Aspergillus has distinct fatty acid synthases for primary and secondary metabolism

Aspergillus nidulans contains two functionally distinct fatty acid synthases (FASs): one required for primary fatty acid metabolism (FAS) and the other required for secondary metabolism (sFAS). FAS mutants require long-chain fatty acids for growth, whereas sFAS mutants grow normally but cannot synthesize sterigmatocystin (ST), a carcinogenic secondary metabolite structurally and biosynthetically related to aflatoxin. sFAS mutants regain the ability to synthesize ST when provided with hexanoic acid, supporting the model that the ST polyketide synthase uses this short-chain fatty acid as a starter unit. The characterization of both the polyketide synthase and FAS may provide novel means for modifying secondary metabolites.

Tunable KIT-6 mesoporous sulfonic acid catalysts for fatty acid esterification

We report the first catalytic application of pore-expanded KIT-6 propylsulfonic acid (PrSO H) silicas, in fatty acid esterification with methanol under mild conditions. As-synthesized PrSO H-KIT-6 exhibits a 40 and 70% enhancement in turnover frequency (TOF) toward propanoic and hexanoic acid esterification, respectively, over a PrSO H-SBA-15 analogue of similar 5 nm pore diameter, reflecting the improved mesopore interconnectivity of KIT-6 over SBA-15. However, pore accessibility becomes rate-limiting in the esterification of longer chain lauric and palmitic acids over both solid acid catalysts. This problem can be overcome via hydrothermal aging protocols which permit expansion of the KIT-6 mesopore to 7 nm, thereby doubling the TOF for lauric and palmitic acid esterification over that achievable with PrSO H-SBA-15. © 2012 American Chemical Society.

Malignant transformation of a rat fibroma by the treatment with an anti-fibrosing drug: CY-168F (Plastenan)

Fifteen albino (Sprague Dawley) rats with subcutaneous transplanted fibromas was used in the present study. The tumour was formed by typical fibroblasts in a dense collagen matrix and was provenient from a fibroma that appeared spontaneously in an albino rat of the same strain. Ultrastructurally collagen disclosed normal periodicity and the fibroblasts showed irregular notched nuclei with irregular distribution of chromatin, that suggests transitional aspects to fibrosarcoma. The 15 animals, from different passage groups, were divided into: 8 animals submitted to treatment with the drug acexamic acid (CY-168F) - N acetyl-amino-6-hexanoic acid (plastenan) and 7 untreated control animals. Three of the treated animals showed a malignant transformation to fibrosarcoma. transitional histological features from typical fibroma to highly indifferentiated fibrosarcoma could be detected in come animal subjected to repeated biopsies. Ultrastructural study disclosed nuclear alterations and hyperactive ergastoplasm and collagen containing inclusions into the cytoplasm of fibroblasts. In the group of 7 untreated naimals, no malignant transformation could be detected histologically. Two aspects deserve attention: the malignant potential of a typical fibroma and the apparent effect of an antifibrosing drug in inducing malignization of this tumour.

Otimização da esterificação de ácido hexanóico com n-butanol empregando lipase (Termomyces lanuginosus) imobilizada em gelatina

The application of Lipozyme (Termomyces lanuginosus) immobilized in gelatin gel in aliphatic ester synthesis was investigated taking the esterification of hexanoic acid with n-butanol as a model reaction. Conditions were optimized by factorial design and the highest conversion was obtained under the following conditions: molar ratio alcohol: acid of 2:1, reaction time of 48 h and biocatalyst weight of 7.0 g. Under these conditions the esterification yield was around 98 %. The operational stability of the immobilized lipase was assessed and results showed that after 12 batch runs, the enzyme showed no significant loss of activity.

