der Δms = 2 - EPR Signale wurden bis herunter auf 4 K gemessen und das exakte Vorzeichen und die Größe von J ermittelt. Diese Arbeit unterstreicht die Möglichkeit über synthetische Chemie eine Feineinstellung der „through bond“ Austauschwechselwirkung zwischen verwandten pi- und sigma- konjugierten Heterozyklen zu erreichen, in denen der S = 1 Grundzustand angenommen wird. Zusätzlich zeigten diese Resultate, dass die Übertragung der Spinpolarisation durch verschiedene Koppler sehr effektiv war.

Aminoxyl radicals - pure organic materials with tunable magnetic and sensing properties

Stabile Radikale haben in vielen Bereichen der Chemie, Physik, Biologie und Biomedizin ihren Nutzen unter Beweis gestellt. Gerade im letzten Jahrzehnt erlebte diese Substanzklasse vor allem wegen den Anwendungsmöglichkeiten von Nitroxiden als Red-Ox-Sensoren oder magnetischen Materialen ein erneutes Interesse. Das erste Kapitel beschäftigt sich mit der grundlegenden Theorie zur Entwicklung magnetischer Materialien. Des Weiteren sollen anhand einiger Beispiele Radikale im Komplex mit paragmagnetischen Metallen, Biradikale und Polyradikale beschrieben werden. rnrnIm zweiten Kapitel soll auf die Synthese von Hybrid Fluorophore-Nitrononyl-Nitroxid und Iminonitroxidradiale, sowie ihre Charakterisierung über IR, CV, EPR und Röntgenstrukturanalyse eingegangen werden. Mittels UV/Vis-Spektroskopie soll hierbei eine mögliche Anwendung als Red-Ox-Sensoren festgestellt werden. Hierbei werden über anschließende PL Untersuchungen eben diese Sensoreigenschaften der dargestellten Radikale bestätigt werden. Vielmehr noch soll die Möglichkeit von Pyren-Pyrazol-Nitronyl-Nitroxid als NO-Nachweis erläutert werden.rnrnFortschritte sowohl im Design als auch in der Analyse von magnetischen Materialen auf der Basis von Nitroxiden ist Thema des dritten Kapitels. Über ein klassisches Ullmann-Protokoll wurden verschiedene Nitronyl-Nitroxid und Iminonitroxid Biradiale mit unterschiedlichen π-Brücken zwischen den Radikalzentren synthetisiert. Magnetische Messungen belegen einen relativ starken antiferromagnetischen intramolekularen Austausch für den Großteil der untersuchten Biradikale. Hierbei zeigte sich jedoch eine außergewöhnliche hohe Austausch-Kupplung für 3,3‘-Diazatolandiradikale, die nur über die Existenz von starken intermolekularen Wechselwirkungen beschrieben werden kann. Durch Kombination der Röntgenstrukturanalyse mit DFT Berechnungen konnte im Fall des Tolan verbrückten Diradikals 87c die Intra-Dimer-Kupplung auf Jintra = -8,6 K bestimmt werden. Ein direkter Beweis für eine intermolekulare Anlagerung von Jinter ~- 2K konnte über eine Tieftemperatur AC-Messung von 87c erhalten werden. Bezüglich der magnetischen Messung ist das Nitronyl Biradikal 87c ein vielversprechender Kandidat für einen rein organischen eindimensionalen Quantenmagnet.rnrnAbsicht dieser Untersuchungen ist es zu zeigen, dass über die Kombination verschiedener struktureller Elemente die Sensitivität von Nitroxid basierten Sensoren und die intramolekulare Austauschwechselwirkung in π-konjugierten Spinsystemen so eingestellt werden kann, dass es möglich ist Moleküle mit gezielten Sensor- oder Magneteigenschaften zu entwickeln. rn

Modellkomplexe oligonuklearer Metalloproteine auf Basis von Salen-Liganden und Spin-Crossover-Verbindungen als Chemosensoren

