Brevetoxins are natural neurotoxins that are produced by “red tide” algae. In this study, brevetoxin-1 and brevetoxin-2 were incubated with rat liver hepatocytes and rat liver microsomes, respectively. After clean-up steps, samples were analyzed by liquid chromatography-electrospray mass spectrometry (LC-ES-MS). Two metabolites were found for brevetoxin-1: brevetoxin-1-M1 (MW 900 Da), formed by converting one double bond in the E or F ring into a diol; and brevetoxin-1-M2 (MW 884 Da), a hydrolysis product of brevetoxin-1 involving opening of the lactone ring. The incubation study of brevetoxin-2 found two metabolites. Brevetoxin-2-M1 (MW 912 Da) was elucidated by negative mode LC-MS/MS to be the hydrolysis product of brevetoxin-2. The second metabolite (brevetoxin-2-M2, MW 896 Da) was deduced to be brevetoxin-3. All brevetoxins have high affinities for sodium ions. Attempts to obtain informative product ions from the collision induced decomposition (CID) of [M + Na]+ brevetoxin precursor ions only resulted in uninformative sodium ion signals. In our nano-electrospray experiments, the addition of ammonium fluoride resulted in the formation of the ammonium adduct or protonated brevetoxin with a concomitant decrease of the sodium adduct peak. Product ion spectra of [M + NH4]+ and [M + H]+ were similar and provided useful structural information. The optimal values for ammonium fluoride concentration and the cone voltage were experimentally determined. In negative mode electrospray, without additives, deprotonated molecules of brevetoxins do not appear in high abundances, and thus are not well-suited for CID experiments. Several anions were tested for their abilities to form brevetoxin-anion adducts by mixing ammonium salts of these anions with brevetoxin-2 and brevetoxin-3. Under CID, [M + Cl]-, [M + Br]-, [M + OAc]-, [M + HCOO]-, [M + NO3]- adducts all produced only the respective anions in CID experiments, and thus, gave no structural information. In contrast, upon CID, both [M + F]- and [M + HCO3]- precursor adducts gave structurally-informative fragment peaks that exhibited similarities to those of [M - H]- ions; the detailed fragmentation mechanisms are discussed. In comparison, fluoride is a better choice to study brevetoxins in negative ES-MS by the anionic adduct approach.

Thesis (Ph. D.)--West Virginia University, 2005. / Title from document title page. Document formatted into pages; contains xi, 323 p. : ill. (some col.). Vita. Includes abstract. Includes bibliographical references (p. 191-211).

This investigation deals with the preparations of cyclic organosilanes via two different types of organometallic precursors: borane adducts to chlorovinylsilanes and tertbutyllithium adducts to chlorovinylsilanes. The regiospecificity of the hydroboration of various types of boranes to chlorovinylsilanes was studied by three different methods. It was found that, by using bulky hydroborating agents, about 80% isomerically pure terminal borane adducts to chlorovinylsilanes could be obtained. While the adducts are potential precursors to silacyclopropanes, when these borane adducts were treated with bases such as sodium methoxide and methyl Grignard, no evidence for silacyclopropane formation was found.

No description available.

Foram preparados adutos de tetracloreto de titânio com ligantes orgânicos monodentados do tipo TiC14.2L, onde L = CH3CN, CD3CN, C2H5CN, C2H3CN, C6H5CN, C5H5N, C5D5N, (CH3)2S e (C2H5)2S. Foram feitas as previsões espectrais, pela aplicação da teoria de grupo, para o esqueleto do aduto TiCl4.2L, tendo em vista as três possíveis configurações: D4h, D2d e C2v. Os espectros vibracionais foram obtidos em estado sólido, sendo que para os adutos TiC14.2CH3CN e TiC14.2C2H5CN também o foram em solução, usando como solventes os respectivos ligantes. Os espectros Raman de todos os compostos e os espectros infravermelho dos adutos com os ligantes: acetonitrila deuterada, piridina deuterada e dietilssulfeto, são originais. Para maior facilidade na discussão e interpretação dos espectros os adutos foram agrupados em três conjuntos, caracterizados pela semelhança dos espectros vibracionais, especialmente, Raman. O primeiro conjunto compreende os adutos com nitrilas, o segundo os com piridina e o terceiro os com sulfetos. A análise dos espectros sugere que: a) Os compostos de adição do primeiro conjunto pertencem à configuração cis-octaédrica, grupo pontual C2v. b) O esqueleto dos adutos do segundo conjunto possuem configuração trans-octaédrica, simetria D4h. Para os complexos do terceiro conjunto não foi possível concluir, com base nos espectros vibracionais, a configuração do esqueleto. Foi feita uma tentativa de atribuição das frequências dos esqueletos para os adutos do primeiro e do segundo conjunto, com a utilização de vários argumentos empíricos. São discutidos alguns deslocamentos de frequências do ligante devido à coordenação. A análise em coordenadas normais, usando o campo de força de Urey-Bradley com duas interações, para os adutos de tetracloreto de titânio com acetonitrila e acetonitrila deuterada, confirma a atribuição feita. / Abstract not available.