Volatile profile of the headspace fraction of "assa-peixe" (Vernonia sp.) honeys

The volatile compounds were isolated from the headspace fraction of "assa-peixe" honeys by adsorptive column chromatography, eluted with acetone and analysed by GC-FID and GC-MS. Volatile compounds were separated using a polar phase column. Low- and medium-boiling point volatile compounds predominated in the headspace. A large proportion of 3-penten-2-one (80.5 ± 13.9 µg.kg-1) and benzaldehyde (25.9 ± 4.2 µg.kg-1) was found in the headspace fraction, while 2-penten-1-ol, 3-hexenyl butanoate, octadecane and hexanoic acid (<0.01 µg.kg-1) were by far the less abundant volatile compounds. A total of 12 volatile compounds were identified and, among them, 5 compounds were reported as "assa-peixe" honey constituents for the first time. Of the 5 new volatile compounds reported, 3-penten-2-one, dodecane, tridecane and benzaldehyde were definitively identified in the headspace fraction of Brazilian "assa-peixe" honeys.

Volatile compounds profile of fresh-cut peki fruit stored under different temperatures

The objective of this work was to identify and verify the influence of time and temperature on the volatile compounds profile of fresh cut peki. Peki fruits were washed, sanitized, their kernels were extracted, and they were packaged and stored for 15 days at 0, 5, and 10 °C and 6 days at 22 °C. The volatiles compounds were analyzed by GC - MS. Ethyl hexanoate and ethyl octanoate were found in higher percentages, 63 and 16.3%, respectively. The determined volatiles were not influenced by the storage period. Hexanoic acid, ethyl 2-octenoate and ethyl decanoate were not influenced by the different temperatures. The temperatures 0, 5, and 10 °C did not influence ethyl hexanoate, ethyl 2-hexenoate and ethyl octanoate either. In addition, the temperatures 5, 10, and 22 °C did not influence ethyl hexanoate, cis-β-ocimene and ethyl octanoate. The temperature of 22 °C determined higher percentages of ethyl hexanoate and lower percentages of ethyl octanoate, in comparison to the temperature of 0 °C, and higher percentages of ethyl 2-hexenoate in comparison to the temperatures of 0, 5, and 10 °C. The temperature of 5 °C determined higher percentage of cis-β-ocimene when compared with the temperature of 0 °C. The storage temperatures of 0 and 5 °C were the most appropriate for the conservation.

Volatile compounds in noni (Morinda citrifolia L.) at two ripening stages

The volatile components of noni at two ripening stages were isolated by headspace solid-phase microextraction using 65 µm Polydimethylsiloxane-Divinylbenzene (PDMS/DVB) fibers and analyzed using GC/MS. Both maturation stages had several compounds in common. Ninety-six compounds were identified, from which octanoic acid ( 70% of total extract) and hexanoic acid ( 8% of total extract) were found to be the major constituents. Due to noni maturation, octanoic acid, decanoic acid and 2E-nonenal decreased their concentrations, while some esters (methyl hexanoate, methyl octanoate, ethyl octanoate and methyl 4E-decenoate), which their fruity odor notes, increased their contents. Two unsaturated esters, reported for the first time in this fruit, 3-methyl-3-buten-1-yl hexanoate and 3-methyl-3-buten-1-yl octanoate, significantly decreased their concentration in the ripe to over-ripe fruits.

Chemical communication in Apis mellifera: Temporal modulation of alarm behaviors

The effect of pheromones and their chemical analogues in honeybee alarm behaviors was studied in observation boxes. Defensive behaviors, as follows: a) attraction to scent source, b) elevation of wings in 'V', c) abdomen elevation, d) abdomen elevation and pumping and e) first leg pair elevation had been temporarily registered when the following compounds were presented: isoamyl alcohol, octyl alcohol, benzyl alcohol, n-butyl acetate, n-octyl acetate, isopentyl acetate, benzyl acetate and 2-heptanone. The results were as follows: 1. the bees elicited some characteristic behaviors when chemical alarm messages were presented, 2. agression (stinging) was not completed with any compound tested, probably because there was not a target (visual stimulus), 3. in all situations the attraction to scent source was low, 4. all the behaviors were elicited in a temporarily different way, 5. the compounds that elicited stronger responses and a greater number of the investigated behaviors were: isopentyl acetate, 2-heptanone, octyl acetate and n-octyl alcohol. In all situations, the first behavior response (and the most intense one) was the elevation and pumping the abdomen. This suggests that the chemical message was promptly recognized and then transmitted to each worker. So, the results obtained in the present work, suggest that chemical alarm messages may be recognized by different mechanisms of neural integration.

