Flotação por ar dissolvido aplicado à separação de microalgas cultivadas em fotobiorreator, alimentado com vinhaça pré-tratada físico-quimicamente, com vistas à exploração de seu potencial bioenergético

Apesar de ser considerado um combustível sustentável, o etanol, produzido a partir da cana de açúcar, deixa um passivo de grandes proporções durante seu processo produtivo, a vinhaça, que vem sendo depositada nas próprias lavouras de cana de açúcar. É gerada na proporção de 12 litros para cada litro de etanol produzido em média, sendo rica em diversos nutrientes, os quais podem ser aproveitados para diversos fins como, por exemplo, meio de cultivo para microalgas. A presente pesquisa avaliou em uma primeira etapa a clarificação da vinhaça por um processo de coagulação com auxílio de um polímero catiônico, seguida de uma etapa de microfiltração tangencial em filtro de fibras ocas, o que permitiu uma redução superior a 77% para a cor aparente, de 99% para a turbidez e de 20% para a DQO, facilitando a utilização deste efluente para o cultivo de microalgas. Numa segunda etapa, foi avaliado o cultivo da microalga Chlorella vulgaris, em escala de bancada e operação em batelada, em meio preparado a partir da diluição da vinhaça em água de poço profundo, obtendo um aumento na biomassa produzida, determinado em termos de clorofila-a, em concentrações de vinhaça inferiores a 7,5% utilizando inóculo da ordem de 106 indivíduos. Tais dados permitiram a realização de ensaios de cultivo em escala contínua, com fotobiorreatores em escala piloto, gerando assim a biomassa utilizada nas próximas fases do estudo, que avaliaram a separação da biomassa gerada pelo processo de flotação por ar dissolvido. Os ensaios inicialmente realizados em escala de bancada e operados em batelada permitiram identificar as condições ótimas de operação, as quais foram então avaliadas em um flotador operando em fluxo contínuo. Tal flotador permitiu a obtenção de um lodo com teor de sólidos superior a 2%, o qual foi submetido à um processo final de desaguamento por centrifugação. Os ensaios de desaguamento, permitiram verificar que a utilização do mesmo polímero utilizado na etapa de clarificação permite a obtenção de um lodo mais estável, quando comparado com a não utilização de produto químico, na dosagem de polímero catiônico de 6 g.kg-1. A conclusão deste trabalho permitiu verificar a possibilidade de utilização da vinhaça como meio de cultivo de microalgas, reduzindo assim um dos impactos causados pela produção de etanol. Além disso foi possível verificar o potencial da FAD, para o espessamento de biomassa produzido em fotobiorreatores.

Pós-tratamento físico-químico por flotação de efluentes de reatores anaeróbios de manta de lodo (UASB)

O emprego da flotação por ar dissolvido (FAD) para o pós-tratamento de efluentes de reatores anaeróbios aparenta ser atraente considerando algumas características desse processo físico-químico. A FAD é reconhecidamente um processo de alta taxa, particularmente eficiente na remoção de material particulado em suspensão e de flocos produzidos pela coagulação química de águas residuárias. Além disso, há produção de lodo espesso e provavelmente arraste de parcela de gases e de compostos voláteis, presentes nos efluentes anaeróbios. Entretanto, a concepção de sistemas de FAD deve ser precedida por ensaios em unidades de flotação em escala de laboratório, permitindo a determinação dos principais parâmetros do processo. Neste trabalho, são apresentados e discutidos os resultados obtidos em laboratório e em instalação piloto de flotação com escoamento contínuo recebendo efluente de reator anaeróbio de manta de lodo (UASB), com 18 m3 de volume, tratando esgoto sanitário. Os ensaios em unidade em escala de laboratório foram realizados utilizando diferentes dosagens de cloreto férrico (entre 30 e 110 mg/L) ou de polímero catiônico (entre 1,0 e 16,0 mg/L), atuando como coagulantes. Além disso, foram estudadas as condições de floculação (tempo de 15 e de 25 min, e gradiente médio de velocidade de floculação entre 30 e 100 s-1) e diferentes valores de quantidade de ar fornecido ao processo (S*, entre 4,7 e 28,5 g de ar por m3 de efluente). Com a instalação piloto de FAD foram realizados apenas ensaios preliminares variando-se a taxa de aplicação superficial (140 e 210 m3/m2/d) para diferentes valores de S* (14,8 a 29,5 g de ar por m3 de efluente). Com o emprego de dosagem de 65 mg/L de cloreto férrico, de tempo de 15 min e gradiente médio de velocidade de floculação de 80 s-1 e de 19 g de ar por m3 de efluente, foram observados excelentes resultados em laboratório, com elevadas remoções de DQO (89%), de fosfato total (96%), de sólidos suspensos totais (96%), de turbidez (98%), de cor aparente (91%), de sulfetos (não detectado) e NTK (47%). Considerando o sistema UASB e FAD, nos testes em laboratório, foram observadas remoções globais de 97,7% de DQO, de 98,0% de fosfato total, de 98,9% de SST, de 99,5% de turbidez, de 97,8% de cor aparente e de 59,0% de NTK. Nos ensaios com a instalação piloto de FAD, o sistema apresentou remoções de 93,6% de DQO, de 87,1% de SST, de 90% de sulfetos e de 30% de NTK.