É verificado que materiais nano/micro estruturado, com morfologia definida possui propriedades melhoradas em relação às formas macro. Essa constatação justifica o crescente número de rotas diferentes para se sintetizar polianilina numa ampla gama de morfologias diferentes e tamanhos definidos, através de variações na síntese padrão de polianilina. Utilizando uma dessas rotas que leva a produto com morfologia esférica, em estudo anterior do nosso grupo foi mostrado que o produto principal é adutos de anilinas constituídos por adutos tipo 1,4-Michael entre anilina e benzoquinona monoimina e segmentos fenazínicos substituídos. Neste trabalho foram feitas modificações nesse protocolo de síntese e os produtos foram caracterizados tanto morfologicamente como estruturalmente. A morfologia dos produtos foi determinada por microscopia eletrônica de varredura enquanto que as técnicas UV-VIS, Raman, IR e Fluorescência forneceram a estrutura dos produtos. A oxidação de anilina por persulfato de amônio sob sete diferentes condições experimentais foram realizadas mantendo o pH da solução reacional constante em 3 ou 4.5. Os produtos das condições experimentais realizadas apresentaram morfologias tipo esféricas (microesferas lisas ou porosas, e microesferas Tipo-Folha) e foram caracterizados como adutos de anilina constituídos por adutos tipo 1,4-Michael e segmentos fenazínicos não substituídos como produto majoritário de síntese. O grau de hidrólise dos nitrogênios imínicos mostrou dependência com o pH de síntese e concentrações dos reagentes. Os resultados sugeriram que o grau hidrólise dos nitrogênios imínicos é um fator importante na determinação de estruturas esféricas, assim como as concentrações dos reagentes, uma vez que estes aspectos podem influenciar na capacidade de interação entre os adutos de anilina que resulta na formação destas estruturas. A verificação de segmentos fenazínicos não substituídos (diferente do verificado no estudo anterior) na constituição dos adutos de anilina chama a atenção para a importância de caracterizar estes segmentos pela técnica de espectroscopia de Fluorescência nos trabalhos anteriores do grupo. A formação de produto de polimerização cabeça-cauda (PANI-ES) foi verificada na condição experimental realizada em pH 4,5 mais concentrada e nas condições experimentais realizadas em pH 3, exceto na condição mais diluída, corroborando a afirmação de que, além do pH reacional, a concentração absoluta dos reagentes influi na determinação do produto final / It is known that nano/micro structured materials with defined morphology has improved properties when compared to bulk forms. This finding justifies the increasing number of different routes to synthesize polyaniline in a wide range of different morphologies and sizes defined by variations in the standard synthesis of polyaniline. Using one of these routes that leads to product with spherical morphology, in a previous study from our group it was shown that the main product is aniline adducts formed by 1,4-Michael type adducts between aniline and benzoquinone monoimine and substituted phenazine segments. In this work, changes were made in this synthesis protocol and the products were characterized both morphologically and structurally. The morphology of the products was determined by scanning electron microscopy while the UV-VIS, Raman, IR and Fluorescence techniques provided the structure of the products. The oxidation of aniline with ammonium persulfate in seven different experimental conditions were carried out maintaining the pH of the reaction solution constant at 3 or 4.5. The products of the experimental conditions showed spherical-type morphologies (smooth or porous microspheres, and flower-like microspheres) and were characterized as aniline adducts formed by 1,4-Michael type adducts and non-substituted phenazine segments as the major synthesis product. The degree of hydrolysis of the imines nitrogen showed dependence on the pH of synthesis and concentration of reactants. The results suggested that the degree of hydrolysis of the imines nitrogen is an important factor in determining spherical structures, as well as the concentrations of reactants, once that these parameters can influence in the interaction ability between the adducts of aniline which results in the formation of such structures. The verification of non-substituted phenazine segments (different from that in the previous study) in the constitution of aniline adducts showed the importance of the use of fluorescence spectroscopy technique in the characterization of these segments. The head-to-tail polymerization of aniline (PANI-ES) was observed in the experimental condition performed at pH 4.5 with high concentration of reagents and on the experimental conditions at pH 3, except in the diluted reagent solution. These results show the role of the absolute concentration of reagents in the nature of the final product