Interactions of Polyvinylpyrrolidone with Chlorin e6-Based Photosensitizers Studied by NMR and Electronic Absorption Spectroscopy

Polyvinylpyrrolidone (PVP) can act as potential drug delivery vehicle for porphyrin-based photosensitizers in photodynamic therapy (PDT) to enhance their stability and prevent porphyrin self-association. In the present study the interactions of PVP (MW 10 kDa) were probed with five different derivatives of chlorin e6 (CE6) bearing either one of the amino acids serine, lysine, tyrosine or arginine, or monoamino-hexanoic acid as substituent. All derivatives of CE6 (xCE) formed aggregates of a similar structure in aqueous buffer in the millimolar range. In the presence of PVP monomerization of all xCE aggregates could be proved by 1H NMR spectroscopy. xCE-PVP complex formation was confirmed by 1H NMR T2 relaxation and diffusion ordered spectroscopy (DOSY). 1H1H-NOESY data suggested that the xCE uptake into the PVP polymer matrix is governed by hydrophobic interactions. UV–vis absorption and fluorescence emission bands of xCE in the micromolar range revealed characteristic PVP-induced bathochromic shifts. The presented data point out the potential of PVP as carrier system for amphiphilic derivatives of chlorin e6. The capacity of PVP to monomerize xCE aggregates may enhance their efficiency as possible photosensitizers in PDT.

Heterogeneous catalysis in an oscillatory baffled flow reactor

The first demonstration of heterogeneous catalysis within an oscillatory baffled flow reactor (OBR) is reported, exemplified by the solid acid catalysed esterification of organic acids, an important prototypical reaction for fine chemicals and biofuel synthesis. Suspension of a PrSOH-SBA-15 catalyst powder is readily achieved within the OBR under an oscillatory flow, facilitating the continuous esterification of hexanoic acid. Excellent semi-quantitative agreement is obtained between OBR and conventional stirred batch reaction kinetics, demonstrating efficient mixing, and highlighting the potential of OBRs for continuous, heterogeneously catalysed liquid phase transformations. Kinetic analysis highlights acid chain length (i.e. steric factors) as a key predictor of activity. Continuous esterification offers improved ester yields compared with batch operation, due to the removal of water by-product from the catalyst, evidencing the versatility of the OBR for heterogeneous flow chemistry and potential role as a new clean catalytic technology. © The Royal Society of Chemistry 2013.

Seasonal variations in surface metabolite composition of Fucus vesiculosus and Fucus serratus sampled at outer Kiel Fjord (August 2012 - July 2013)

The chemical composition of surface associated metabolites of two Fucus species (Fucus vesiculosus and Fucus serratus) was analysed by means of gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) to describe temporal patterns in chemical surface composition. Method: The two perennial brown macroalgae F. vesiculosus and F. serratus were sampled monthly at Bülk, outer Kiel Fjord, Germany (54°27'21 N / 10°11'57 E) over an entire year (August 2012 - July 2013). Per month and species six non-fertile Fucus individuals were collected from mixed stands at a depth of 0.5 m under mid water level. For surface extraction approx. 50 g of the upper 5-10 cm apical thalli tips were cut off per species. The surface extraction of Fucus was performed according to the protocol of de Nys and co-workers (1998) with minor modifications (see Rickert et al. 2015). GC/EI-MS measurements were performed with a Waters GCT premier (Waters, Manchester, UK) coupled to an Agilent 6890N GC equipped with a DB-5 ms 30 m column (0.25 mm internal diameter, 0.25 mM film thickness, Agilent, USA). The inlet temperature was maintained at 250°C and samples were injected in split 10 mode. He carrier gas flow was adjusted to 1 ml min-1. Alkanes were used for referencing of retention times. For further details (GC-MS sample preparation and analysis) see the related publication (Rickert et al. submitted to PLOS ONE).