Ação sinérgica entre terapia fotodinâmica e terapia hipertérmica utilizando nanobarras de ouro

Estudos com tratamento hipertérmico de tumores utilizando nanopartículas metálicas têm sido realizados durante as últimas décadas e mostram resultados bons quanto à remissão de tumores, por vezes chegando à cura completa. O mesmo acontece em relação aos tratamentos baseados em ação fotodinâmica de fotossensibilizadores. Tratamentos aliando a terapia hipertérmica com nanopartículas de ouro e a terapia fotodinâmica com diversos fotossensibilizadores tem efeito sinérgico e apresenta excelente potencial terapêutico, em que pese serem necessários mais estudos para que uma nova terapia conjunta possa ser implementada. A proposta deste trabalho foi investigar esse efeito sinérgico utilizando nanobastões de ouro complexados com fotossensibilizadores. Após a síntese dos nanobastões pelo método de seeding, a eficácia do tratamento fotodinâmico e da terapia hipertérmica, separadamente, foi investigada. A metodologia do recobrimento dos nanobastões por fotossensibilizador, em um primeiro momento, não logrou êxito com a porfirina, porém com a ftalocianina tetracarboxilada se mostrou mais eficaz. A taxa de fotodegradação da ftalocianina em solução foi investigada como parâmetro para a eficiência em geração de oxigênio singlete. Após centrifugação e lavagem das nanopartículas, no entanto, evidenciou-se por espectrofotometria que o fotossensibilizador não permaneceu aderido aos nanobastões. Em um segundo momento, optamos por recobrir os nanobastões por porfirinas tetrassulfonadas, com ou sem grupamentos metil-glucamina. Após o processo de recobrimento, essas ftalocianinas formaram complexos iônicos com o CTAB que recobre os nanobastões. Os complexos nanobastões-ftalocianinas foram analisados por microscopia eletrônica de transmissão e as taxas de geração de oxigênio singlete e de radical hidroxil foram investigadas. Além disso, foram utilizadas para testes in vivo e in vitro com células de melanoma melanótico (B16F10) ou amelanótico (B16G4F). As células tumorais em cultura ou os tumores em camundongos C57BL6 foram irradiados com luz em 635 nm e os tumores foram observados por 15 dias após o tratamento. Houve evidente aumento na geração de oxigênio singlete por ambos fotossensibilizadores, e maior geração de radicais livres por parte do fotossensibilizador metilglucaminado. O oposto ocorre com o fotossensibilizador sem metilglucamina. Houve, também, moderada citotoxicidade no escuro quando células foram incubadas com nanopartículas recobertas por ftalocianinas ou não. Quando ativados pela luz, os complexos ftalocianinas-nanobastões desencadearam um aumento de 5ºC no meio de cultura das células, e a morte celular observada foi extensa (91% para a linhagem B16G4F e 95% para a linhagem B16F10). Tanto os resultados in vitro quanto os in vivo indicam que as propriedades das ftalocianinas testadas são melhoradas significativamente quando elas estão complexadas aos nanobastões. Este é um estudo pioneiro por utilizar duas porfirinas tetrassulfonadas específicas e por utilizar o mesmo comprimento de onda para a ativação dos fotossensibilizadores e nanobastões.

