Carbon nanotubes in electrospun polyethylene oxide nanofibres: a potential route to conducting nanofibres

Polyethylene oxide solution containing multi-walled carbon nanotubes have been electrospun onto a rotating collector to produce highly aligned arrays of electrospun nanofibers ranging in diameters from (200 – 360) nanometres. The addition of a surfactant (Triton X-100)is highly effective in dispersing carbon nanotube within an aqueous solution of polyethylene oxide and the resulting mixture can be electrospun without excessive clumping to produce nanofibers containing high loadings of nanotubes; in this case up to 5% wt thereby providing an effective route to electrically conductive nanofibres.

Protection against high-dose homologous infection in calves immunized with intestine or membrane extracts from Haemonchus placei

Control of Haemonchus placei, one of the most important cattle nematodes in Brazil, relies on the use of anthelmintics. However, there is a need for integrated control, which includes active immunization. The aim of this work was to assess the protection afforded to calves by immunization with adult H. placei extracts against a high-dose challenge infection, a condition frequently found in the tropics. Holstein calves aged 8-10 months were immunized four times with intestinal extracts (Group D) or with a Triton X-100-soluble fraction of adult H. placei (Group A), challenge-infected with 120,000 infective larvae and sacrificed 40 days later. Immunized animals had higher IgG titers than the controls against tested fractions after the 2nd immunization, peaking after the 4th. Sera from both immunized groups recognized bands of similar apparent mass in both antigenic preparations, some of which were similar in molecular weight to Haemonchus contortus antigens with known protective effect to sheep. Egg counts were 49% and 57% lower in Groups A and D than in controls, respectively. High levels of protection were observed in two of the four calves in Group D, as evidenced by very low worm numbers recovered at necropsy, absence of eggs in the uteri of the recovered females and reduced worm length. Group D animals also showed milder signs of anemia than the other infected animals. Results demonstrate that protection against homologous high-dose challenge can be achieved by immunizing calves with H. placei gut antigens. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Observing the Solubilization of Lipid Bilayers by Detergents with Optical Microscopy of GUVs

The solubilization of lipid bilayers by detergents was studied with optical microscopy of giant unilamellar vesicles (GUVs) composed of palmitoyl oleoyl phoshatidylcholine (POPC). A solution of the detergents Triton X-100 (TX-100) and sodium dodecyl sulfate (SDS) was injected with a micropipette close to single GUVs. The solubilization process was observed with phase contrast and fluorescence microscopy and found to be dependent on the detergent nature. In the presence of TX-100, GUVs initially showed an increase in their surface area, due to insertion of TX-100 with rapid equilibration between the two leaflets of the bilayer. Then, above a solubility threshold, several holes opened, rendering the bilayer a lace fabric appearance, and the bilayer gradually vanished. On the other hand, injection of SDS caused initially an increase in the membrane spontaneous curvature, which is mainly associated with incorporation of SDS in the outer layer only. This created a stress in the membrane, which caused either opening of transient macropores with substantial decrease in vesicle size or complete vesicle bursting. In another experimental setup, the extent of solubilization/destruction of a collection of GUVs was measured as a function of either TX-100 or SDS concentration.

Aggregation susceptibility on phototransformation of hematoporphyrin derivatives

Photosensitizers used in PDT suffer degradation by light. In this work, photobleaching of Photogem((R)) (PG), Photofrin((R)) (PF), and Photosan((R)) (PS), hematoporphyrin derivatives, were induced by light in the presence or absence of 1% Triton X-100. The degradation efficiency in the absence of 1% Triton X-100 follows the sequence: Pf > PF > Ps, which means that PF presented a greater degradation than PF and PS. Forever, in the presence of the surfactant the degradation efficiency is different: PF congruent to PS > PF. Besides aggregation susceptibility, studies in cell culture (tumor and non tumor cells) and in animals (depth of necrosis) were performed, trying to correlate the stability of these photosensitizers with their photodynamic effect. The results suggest that PF presents higher light induced photo-cytotoxicity than PF and PS for both types of cells. For the depth of necrosis studies, more aggregated photosensitizer showed a longer time to accumulate in liver (30 min for PG, 120 h for PF and 720 h for PS). The, to establish an ideal dosimetry in PDT, one must consider the intrinsic physical chemistry characteristics of the photosensitizer as well as their ability to undergo photobleaching.