Étude de propriétés physico-chimiques des membranes lipidiques chargées d’acide palmitique/stérol et de stéarylamine/cholestérol

Les stérosomes, des vésicules artificielles composées d’amphiphiles monoalkylés et d’un grand pourcentage de stérols, sont prometteurs dans plusieurs domaines comme les industries pharmaceutiques et alimentaires. Il existe des stérosomes chargés négativement, positivement et neutres. Dans ce mémoire, nous avons approfondi nos connaissances sur les propriétés physico-chimiques des stérosomes chargés : acide palmitique (PA)/stérol et stéarylamine (SA)/cholestérol (Chol). Premièrement, afin de mesurer la diffusion latérale de PA dans les membranes PA/stérol (30/70 mol/mol) par RMN à gradients pulsés, nous avons tenté de former des bicouches liquide-ordonnées (lo) orientées magnétiquement avec ce mélange. En s'inspirant de l’idée que l’ajout de 1,2-dihexanoyl-sn-glycéro-3-phosphocholine (DHPC), un lipide à courtes chaînes, dans le système 1,2-dimyristoyl-sn-glycéro-3-phosphocholine (DMPC) mène à la formation de bicouches orientées, nous avons étudié la formulation PA perdeutéré/acide hexanoïque (HA)/Chol avec une proportion molaire de 25/18/57 à plusieurs températures; aucune formation de bicouches orientées n’a été observée. Ce résultat pourrait être expliqué par la solubilisation partielle de HA en milieu aqueux. Alors, une quantité insuffisante serait insérée dans la bicouche pour induire son orientation. La formulation PA perdeutéré/DHPC/Chol n’a pas conduit, elle non plus, à des bicouches orientées magnétiquement à des températures et concentrations lipidiques variées. En étudiant le mélange DMPC/DHPC/Chol (67/17/14), nous avons remarqué que la présence de Chol inhibait l'orientation magnétique des bicouches. Tandis que le mélange DMPC/DHPC/stigmastérol (SS) avec les proportions molaires 67/19/14 et 72/21/7 conduisait à des bicouches orientées avec leur normale (n) perpendiculaire au champ magnétique à 40 °C et 50 °C. Ces résultats suggèrent que le mélange PA/SS avec une proportion de lipide à courtes chaînes, HA et DHPC, pourrait mener à des bicouches orientées magnétiquement. Le mélange PA/Chol avec un lipide à courtes chaînes pourrait aussi être étudié en présence des lanthanides. Deuxièmement, nous avons examiné la possibilité de moduler la libération de matériel encapsulé dans des liposomes essentiellement composés de PA et d’un stérol. Il est connu que le mélange PA/Chol (30/70) à pH ≥ 7,5 forme des liposomes très peu perméables. Il est avantageux de pouvoir moduler la perméabilité pour avoir un contrôle sur le temps de libération de leur contenu, qui est un paramètre de grande importance pour les formulations liposomales de médicaments. D’abord, il a été montré que l’acide oléique (OA)/Chol (30/70) est capable de former des vésicules, ce qui n’avait jamais été prouvé auparavant. Par contre, les bicouches OA/Chol (30/70) ne sont pas plus perméables que les bicouches PA/Chol (30/70). L’ajout de 1-palmitoyl-2-oléoyl-sn-glycéro-3-phosphatidylcholine (POPC) dans le mélange PA/Chol n’augmente pas plus la perméabilité. En effet, les cinétiques de relargage de calcéine des vésicules PA/POPC/Chol (15/27.5/57.5), POPC/Chol (40/60) et POPC étaient très semblables à celle de PA/Chol (30/70). Il a été remarqué que les études littéraires se contredisent à propos de la perméabilité à la calcéine des bicouches de phosphatidylcholine (PC). L’explication de ces divergences est inconnue pour le moment. En remplaçant la moitié de la proportion molaire de Chol par le cholate de sodium (SC) dans le mélange PA/Chol (30/70), la membrane n’était pas plus apte à libérer son contenu. Il se pourrait que le SC se retrouvant dans la bicouche n’induit pas une diminution d’empilement. Il est aussi possible que le SC ne s'insère pas dans la membrane à cause de son hydrophilie considérable et il pourrait alors former seul des micelles. En remplaçant complètement le Chol par le sulfate de cholestérol (SChol), un stérol chargé négativement, et en préparant les vésicules à un bas pH, la formulation PA/SChol (30/70) mène à une très grande perméabilité à pH 7.5; le relargage est provoqué par un saut de pH. Nos travaux suggèrent qu'il serait possible de moduler la perméabilité des liposomes en les préparant avec le mélange PA/SChol/Chol en variant les proportions entre 30/63/7 à 30/70/0. Le diagramme pH-composition du mélange PA/SChol/Chol indique que ces proportions conduisent, à pH 7.4, à la coexistence de phases solide et lo en différentes proportions, ce qui pourrait moduler la perméabilité membranaire. Troisièmement, les résultats de perméabilité obtenus avec la calcéine et les difficultés survenues lors de l’extrusion des vésicules encapsulant cette sonde nous ont amené à nous demander si la calcéine interagit avec les bicouches chargées. L’impact de certains anions, dont la calcéine, a été examiné sur les bicouches chargées positivement SA/Chol (50/50). La calorimétrie différentielle à balayage (DSC, de l’anglais differential scanning calorimetry), indique qu’il n’y a aucune transition entre 25 et 90 °C pour les liposomes SA/Chol (50/50) à pH = 7.4. L’ajout de chlorure de sodim (375 mM) n’a pas mené à la formation d’agrégats et aucune transition n’a été observée sur le thermogramme. La formation d’agrégats macroscopiques instantanément après l’ajout d’hydrogénophosphate de sodium (125 mM), de sulfate de sodium (125 mM) et de calcéine (3 mM) a été observée. Une transition a été observée sur les thermogrammes en présence de ces sels. Les agrégats observés pourraient être associés à la transition de phase. L’effet des anions sur la température et l’enthalpie de transition suivent le même ordre que la série d’Hofmeister : sulfate > hydrogénophosphate > chlorure (pas de pic). La calcéine avait l’impact le plus prononcé sur l’agrégation; ceci illustre que la calcéine n’est pas une sonde fluorescente inerte avec le mélange SA/Chol. Elle pourrait être un chaotrope volumineux. De plus, les interactions SA-calcéine plus fortes, menant à l’agrégation des vésicules, que les interactions PC-calcéine pourraient s’expliquer par le fait que la SA est chargée positivement.