Sinterização flash do condutor catiônico beta-alumina sintetizada pelo método dos precursores poliméricos.

A beta-alumina de sódio é uma cerâmica condutora de íons Na+ utilizada como eletrólito sólido em baterias de sódio para armazenamento de energias intermitentes como energia solar e eólica. Devido ao alto teor de sódio, esse material é instável a altas temperaturas, podendo sofrer variações de composição durante a etapa de sinterização convencional que utiliza altas temperaturas por longos períodos de tempo. A sinterização flash é uma técnica de sinterização ativada por corrente elétrica que proporciona a densificação de compactos cerâmicos em poucos segundos, a temperaturas notavelmente mais baixas que as convencionais. Uma vez obrigatória a passagem de corrente elétrica através da amostra, a sinterização flash de qualquer material condutor parece bastante razoável. Não obstante, até o presente momento a maioria dos trabalhos publicados sobre o assunto aborda apenas condutores de vacância de oxigênio ou semicondutores, materiais compatíveis com eletrodos de platina (Pt). Nesse trabalho a sinterização flash de um condutor catiônico foi estudada utilizando-se a beta-alumina como material modelo. A beta-alumina foi sintetizada pelo método dos precursores poliméricos, caracterizada e então submetida à sinterização flash. O material de eletrodo padrão (platina) provou ser um eletrodo bloqueador em contato com a beta-alumina. O sucesso da sinterização flash foi determinado pela troca do material de eletrodo por prata (Ag), o que possibilitou uma reação eletroquímica reversível nas interfaces eletrodo-cerâmica e possibilitou a obtenção de um material densificado com morfologia e composição química homogêneas. Devido à metaestabilidade da beta-alumina, a atmosfera dos experimentos precisou ser alterada para manter a integridade desse material rico em um metal alcalino (Na+). A sinterização flash de um condutor catiônico é apresentada pela primeira vez na literatura e ressalta a importância da reação de eletrodo, que é um fator limitante para o sucesso da sinterização flash e precisa ser estudada e adaptada para cada tipo de material.

Characterization of soluble and bound EPS obtained from 2 submerged membrane bioreactors by 3D-EEM and HPSEC

This research study deals with the quantification and characterization of the EPS obtained from two 25 L bench scale membrane bioreactors (MBRs) with micro-(MF-MBR) and ultrafiltration (UF-MBR) submerged membranes. Both reactors were fed with synthetic water and operated for 168 days without sludge extraction, increasing their mixed liquor suspended solid (MLSS) concentration during the experimentation time. The characterization of soluble EPS (EPSs) was achieved by the centrifugation of mixed liquor and bound EPS (EPSb) by extraction using a cationic resin exchange (CER). EPS characterization was carried out by applying the 3-dimensional excitation–emission matrix fluorescence spectroscopy (3D-EEM) and high-performance size exclusion chromatography (HPSEC) with the aim of obtaining structural and functional information thereof. With regard to the 3D-EEM analysis, fluorescence spectra of EPSb and EPSs showed 2 peaks in both MBRs at all the MLSS concentrations studied. The peaks obtained for EPSb were associated to soluble microbial by-product-like (predominantly protein-derived compounds) and to aromatic protein. For EPSs, the peaks were associated with humic and fulvic acids. In both MBRs, the fluorescence intensity (FI) of the peaks increased as MLSS and protein concentrations increased. The FI of the EPSs peaks was much lower than for EPSb. It was verified that the evolution of the FI clearly depends on the concentration of protein and humic acids for EPSb and EPSs, respectively. Chromatographic analysis showed that the intensity of the EPSb peak increased while the concentrations of MLSS did. Additionally, the mean MW calculated was always higher the higher the MLSS concentrations in the reactors. MW was higher for the MF-MBR than for the UF-MBR for the same MLSS concentrations demonstrating that the filtration carried out with a UF membrane lead to retentions of lower MW particles.