Discovery of novel Trypanosoma cruzi glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase inhibitors

Based on its essential role in the life cycle of Trypanosoma cruzi, the glycolytic enzyme glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) has been considered a promising target for the development of novel chemotherapeutic agents for the treatment of Chagas` disease. In the course of our research program to discover novel inhibitors of this trypanosomatid enzyme, we have explored a combination of structure and ligand-based virtual screening techniques as a complementary approach to a biochemical screening of natural products using a standard biochemical assay. Seven natural products, including anacardic acids,. avonoid derivatives, and one glucosylxanthone were identified as novel inhibitors of T. cruzi GAPDH. Promiscuous inhibition induced by nonspecific aggregation has been discarded as specific inhibition was not reversed or affected in all cases in the presence of Triton X-100, demonstrating the ability of the assay to find authentic inhibitors of the enzyme. The structural diversity of this series of promising natural products is of special interest in drug design, and should therefore be useful in future medicinal chemistry efforts aimed at the development of new GAPDH inhibitors having increased potency. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Anacardic acid derivatives as inhibitors of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase from Trypanosoma cruzi

Chagas` disease, a parasitic infection caused by the flagellate protozoan Trypanosoma cruzi, is a major public health problem affecting millions of individuals in Latin America. On the basis of the essential role in the life cycle of T. cruzi, the glycolytic enzyme glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) has been considered an attractive target for the development of novel antitrypanosomatid agents. In the present work, we describe the inhibitory effects of a small library of natural and synthetic anacardic acid derivatives against the target enzyme. The most potent inhibitors, 6-n-pentadecyl-(1) and 6-n-dodecylsalicilic acids (10e), have IC(50) values of 28 and 55 mu M, respectively. The inhibition was not reversed or prevented by the addition of Triton X-100, indicating that aggregate-based inhibition did not occur. In addition, detailed mechanistic characterization of the effects of these compounds on the T. cruzi GAPDH-catalyzed reaction showed clear noncompetitive inhibition with respect to both substrate and cofactor. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

On the localization of water-soluble porphyrins in micellar systems evaluated by static and time-resolved frequency-domain fluorescence techniques

Fluorescence quenching of meso-tetrakis-4-sulfonatophenyl (TPPS4) and meso-tetrakis-4-N-methylpyridil (TMPyP) porphyrins is studied in aqueous solution and upon addition of micelles of sodium dodecylsulfate (SDS), cetyltrimethylammonium chloride (CTAC), N-hexadecyl-N,N-dimethyl-3-ammonio-1-propanesulfonate (HPS) and t-octylphenoxypolyethoxyethanol (Triton X-100). Potassium iodide (KI) was used as quencher. Steady-state Stern-Volmer plots were best fitted by a quadratic equation, including dynamic (K-D) and static (K-s) quenching. Ks was significantly smaller than K-D. Frequency-domain fluorescence lifetimes allowed estimating bimolecular quenching constants, k(q). At 25 degrees C, in aqueous solution, TMPyP shows k(q), values a factor of 2-3 higher than the diffusional limit. TPPS4 shows collisional quenching with pH dependent k(q) values. For TMPyP quenching results are consistent with reported binding constants: a significant reduction of quenching takes place for SDS, a moderate reduction is observed for H PS and almost no change is seen for Triton X-100. Similar data were obtained at 50 C. For CTAC-TPPS4 system an enhancement of quenching was observed as compared to pure buffer. This is probably associated to accumulation of iodide at the cationic micellar interface. The attraction between CTAC headgroups and 1(-), and repulsion between SDS and 1(-), enhances and reduces the fluorescence quenching, respectively, of porphyrins located at the micellar interface. The small quenching of TPPS4 in Triton X-100 is consistent with strong binding as reported in the literature. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Multiple stages of detergent-erythrocyte membrane interaction-A spin label study