Étude de propriétés physico-chimiques des membranes lipidiques chargées d’acide palmitique/stérol et de stéarylamine/cholestérol

Les stérosomes, des vésicules artificielles composées d’amphiphiles monoalkylés et d’un grand pourcentage de stérols, sont prometteurs dans plusieurs domaines comme les industries pharmaceutiques et alimentaires. Il existe des stérosomes chargés négativement, positivement et neutres. Dans ce mémoire, nous avons approfondi nos connaissances sur les propriétés physico-chimiques des stérosomes chargés : acide palmitique (PA)/stérol et stéarylamine (SA)/cholestérol (Chol). Premièrement, afin de mesurer la diffusion latérale de PA dans les membranes PA/stérol (30/70 mol/mol) par RMN à gradients pulsés, nous avons tenté de former des bicouches liquide-ordonnées (lo) orientées magnétiquement avec ce mélange. En s'inspirant de l’idée que l’ajout de 1,2-dihexanoyl-sn-glycéro-3-phosphocholine (DHPC), un lipide à courtes chaînes, dans le système 1,2-dimyristoyl-sn-glycéro-3-phosphocholine (DMPC) mène à la formation de bicouches orientées, nous avons étudié la formulation PA perdeutéré/acide hexanoïque (HA)/Chol avec une proportion molaire de 25/18/57 à plusieurs températures; aucune formation de bicouches orientées n’a été observée. Ce résultat pourrait être expliqué par la solubilisation partielle de HA en milieu aqueux. Alors, une quantité insuffisante serait insérée dans la bicouche pour induire son orientation. La formulation PA perdeutéré/DHPC/Chol n’a pas conduit, elle non plus, à des bicouches orientées magnétiquement à des températures et concentrations lipidiques variées. En étudiant le mélange DMPC/DHPC/Chol (67/17/14), nous avons remarqué que la présence de Chol inhibait l'orientation magnétique des bicouches. Tandis que le mélange DMPC/DHPC/stigmastérol (SS) avec les proportions molaires 67/19/14 et 72/21/7 conduisait à des bicouches orientées avec leur normale (n) perpendiculaire au champ magnétique à 40 °C et 50 °C. Ces résultats suggèrent que le mélange PA/SS avec une proportion de lipide à courtes chaînes, HA et DHPC, pourrait mener à des bicouches orientées magnétiquement. Le mélange PA/Chol avec un lipide à courtes chaînes pourrait aussi être étudié en présence des lanthanides. Deuxièmement, nous avons examiné la possibilité de moduler la libération de matériel encapsulé dans des liposomes essentiellement composés de PA et d’un stérol. Il est connu que le mélange PA/Chol (30/70) à pH ≥ 7,5 forme des liposomes très peu perméables. Il est avantageux de pouvoir moduler la perméabilité pour avoir un contrôle sur le temps de libération de leur contenu, qui est un paramètre de grande importance pour les formulations liposomales de médicaments. D’abord, il a été montré que l’acide oléique (OA)/Chol (30/70) est capable de former des vésicules, ce qui n’avait jamais été prouvé auparavant. Par contre, les bicouches OA/Chol (30/70) ne sont pas plus perméables que les bicouches PA/Chol (30/70). L’ajout de 1-palmitoyl-2-oléoyl-sn-glycéro-3-phosphatidylcholine (POPC) dans le mélange PA/Chol n’augmente pas plus