Characterisation of montmorillonites simultaneously modified with an organic dye and an ammonium salt at different dye/salt ratios. Properties of these modified montmorillonites EVA nanocomposites

In this work, a sodium montmorillonite (Na+-Mt) was modified with two molecules simultaneously, an organic dye, methylene blue (MB), and ethyl hexadecyl dimethyl ammonium (EHDDMA). The synthesised organo-montmorillonites (OMt) combining different proportions of the two molecules were thoroughly characterised and mixed with ethylene vinyl acetate copolymer (EVA) in order to check the ability of these OMt as pigments and reinforcing additives. The synthesised OMt combining both surfactants, MB and EHDDMA, present higher interlayer distances than those with only MB, which were employed in previous works as nanopigments. When these OMt were incorporated in the EVA matrix, the obtained clay polymer nanocomposites (CPN) showed a high exfoliation degree of the OMt in the polymer, in such a way that at 80% of the cationic exchange capacity (CEC) of the Mt exchanged with EHDDMA, most of the OMt was exfoliated. Moreover, all the obtained CPN showed an increase in the Young's Moduli compared to the EVA reference, and especially those containing higher amounts of MB. The thermal stability of the CPN also increases with the MB content, compared to other CPN including conventional surfactants. The hiding power and colouring power achieved in the CPN are higher even with a much lower load of MB when EHDDMA is exchanged in the Mt.

Mesostructured zeolites: bridging the gap between zeolites and MCM-41

Surfactant-templating is one of the most versatile and useful techniques to implement mesoporous systems into solid materials. Various strategies based on various interactions between surfactants and solid precursors have been explored to produce new structures. Zeolites are invaluable as size- and shape-selective solid acid catalysts. Nevertheless, their micropores impose limitations on the mass transport of bulky feed and/or product molecules. Many studies have attempted to address this by utilizing surfactant-assisting technology to alleviate the diffusion constraints. However, most efforts have failed due to micro/mesopore phase separation. Recently, a new technique combining the uses of cationic surfactants and mild basic solutions was introduced to synthesise mesostructured zeolites. These materials sustain the unique characteristics of zeolites (i.e., strong acidity, crystallinity, microporosity, and hydrothermal stability), including tunable mesopore sizes and degrees of mesoporosity. The mesostructured zeolites are now commercially available through Rive Technology, and show superior performance in VGO cracking. This feature article provides an overview of recent explorations in the introduction of mesoporosity into zeolites using surfactant-templating techniques. Various porous materials, preparation methods, physical and catalytic properties of mesostructured zeolites will be discussed.

Modularisation épistatique des loci à trait quantitatif associés à la pression artérielle et identification de gènes candidats pour l’hypertension