The various stages of the interaction between the detergent Triton X-100 (TTX-100) and membranes of whole red blood cells (RBC) were investigated in a broad range of detergent concentrations. The interaction was monitored by RBC hemolysis-assessed by release of intracellular hemoglobin (Hb) and inorganic phosphate- and by analysis of EPR spectra of a fatty acid spin probe intercalated in whole RBC suspensions, as well as pellets and supernatants obtained upon centrifugation of detergent-treated cells. Hemolysis finished at ca. 0.9 mM TTX-100. Spectral analysis and calculation of order parameters (S) indicated that a complex sequence of events takes place, and allowed the characterization of various structures formed in the different stages of detergent-membrane interaction. Upon reaching the end of cell lysis, essentially no pellet was detected, the remaining EPR signal being found almost entirely in the supernatants. Calculated order parameters revealed that whole RBC suspensions, pellets, and supernatants possessed a similar degree of molecular packing, which decreased to a small extent up to 2.5 mM detergent. Between 3.2 and 10 mM TTX-100, a steep decrease in S was observed for both whole RBC suspensions and supernatants. Above 10 mM detergent, S decreased in a less pronounced manner and the EPR spectra approached that of pure TTX-100 micelles. The data were interpreted in terms of the following events: at the lower detergent concentrations, an increase in membrane permeability occurs: the end of hemolysis coincides with the lack of pellet upon centrifugation. Up to 2.5 mM TTX-100 the supernatants consist of a (very likely) heterogeneous population of membrane fragments with molecular packing similar to that of whole cells. As the detergent concentration increases, mixed micelles are formed containing lipid and/or protein, approaching the packing found in pure TTX-100 micelles. This analysis is in agreement with the models proposed by Lasch (Biochim. Biophys Acta 1241 (1995) 269-292) and by Le Maire and coworkers (Biochim. Biophys. Acta 1508 (2000) 86-111). (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Purification and partial characterization of a midgut membrane-bound alpha-glucosidase from Quesada gigas (Hemiptera: Cicadidae)

Adults of Quesada gigas (Hemiptera: Cicadidae) have a major alpha-glucosidase bound to the perimicrovillar membranes, which are lipoprotein membranes that surround the midgut cell microvilli in Hemiptera and Thysanoptera. Determination of the spatial distribution of alpha-glucosidases in Q. gigas midgut showed that this activity is not equally distributed between soluble and membrane-bound isoforms. The major membrane-bound enzyme was solubilized in the detergent Triton X-100 and purified to homogeneity by means of gel filtration on Sephacryl S-100, and ion-exchange on High Q and Mono Q columns. The purified alpha-glucosidase is a protein with a pH optimum of 6.0 against the synthetic substrate p-nitrophenyl alpha-D-glucoside and M(r) of 61,000 (SDS-PAGE). Taking into account V(Max)/K(M) ratios, the enzyme is more active on maltose than sucrose and prefers oligomaltodextrins up to maltopentaose, with lower efficiency for longer chain maltodextrins. The Q gigas alpha-glucosidase was immunolocalized in perimicrovillar membranes by using a monospecific polyclonal antibody raised against the purified enzyme from Dysdercus peruvianus. The role of this enzyme in xylem fluid digestion and its possible involvement in osmoregulation is discussed. (C) 2009 Elsevier Inc. All rights reserved.

Application of solid sampling device for direct determination of chromium and nickel in lubricating oils by graphite furnace atomic absorption spectrometry

One method using a solid sampling device for the direct determination of Cr and Ni in fresh and used lubricating oils by graphite furnace atomic absorption spectrometry are proposed. The high organic content in the samples was minimized using a digestion step at 400 degrees C in combination with an oxidant mixture 1.0% (v v(-1)) HNO3+15% (v v(-1)) H2O2+0.1% (m v(-1)) Triton X-100 for the in situ digestion. The 3-field mode Zeeman-effect allowed the spectrometer calibration up to 5 ng of Cr and Ni. The quantification limits were 0.86 mu g g(-1) for Cr and 0.82 mg g(-1) for Ni, respectively. The analysis of reference materials showed no statistically significant difference between the recommended values and those obtained by the proposed methods.