la perméabilité. En effet, les cinétiques de relargage de calcéine des vésicules PA/POPC/Chol (15/27.5/57.5), POPC/Chol (40/60) et POPC étaient très semblables à celle de PA/Chol (30/70). Il a été remarqué que les études littéraires se contredisent à propos de la perméabilité à la calcéine des bicouches de phosphatidylcholine (PC). L’explication de ces divergences est inconnue pour le moment. En remplaçant la moitié de la proportion molaire de Chol par le cholate de sodium (SC) dans le mélange PA/Chol (30/70), la membrane n’était pas plus apte à libérer son contenu. Il se pourrait que le SC se retrouvant dans la bicouche n’induit pas une diminution d’empilement. Il est aussi possible que le SC ne s'insère pas dans la membrane à cause de son hydrophilie considérable et il pourrait alors former seul des micelles. En remplaçant complètement le Chol par le sulfate de cholestérol (SChol), un stérol chargé négativement, et en préparant les vésicules à un bas pH, la formulation PA/SChol (30/70) mène à une très grande perméabilité à pH 7.5; le relargage est provoqué par un saut de pH. Nos travaux suggèrent qu'il serait possible de moduler la perméabilité des liposomes en les préparant avec le mélange PA/SChol/Chol en variant les proportions entre 30/63/7 à 30/70/0. Le diagramme pH-composition du mélange PA/SChol/Chol indique que ces proportions conduisent, à pH 7.4, à la coexistence de phases solide et lo en différentes proportions, ce qui pourrait moduler la perméabilité membranaire. Troisièmement, les résultats de perméabilité obtenus avec la calcéine et les difficultés survenues lors de l’extrusion des vésicules encapsulant cette sonde nous ont amené à nous demander si la calcéine interagit avec les bicouches chargées. L’impact de certains anions, dont la calcéine, a été examiné sur les bicouches chargées positivement SA/Chol (50/50). La calorimétrie différentielle à balayage (DSC, de l’anglais differential scanning calorimetry), indique qu’il n’y a aucune transition entre 25 et 90 °C pour les liposomes SA/Chol (50/50) à pH = 7.4. L’ajout de chlorure de sodim (375 mM) n’a pas mené à la formation d’agrégats et aucune transition n’a été observée sur le thermogramme. La formation d’agrégats macroscopiques instantanément après l’ajout d’hydrogénophosphate de sodium (125 mM), de sulfate de sodium (125 mM) et de calcéine (3 mM) a été observée. Une transition a été observée sur les thermogrammes en présence de ces sels. Les agrégats observés pourraient être associés à la transition de phase. L’effet des anions sur la température et l’enthalpie de transition suivent le même ordre que la série d’Hofmeister : sulfate > hydrogénophosphate > chlorure (pas de pic). La calcéine avait l’impact le plus prononcé sur l’agrégation; ceci illustre que la calcéine n’est pas une sonde fluorescente inerte avec le mélange SA/Chol. Elle pourrait être un chaotrope volumineux. De plus, les interactions SA-calcéine plus fortes, menant à l’agrégation des vésicules, que les interactions PC-calcéine pourraient s’expliquer par le fait que la SA est chargée positivement.