Problématique: L’hypertension artérielle essentielle, facteur de risque majeur dans le développement des maladies cardiovasculaires, est un trait multigénique complexe dont les connaissances sur le déterminisme génétique nécessitent d’être approfondies. De nombreux loci à trait quantitatif (QTLs); soit des gènes responsables de faire varier la pression artérielle (PA), ont été identifiés chez l’humain et le modèle animal. Cependant, le mystère plane encore sur la façon dont ces gènes fonctionnent ensemble pour réguler la PA. Hypothèse et objectif: Plutôt qu’une addition de QTLs ayant chacun une action infinitésimale sur la PA, une interaction épistatique entre les gènes serait responsable du phénotype hypertendu. Ainsi, l’étude de cette épistasie entre les gènes impliqués, directement ou indirectement, dans l’homéostasie de la PA nous permettrait d’explorer de nouvelles voies de régulation moléculaire en cause dans cette maladie. Méthodes: Via la réalisation de souches congéniques de rats, où un segment chromosomique provenant d’une souche receveuse hypertendue (Dahl Salt Sensitive, SS/Jr) est remplacé par son homologue provenant d’une souche donneuse normotendue (Lewis, LEW), des QTLs peuvent être mis en évidence. Dans ce contexte, la combinaison de QTLs via la création de doubles ou multiples congéniques constitue la première démonstration fonctionnelle des interactions intergéniques. Résultats: Vingt-sept combinaisons au total nous ont menés à l’appréciation d’une modularisation des QTLs. Ces derniers ont été catégorisés selon deux principaux modules épistatiques (EMs) où les QTLs appartenant à un même EM sont épistatiques entre eux et participent à une même voie régulatrice. Les EMs/cascades agissent alors en parallèle pour réguler la PA. Grâce à l’existence de QTLs ayant des effets opposés sur la PA, nous avons pu établir l’ordre hiérarchique entre trois paires de QTLs. Cependant, lorsque cette suite régulatrice ne peut être déterminée, d’autres approches sont nécessaires. Nos travaux nous ont mené à l’identification d’un QTL situé sur le chromosome 16 du rat (C16QTL), appartenant au EM1 et qui révélerait une nouvelle voie de l’homéostasie de la PA. Le gène retinoblastoma-associated protein 140 (Rap140)/family with sequence similarity 208 member A (Fam208a), présentant une mutation non synonyme entre SS/Jr et LEW est le gène candidat le plus plausible pour représenter C16QTL. Celui-ci code pour un facteur de transcription et semblerait influencer l’expression de Solute carrier family 7 (cationic amino acid transporter, y+ system) member 12 (Slc7a12), spécifiquement et significativement sous exprimé dans les reins de la souche congénique portant C16QTL par rapport à la souche SS/Jr. Rap140/Fam208a agirait comme un inhibiteur de la transcription de Slc7a12 menant à une diminution de la pression chez Lewis. Conclusions: L’architecture complexe de la régulation de la PA se dévoile mettant en scène de nouveaux acteurs, pour la plupart inconnus pour leur implication dans la PA. L’étude de la nouvelle voie de signalisation Rap140/Fam208a - Slc7a12 nous permettra d’approfondir nos connaissances quant à l’homéostasie de la pression artérielle et de l’hypertension chez SS/Jr. À long terme, de nouveaux traitements anti-hypertenseurs, ciblant plus d’une voie de régulation à la fois, pourraient voir le jour.

Dodecyltrimethylammonium chloride adsorption at the silica/water interface studied by Sum Frequency Generation

La génération des fréquences somme (SFG), une technique spectroscopique spécifique aux interfaces, a été utilisée pour caractériser les changements de la structure macromoléculaire du surfactant cationique chlorure de dodécyltriméthylammonium (DTAC) à l’interface silice/eau dans une plage de pH variant entre 3 et 11. Les conditions expérimentales ont été choisies pour imiter les conditions les plus communes trouvées pendant les opérations de récupération assistée du pétrole. Particulièrement, la silice a été étudiée, car elle est un des composantes des surfaces minérales des réservoirs de grès, et l’adsorption du surfactant a été étudiée avec une force ionique pertinente pour les fluides de la fracturation hydraulique. Les spectres SFG ont présenté des pics détectables avec une amplitude croissante dans la région des étirements des groupes méthylène et méthyle lorsque le pH est diminué jusqu’à 3 ou augmenté jusqu’à 11, ce qui suggère des changements de la structure des agrégats de surfactant à l’interface silice/eau à une concentration de DTAC au-delà de la concentration micellaire critique. De plus, des changements dans l’intensité SFG ont été observés pour le spectre de l’eau quand la concentration de DTAC augmente de 0,2 à 50 mM dans les conditions acide, neutre et alcaline. À pH 3, près du point de charge zéro de la surface de silice, l’excès de charge positive en raison de l’adsorption du surfactant cationique crée un champ électrostatique qui oriente les molécules d’eau à l’interface. À pH 7 et 11, ce qui sont des valeurs au-dessus du point de charge zéro de la surface de silice, le champ électrostatique négatif à l’interface silice/eau diminue par un ordre de grandeur avec l’adsorption du surfactant comme résultat de la compensation de la charge négative à la surface par la charge positive du DTAC. Les résultats SFG ont été corrélés avec des mesures de l’angle de contact et de la tension interfaciale à pH 3, 7 et 11.

Chiral, Three-Dimensional Supramolecular Compounds: Homo- and Bimetallic Oxalate- and 1,2-Dithiooxalate-Bridged Networks. A Structural and Photophysical Study.