Solubilizacao e interacao de pigmentos com solventes organicos e agentes tenso-ativos

A Mg e Mn-Ftalocianina (Mg e Mn-Pc) foram solubilizados à 25°C em dimetilsulfóxido (DMSO); N, N-dimetilacetamida (DMA); N,N-dimetilformamida (DMF); N-metil-formamida, formamida, piridina, o-diclorobenzeno, monoclorobenzeno, tolueno, metanol, etanol, propanol-1, propanol-2, butanol-1 e octanol-1. Alguns valores representativos obtidos para o logarítimo da absortividade molar (E) da Mn-Pc, são os seguintes: o-diclorobenzeno (E = 4,94); DMSO (E = 4,39); octanol-1 (E = 3,90). Valores correspondentes para Mg-Pc são: o-diclarobenzeno (E = 4,93); DMSO (E = 5,22) e Octanol-1 ( E = 5,06). Em função de interação com solventes, pode-se classificar a Mg-Pc como um indicador básico e a Mn-Pc como indicador ácido. Os pigmentos Mg e Mn-Pc foram também solubillzados em soluções aquosas contendo vários surfatantes à 25°C. A Mg-Pc apresentou solubilidade significativa em água contendo brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB), Brij-35, cloreto de cetilpiridinio (CPC1), brometo de cetilpiridínio (CPBr,) Triton X-100, cloreto de metildodecilbenziltrimetilamônio, brometo de cetildimetiletilamõnio e brometo de laurilisoquinolínio. A Mn-Pc foi solúvel em soluções aquosas de Brij-35 e Triton X-100. Em função de sua interação com surfatantes a Mg-Pc é classificada como corante catiônico e a Mn-Pc como corante aniônico. O corante comercial quinóide Oil Blue A [1,4-di(isopropilarnina)-antraquinona - 9,10 foi solubilizado à 25°C em DMF, DMSO, DMA, monoclorobenzeno, benzeno, tolueno, piridina, metanol, etanol, propanol-1, propanol-2, butanol-1 e octanol-1. Foi também solubilizado em soluções aquosas de surfatantes, tais como sódio lauril-sulfato (NaLS), cloreto de cetiltrimetilamônio (CTAB), brometo de cetildimetiletilamônio, Triton X-100, cloreto de cetilpiridínio (CPCl), Brij-35, cloreto de rnetildodecilbenziltrimetilamônio e brometo de laurilisoquinolínio. Em função de suas interações com os solventes o corante é um indicador ácido-básico pouco sensível e em função de sua interação com surfatantes é um corante catiônico. 0s resultados experimentais apresentam importância teórica e prática considerando sistemas que envolvem armazenamento e transferência de energia, compostos porfirínicos, fotossíntese, fotocondutores, coletores solares, semi-condutores e processos de embelezamento e proteção de superficies de vários materiais.

Aplicação da 4-fenilenodiaminopropilsílica xerogel como adsorvente na pré-concentração de cobre em águas