First report on the kinetics of the uncatalyzed esterification of cellulose under homogeneous reaction conditions: a rationale for the effect of carboxylic acid anhydride chain-length on the degree of biopolymer substitution

The kinetics of the homogeneous acylation of microcrystalline cellulose, MCC, with carboxylic acid anhydrides with different acyl chain-length (Nc; ethanoic to hexanoic) in LiCl/N,N-dimethylacetamide have been studied by conductivity measurements from 65 to 85 A degrees C. We have employed cyclohexylmethanol, CHM, and trans-1,2-cyclohexanediol, CHD, as model compounds for the hydroxyl groups of the anhydroglucose unit of cellulose. The ratios of rate constants of acylation of primary (CHM; Prim-OH) and secondary (CHD; Sec-OH) groups have been employed, after correction, in order to split the overall rate constants of the reaction of MCC into contributions from the discrete OH groups. For the model compounds, we have found that k((Prim-OH))/k((Sec-OH)) > 1, akin to reactions of cellulose under heterogeneous conditions; this ratio increases as a function of increasing Nc. The overall, and partial rate constants of the acylation of MCC decrease from ethanoic- to butanoic-anhydride and then increase for pentanoic- and hexanoic anhydride, due to subtle changes in- and compensations of the enthalpy and entropy of activation.

The Crosslinking Degree Controls The Mechanical, Rheological, And Swelling Properties Of Hyaluronic Acid Microparticles.

Viscosupplements, used for treating joint and cartilage diseases, restore the rheological properties of synovial fluid, regulate joint homeostasis and act as scaffolds for cell growth and tissue regeneration. Most viscosupplements are hydrogels composed of hyaluronic acid (HA) microparticles suspended in fluid HA. These microparticles are crosslinked with chemicals to assure their stability against enzyme degradation and to prolong the action of the viscosupplement. However, the crosslinking also modifies the mechanical, swelling and rheological properties of the HA microparticle hydrogels, with consequences on the effectiveness of the application. The aim of this study is to correlate the crosslinking degree (CD) with these properties to achieve modulation of HA/DVS microparticles through CD control. Because divinyl sulfone (DVS) is the usual crosslinker of HA in viscosupplements, we examined the effects of CD by preparing HA microparticles at 1:1, 2:1, 3:1, and 5:1 HA/DVS mass ratios. The CD was calculated from inductively coupled plasma spectrometry data. HA microparticles were previously sized to a mean diameter of 87.5 µm. Higher CD increased the viscoelasticity and the extrusion force and reduced the swelling of the HA microparticle hydrogels, which also showed Newtonian pseudoplastic behavior and were classified as covalent weak. The hydrogels were not cytotoxic to fibroblasts according to an MTT (3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyltetrazolium bromide) assay. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. J Biomed Mater Res Part A, 2014.