In analogy to the [M(II)(bpy)(3)](2+) cations, where M(II) is a divalent transition-metal and bpy is 2,2'-bipyridine, the tris-chelated [M(III)(bpy)(3)](3+) cations, where M(III) is Cr(III) or Co(III), induce the crystallization of chiral, anionic three-dimensional (3D) coordination polymers of oxalate-bridged (&mgr;-ox) metal complexes with stoichiometries [M(II)(2)(ox)(3)](n)()(2)(n)()(-) or [M(I)M(III)(ox)(3)](n)()(2)(n)()(-). The tripositive charge is partially compensated by inclusion of additional complex anions like ClO(4)(-), BF(4)(-), or PF(6)(-) which are encapsulated in cubic shaped cavities formed by the bipyridine ligands of the cations. Thus, an elaborate structure of cationic and anionic species within a polymeric anionic network is realized. The compounds isolated and structurally characterized include [Cr(III)(bpy)(3)][ClO(4)] [NaCr(III)(ox)(3)] (1), [Cr(III)(bpy)(3)][ClO(4)][Mn(II)(2)(ox)(3)] (2), [Cr(III)(bpy)(3)][BF(4)] [Mn(II)(2)(ox)(3)] (3), [Co(III)(bpy)(3)][PF(6)][NaCr(III)(ox)(3)] (4). Crystal data: 1, cubic, P2(1)3, a = 15.523(4) Å, Z = 4; 2, cubic, P4(1)32, a = 15.564(3) Å, Z = 4; 3, cubic, P4(1)32, a = 15.553(3) Å, Z = 4; 4, cubic, P2(1)3, a = 15.515(3) Å, Z = 4. Furthermore, it seemed likely that 1,2-dithiooxalate (dto) could act as an alternative to the oxalate bridging ligand, and as a result the compound [Ni(II)(phen)(3)][NaCo(III)(dto)(3)].C(3)H(6)O (5) has successfully been isolated and structurally characterized. Crystal data: 5, orthorhombic, P2(1)2(1)2(1), a = 16.238(4) Å, b = 16.225(4) Å, c = 18.371(5) Å, Z = 4. In addition, the photophysical properties of compound 1 have been investigated in detail. In single crystal absorption spectra of [Cr(III)(bpy)(3)][ClO(4)][NaCr(III)(ox)(3)] (1), the spin-flip transitions of both the [Cr(bpy)(3)](3+) and the [Cr(ox)(3)](3)(-) chromophores are observed and can be clearly distinguished. Irradiating into the spin-allowed (4)A(2) --> (4)T(2) absorption band of [Cr(ox)(3)](3)(-) results in intense luminescence from the (2)E state of [Cr(bpy)(3)](3+) as a result of rapid energy transfer processes.

Dodecyltrimethylammonium chloride adsorption at the silica/water interface studied by Sum Frequency Generation

La génération des fréquences somme (SFG), une technique spectroscopique spécifique aux interfaces, a été utilisée pour caractériser les changements de la structure macromoléculaire du surfactant cationique chlorure de dodécyltriméthylammonium (DTAC) à l’interface silice/eau dans une plage de pH variant entre 3 et 11. Les conditions expérimentales ont été choisies pour imiter les conditions les plus communes trouvées pendant les opérations de récupération assistée du pétrole. Particulièrement, la silice a été étudiée, car elle est un des composantes des surfaces minérales des réservoirs de grès, et l’adsorption du surfactant a été étudiée avec une force ionique pertinente pour les fluides de la fracturation hydraulique. Les spectres SFG ont présenté des pics détectables avec une amplitude croissante dans la région des étirements des groupes méthylène et méthyle lorsque le pH est diminué jusqu’à 3 ou augmenté jusqu’à 11, ce qui suggère des changements de la structure des agrégats de surfactant à l’interface silice/eau à une concentration de DTAC au-delà de la concentration micellaire critique. De plus, des changements dans l’intensité SFG ont été observés pour le spectre de l’eau quand la concentration de DTAC augmente de 0,2 à 50 mM dans les conditions acide, neutre et alcaline. À pH 3, près du point de charge zéro de la surface de silice, l’excès de charge positive en raison de l’adsorption du surfactant cationique crée un champ électrostatique qui oriente les molécules d’eau à l’interface. À pH 7 et 11, ce qui sont des valeurs au-dessus du point de charge zéro de la surface de silice, le champ électrostatique négatif à l’interface silice/eau diminue par un ordre de grandeur avec l’adsorption du surfactant comme résultat de la compensation de la charge négative à la surface par la charge positive du DTAC. Les résultats SFG ont été corrélés avec des mesures de l’angle de contact et de la tension interfaciale à pH 3, 7 et 11.