Neste trabalho utilizou-se um adsorvente híbrido mesoporoso, a 4- fenilenodiaminopropilsílica (4-PhAP/sílica) que foi obtida através do processo sol-gel. O material foi caracterizado através de espectroscopia de infravermelho, análise elementar de carbono, hidrogênio e nitrogênio (CHN). Na continuidade do trabalho o adsorvente foi empregado na pré-concentração de amostras certificadas de água com posterior determinação de Cu2+ por espectroscopia de absorção atômica com forno de grafite (GFAAS). A massa característica de Cu2+ encontrada foi 15,0 ± 0,2 pg, sendo que o limite de detecção na determinação de cobre em água empregando o procedimento de préconcentração foi 0,2 µg l-1. Foi possível realizar em torno de 750 ciclos de leitura com o mesmo tubo de grafite. Durante a pré-concentração, agitou-se dentro em um frasco de polietileno: aliquotas de 5,00 ml de água certificadas, 20,0 ml de tampão acetato (pH 5,2) e 20,0 mg do adsorvente. Após 60 minutos de contato, separou-se a fase sólida contendo adsorvente mais adsorbato da fase líquida através de filtração, suspendeu-se então 15,0 mg do adsorvente contendo Cu2+ em 1 ml de solução contendo HNO3 0,5% e Triton X-100 0.05%. No prosseguimento do trabalho 20,0 µl desta suspensão foi diretamente introduzida numa plataforma integrada de um tubo de grafite, previamente tratada com modificador permanente W-Rh. O fator de pré-concentração obtido com a utilização do xerogel 4-PhAP/sílica como adsorvente foi 3,75, sendo que a capacidade de retenção do adsorvente foi 0,52 mmol de cobre por grama de material adsorvente.

Desenvolvimento de métodos analíticos para determinação de níquel e vanádio em petróleo por espectrometria de absorção atômica em forno de grafite

Neste trabalho foram investigados diferentes métodos de preparação de amostra para a determinação de níquel e vanádio em óleo cru usando a espectrometria de absorção atômica com forno de grafite (GF AAS). Investigou-se o uso de xileno como diluente, o qual foi inadequado devido à baixa estabilidade de níquel nas soluções e resultando na contaminação do equipamento. As soluções diluídas em isobutilmetilcetona apresentaram melhor estabilidade, mas não houve reprodutibilidade das medidas com os padrões orgânicos de níquel. Melhores resultados foram obtidos com emulsões óleo-em-água, usando Triton X-100 como surfactante. Também foi estudado o uso de padrões aquosos (inorgânicos) para o preparo das emulsões. Após o estabelecimento de curvas de pirólise para padrão e amostra de óleo cru, observou-se diferença no comportamento térmico do níquel na matriz de óleo cru. Foi então realizada uma investigação usando um espectrômetro de absorção atômica com fonte contínua de alta resolução (HR-CS AAS), equipamento com elevada capacidade de correção de fundo, e constatou-se que cerca de 50 % do analito é perdido em temperaturas abaixo de 400 ºC, enquanto que o restante é termicamente estável até pelo menos 1200 ºC. A fim de resolver o problema de perda de níquel volátil, foi investigado o uso de paládio como modificador químico. Através de curvas de pirólise com e sem paládio, observou-se que a mesma perda também ocorreu para o vanádio. Após a otimização da melhor quantidade de paládio, verificou-se que foi necessária uma quantidade de 20 µg de paládio para estabilização de níquel e vanádio. A determinação de níquel e vanádio total em amostras de óleo cru foi realizada usando-se paládio como modificador químico. A especiação destes elementos foi possível através da determinação das espécies estáveis, provavelmente compostos salinos não porfirínicos de níquel e vanádio, sem a adição de paládio, e a fração de compostos voláteis (provavelmente porfirinas de níquel e vanádio) foi calculada por diferença. Estabeleceram-se as figuras de mérito obtendo-se valores de massa característica de 19 e 33 pg e limite de detecção de 43 e 113 pg para níquel e vanádio, respectivamente. Esses resultados são compatíveis com dados reportados na literatura. A exatidão deste procedimento foi verificada pela análise dos materiais de referência certificados de metais traço em óleo residual (SRM 1634c) para níquel e vanádio e o petróleo (RM 8505) somente para vanádio e também por comparação com os resultados obtidos por HR-CS AAS para várias amostras de óleo cru. A aplicação do teste estatístico t-student aos resultados de níquel e vanádio total obtidos por GF AAS e HR-CS AAS mostrou que os mesmos não são significativamente diferentes a um nível de 95% de confiança.