Der erste Teil der hier vorgestellten Arbeit verfolgt die Synthese potentieller Modellverbindungen oligonuklearer Metalloproteine auf Basis von Salen-Liganden. Dazu wurden zwei Ligandensysteme mit unterschiedlich raumerfüllenden Alkyl-Substituenten modifiziert und auf ihre koordinativen Eigenschaften hin untersucht. Für das Ligandensystem auf Basis des Bis-(salicylidenamino)-propan-2-ols konnten fünf Derivate (H3L1, H3L2A,H3L2B, H3L3, H3L4), für das zweite verwendete Ligandensystem auf Basis des 1H-3,5-Bis-(salicylidenaminomethyl)-pyrazols konnten zwei weitere Derivate (H3L5A, H3L5B) dargestellt und zu Koordinationsverbindungen umgesetzt werden.rnFür den hier verwendeten Bis-(salicylidenamino)-propan-2-ol Liganden H3L1, welcher die geringsten sterischen Anforderungen stellt, konnten mono-, tri- und tetranukleare Koordinationsverbindungen synthetisiert werden. Dabei gelingt es dem Liganden, sich sowohl in planarer als auch in unterschiedlich stark gewinkelter Konformation um ein oder mehrere Metallzentren anzuordnen, wobei der Ligand ein N2O2- seines N2O3-Donorsets zur Koordination nutzt. Die Verbindung {[Ni7(HL1)2(L1)2(OBz)4(OMe)(H2O)]}n zeigt, dass eine Verkettung der so gestalteten dreikernigen Einheiten über das freie Propanol-Sauerstoffatomdes Ligandenrückgrats möglich ist. Mit zunehmendem sterischen Anspruch der angefügten Alkylsubstituenten nimmt die geometrische Flexibilität und somit das Potential des Liganden zur Ausbildung höhernuklearer Strukturen ab. So ist für Liganden mit mittlerem sterischen Anspruch neben mononuklearen Komplexen noch die Gestaltung dinuklearer Systeme möglich. Erhöht man den sterischen Anspruch des Liganden weiter, findet nur noch eine Reaktion zu mononuklearen Verbindungen statt.rnMit den Pyrazol-basierten Ligandensystemen H3L5A und H3L5B konnten dinukleare Kupfer- und Nickelverbindungen synthetisiert werden.rnDer zweite Teil dieser Arbeit befasst sich mit der Gestaltung von Spin-Crossover Systemen (SCO). Dazu soll ein Spinübergang innerhalb des gestalteten schaltbaren Systems an die Anwesenheit eines Signalstoffs gekoppelt werden, so dass diese SCO-Verbindung als Sensor für den Signalstoff eingesetzt werden kann. Dazu wurden zwei unterschiedliche Ansätze entwickelt und untersucht.rnDie erste Methode beruht auf der Kombination eines zum Spin-Crossover befähigten Metallzentrums, eines Capping-Liganden, eines zur Signalstofferkennung funktionalisierten Co-Liganden sowie eines entsprechenden Signalstoffs. Als Capping-Liganden wurden tetra- und pentadentateLigandensysteme eingesetzt und mit unterschiedlich Picolyl-substituierten Monoaza-[12]-krone-4-Derivaten umgesetzt, wobei die Monoazakrone zur Komplexierung des Signalstoffs,hier in Form eines Alkalimetallions, zur Verfügung steht. Nach dieser ersten Methode konnten im Zeitraum dieser Arbeit noch keine zufriedenstellenden Ergebnisse erzielt werden.rnEine vielversprechende zweite Möglichkeit beruht auf der Verwendung eines mehrzähnigen, etablierten Spin-Crossover Liganden,welcher in seiner Peripherie mit einer Bindungstasche zur Aufnahme des Signalstoffmodifiziert wird.Mit Hilfe des so gestalteten Liganden 4'-(4'''-Benzo-[15]-krone-5)-methyloxy-2,2':6',2''-terpyridin ([b15c5]-tpy) gelang die Umsetzung zu entsprechenden Eisen(II)- und Kobalt(II)komplexen der Zusammensetzung [M([b15c5]-tpy)2]2+. Alle synthetisierten Eisen(II)-Komplexe liegen aufgrund der hohen Ligandenfeldstärke des Terpyridins über einen Temperaturbereich von 300 – 400 K in ihrer diamagnetischen Low Spin Form vor. Die entsprechenden Kobalt(II)-Komplexe zeigen über einen Temperaturbereich von 2 – 350 K ein kontinuierliches, aber unvollständiges Spin-Crossover Verhalten.rnDer Einfluss von Signalstoffen auf das Spin-Crossover Verhalten der Kobalt(II)-Systeme wurde in einem ersten Versuch unter der Verwendung von Natriumionen als Signalstoff untersucht. Dabei stellte sich heraus, dass Natriumionen für dieses System zwar nicht als Auslöser eines SCO verwendet werden können, sie aber dennoch eine starke Auswirkung auf den Verlauf des Spin-Crossovers haben.

Distinct roles of estrogen receptors alpha and beta mediating acute vasodilation of epicardial coronary arteries.

This study investigated the contribution of estrogen receptors (ERs) alpha and beta for epicardial coronary artery function, vascular NO bioactivity, and superoxide (O(2)(-)) formation. Porcine coronary rings were suspended in organ chambers and precontracted with prostaglandin F(2alpha) to determine direct effects of the selective ER agonists 4,4',4''-(4-propyl-[(1)H]pyrazole-1,3,5-triyl)tris-phenol (PPT) or 2,3-bis(4-hydroxyphenyl)-propionitrile (DPN) or the nonselective ER agonist 17beta-estradiol. Indirect effects on contractility to U46619 and relaxation to bradykinin were assessed and effects on NO, nitrite, and O(2)(-) formation were measured in cultured cells. Within 5 minutes, selective ERalpha activation by PPT, but not 17beta-estradiol or the ERbeta agonist DPN, caused rapid, NO-dependent, and endothelium-dependent relaxation (49+/-5%; P<0.001 versus ethanol). PPT also caused sustained endothelium- and NO-independent vasodilation similar to 17beta-estradiol after 60 minutes (72+/-3%; P<0.001 versus ethanol). DPN induced endothelium-dependent NO-independent relaxation via endothelium-dependent hyperpolarization (40+/-4%; P<0.01 versus ethanol). 17beta-Estradiol and PPT, but not DPN, attenuated the responses to U46619 and bradykinin. All of the ER agonists increased NO and nitrite formation in vascular endothelial but not smooth muscle cells and attenuated vascular smooth muscle cell O(2)(-) formation (P<0.001). ERalpha activation had the most potent effects on both nitrite formation and inhibiting O(2)(-) (P<0.05). These data demonstrate novel and differential mechanisms by which ERalpha and ERbeta activation control coronary artery vasoreactivity in males and females and regulate vascular NO and O(2)(-) formation. The findings indicate that coronary vascular effects of sex hormones differ with regard to affinity to ERalpha and ERbeta, which will contribute to beneficial and adverse effects of hormone replacement therapy.