(Table 1) Pigments isolated from DSDP Leg 56 Holes

A relatively well documented record of intermediate and late chlorophyll diagenesis in marine sediments now exists. Intermediate diagenetic stages include conversion of chlorins to DPEP-series porphyrins and subsequent chelation with nickel, vanadyl, and, in special cases, copper. Increasing thermal stress leads to etio-series generation and transalkylation (Baker, 1969; Baker and Smith, 1975; Baker et al., 1977; Palmer and Baker, in press). In contrast, the early transformations of clorophyll are still largely unknown. Very early diagenetic reactions must certainly include loss of magnesium, deesterification, decarboxylation, reduction of ring-conjugating groups, and finally, oxidative-aromatization of carbons 7 and 8 in ring IV to yield free-base porphyrins (Baker and Smith, 1973; Smith and Baker, 1974). Chlorins (7,8-dihydroporphyrins) are very difficult to isolate and identify, because of hydrocarbon impurities which absorb in the blue to violet region of the electromagnetic spectrum and which co-chromatograph with the pigments. Further complications possibly can arise from artifact formation during isolation. In the present study, twelve DSDP Leg 56 core samples, ranging in sub-bottom depth from 4 to 420 meters and in age from Pleistocene to middle Miocene, were analyzed for tetrapyrrole pigments. Chlorins, in concentrations ranging from about 4 to less than 0.002 µg/g sediment, wet weight, were the only tetrapyrroles found. A carotenoid (tetraterpene) was isolated from Section 434-1-3.

Ion-trapping, microsomal binding, and unbound drug distribution in the hepatic retention of basic drugs

This study investigated the relative contribution of ion-trapping, microsomal binding, and distribution of unbound drug as determinants in the hepatic retention of basic drugs in the isolated perfused rat liver. The ionophore monensin was used to abolish the vesicular proton gradient and thus allow an estimation of ion-trapping by acidic hepatic vesicles of cationic drugs. In vitro microsomal studies were used to independently estimate microsomal binding and metabolism. Hepatic vesicular ion-trapping, intrinsic elimination clearance, permeability-surface area product, and intracellular binding were derived using a physiologically based pharmacokinetic model. Modeling showed that the ion-trapping was significantly lower after monensin treatment for atenolol and propranolol, but not for antipyrine. However, no changes induced by monensin treatment were observed in intrinsic clearance, permeability, or binding for the three model drugs. Monensin did not affect binding or metabolic activity in vitro for the drugs. The observed ion-trapping was similar to theoretical values estimated using the pHs and fractional volumes of the acidic vesicles and the pK(a) values of drugs. Lipophilicity and pK(a) determined hepatic drug retention: a drug with low pK(a) and low lipophilicity (e.g., antipyrine) distributes as unbound drug, a drug with high pK(a) and low lipophilicity (e.g., atenolol) by ion-trapping, and a drug with a high pK(a) and high lipophilicity (e.g., propranolol) is retained by ion-trapping and intracellular binding. In conclusion, monensin inhibits the ion-trapping of high pK(a) basic drugs, leading to a reduction in hepatic retention but with no effect on hepatic drug extraction.

Design of an X-band tray-type spatial power combiner using uniplanar quasi-Yagi antennas

The design of an X-band tray-type spatial power combiner, which employs uniplanar quasi-Yagi antennas (QYAs) for receiving and transmitting signals by individual amplifiers, is presented. Passive and active varieties of a seven-tray power-combining structure that includes two hard horns for uniform signal launching and combining across the tray stack are developed and measured. In order to compensate for nonuniform phase across the stack, which is caused by the nonplanar wave front of the horn antennas, Schiffman phase shifters are implemented in individual trays. The experimental-results show an improved performance of the investigated tray-type power combiner when the proposed phase-error compensation is implemented. (C) 2004 Wiley Periodicals, Inc.