Papel dos gangliosídios de células estromais sobre a proliferação e sobrevivência de células precursoras mielóides

A mielopoiese depende do estroma mielossuportivo tanto no que diz respeito a produção de fatores de crescimento como de proteoglicanos de heparan-sulfato. O ambiente intercelular formado entre células do estroma e células progenitoras mielóides possui características ácidas, conferidas por moléculas carregadas negativamente e sensíveis a sialidase. Gangliosídios, glicoesfingolipídios contendo pelo menos uma molécula de ácido siálico, têm sido relacionados à modulação de fatores de crescimento e à diferenciação de células hematopoiéticas. Neste trabalho, estudamos a produção, a distribuição e o papel dos gangliosídios em um modelo experimental in vitro de mielopoiese dependente do estroma derivado de fígado fetal murino AFT-024. Utilizamos como sistema de resposta para o monitoramento da disponibilidade e atividade local de GM-CSF a linhagem celular precursora mielóide FDC-P1, a qual é dependente de GM-CSF para sua sobrevivência e proliferação. O GM3 foi o principal gangliosídio produzido pelo estroma, mas não pelas células mielóides, sendo requerido para que a função mielossuoprtiva do estroma seja ótima. Este gangliosídio foi liberado para o sobrenadante de cultura das células AFT-024 e seletivamente incorporado pelas células progenitoras mielóides, onde foi segregado em rafts e colocalizou-se com a cadeia α do receptor de GM-CSF. Além disso, o gangliosídio GM3 foi encontrado na fração insolúvel de células AFT-024 tratadas com Triton X-100 a 4°C, estando presente também nas frações menos densas do fracionamento em gradiente de sacarose, indicando sua presença em rafts. O GM3 captado pelas células FDC-P1 foi metabolizado, gerando gangliosídios das séries a e b, da mesma forma que o GM3 endógeno. Nestas células, o GM1 é o principal gangliosídio, também sendo encontrado na interface entre estroma e células mielóides, mas com colocalização apenas parcial com a cadeia α do receptor de GM-CSF. As imagens de imunocitoquímica ainda revelaram que o GM1 não apresenta colocalização significante com a cadeia β do receptor de GM-CSF, com o gangliosídio GM3, ou com CD44. Em um outro grupo de experimentos, analisamos o perfil de síntese e shedding de gangliosídios em um estroma derivado de medula óssea, a linhagem celular S17; na linhagem celular GRX, derivada de células estreladas hepáticas isoladas de reação fibro-granulomatosa inflamatória; e em cultivos primários de fibroblasto de pele murinos. Além disso, comparamos a habilidade destes estromas para sustentar a sobrevivência e a proliferação das células precursoras mielóides. A concentração de ácido siálico reflete a capacidade mielossuportiva dos estromas. Embora os diferentes estromas sintetizem os mesmos gangliosídios, existem diferenças no conteúdo relativo de cada gangliosídio. Aparentemente, o GM3 é o principal gangliosídio envolvido na modulação da atividade dos fatores de crescimento. O shedding foi similar ao perfil de síntese de gangliosídios, mas a atividade mielossuportiva dos sobrenadantes foi diferente entre os tipos celulares e em relação a sustentação por contato. No entanto, a proliferação das células FDC-P1 diminuiu em todos os sobrenadantes obtidos de células estromais em que a síntese de gangliosídios foi inibida e onde o gangliosídio GM3 foi neutralizado pelo anticorpo monoclonal anti-GM3. As diferenças encontradas na capacidade de sustentação da proliferação de células progenitoras mielóides por fator de crescimento solúvel ou apresentado podem estar relacionadas a diferenças na concentração de gangliosídios inseridos na membrana plasmática ou liberados para o meio de cultura. Sendo assim propomos que as células do estroma mielossuportivo produzem e secretam os fatores de crescimento necessários e seus cofatores, tais como proteoglicanos de heparan-sulfato. O estroma também fornece gangliosídios, os quais são transferidos do estroma para as célulasalvo, onde geram domínios de membrana específicos contendo complexos macromoleculares que incluem os receptores para fatores de crescimento.

Ensaio imunoenzimático indireto (ELISA) para detecção de anticorpos anti-Rhodococcus equi em potros

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)