O antantreno é um hidrocarboneto hexacíclico aromático (HPA) bastante difundido no meio ambiente e que não apresenta as regiões de baía ou fjord, que em geral, conferem alta reatividade a esses compostos após oxidação. Entretanto, sua mutagenicidade em bactérias após ativação metabólica é comparável à do Benzopireno (BP) e, com base na sensibilidade das linhagens de S. typhimurium utilizadas, os metabólitos do antantreno causam substituições de pares de base, trocas de fita e possivelmente dano oxidativo ao DNA. Alguns dos metabólitos que apresentam ação genotóxica em bactérias foram recentemente identificados, mas uma investigação mais ampla considerando a ligação desses e outros possíveis metabólitos a biomoléculas, com a identificação dos adutos formados, pode contribuir para um melhor esclarecimento das vias envolvidas em sua genotoxicidade. Neste trabalho investigamos a reação do antantreno (oxidado quimicamente e pelo sistema HRP/H2O2) com dG e DNA in vitro, tendo sido observada a formação de possíveis adutos nas análises por HPLC/ESI/MS, HPLC/UV/Fluorescência e espectrofluorimetria. Células de carcinoma hepatocelular humano (HepG2) e hepatócitos de fígado humano normal (THLE-2) foram incubadas com antantreno e seus produtos de oxidação (quinonas e hidroquinonas acetiladas), verificando-se citotoxicidade dose dependente em diferentes condições de cultura. Uma vez que a sobrevivência relativa das células THLE-2 cultivadas sobre filme de colágeno e em meio PFMR-4 se assemelhou à sobrevivência relativa das células HepG2 cultivadas em meio DME e sem filme de colágeno, utilizamos as células HepG2 para análise de dano oxidativo. Produtos de oxidação do antantreno (quinonas e hidroquinonas acetiladas) induziram a formação de 8-oxodGuo no DNA celular. Os dados obtidos nos indicam que duas vias podem estar envolvidas na genotoxicidade do antantreno observada nos estudos com S.typhimurium realizados por Platt et al. (2002): indução de dano oxidativo e formação de adutos com o DNA. / Anthanthrene is a polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) widely spread in the environment and does not have the bay or fjord regions, which in general provide high reactivity to these compounds after oxidation. However, its mutagenic activity to bacteria after metabolic activation is comparable to that of benzopyrene (BP) and, based on the sensitivity of the S. typhimurium strains used, anthanthrene metabolites cause base pair substitutions, DNA strand exchanges, and possibly DNA oxidative damage. Some of the metabolites that are genotoxic to bacteria have been recently identified, but a better investigation on how these and other possible metabolites react with biomolecules, identifying the generated adducts, can contribute to clarify the ways involved in its genotoxicity. In the present work we investigated the reaction of anthanthrene (chemically oxidized or oxidized by the HRP/H2O2 system) with dG and DNA in vitro. The formation of possible adducts was observed in the analyses by HPLC/ESI/MS, HPLC/UV/Fluorescence and spectrofluorimetry. Human hepatocelular carcinoma cell line (HepG2) and normal human liver hepatocytes (THLE-2) were incubated with anthanthrene and its oxidation products (quinones and acetyladet hidroquinones). Dose dependent cytotoxity was observed under different culture conditions. As the relative survival of the THLE-2 cells grown on a film of collagen in PFMR-4 medium was very close to the relative survival of the HepG2 cells grown in DME medium, without the collagen film, we used the HepG2 cells for analysis of oxidative damage. Anthanthrene oxidation products (quinones and acetylated hidroquinones) induced 8-oxodGuo formation in the cellular DNA. Data obtained indicate that two ways may be involved in the genotoxicity of anthanthrene observed in the S. typhimurium studies conducted by Platt et al. (2002): DNA oxidative damage and adducts formation.

Thesis (Ph. D.)--West Virginia University, 2006. / Title from document title page. Document formatted into pages; contains xiv, 139 p. : ill. (some col.). Includes abstract. Includes bibliographical references (p. 129-138).

Accurate characterization of risk of adverse ecological effects related to contaminated sediment presents a particularly difficult challenge. A series of studies has been conducted to investigate the utility of various tools for assessment of sediment toxicity. The goal of this research was to provide information which could help increase the accuracy with which predictions of toxicity could be made at hazardous sites. A calibration study was conducted using model PAHs, PCBs, a binary PAH mixture and a coal-tar mixture. This study was a collaborative effort among five university-based Superfund Research Programs (SRPs). Each program, with the help of funding through the NIEHS Superfund Research Program, has developed a chemical-class specific assay to estimate toxicity of contaminants in sediment. This suite of bioassays expands the range of data typically obtained through the use of standard aquatic toxicity assays. A series of caged in situ exposure studies has been conducted using juvenile Chinook salmon and Pacific staghorn sculpin in the Lower Duwamish Waterway. The study aimed to investigate the utility of selected biomarkers in evaluating the relationship between contaminants present in environmental samples and response in receptors following an in situ caged exposure. Results found that DNA adducts detected in exposed fish were significantly higher than controls in 2004 and 2006, and DNA adducts appear to be a reliable indicator of exposure, although no dose-response relationship was present. Western blot analysis of CYP1A1 was not indicative of exposure levels. The final study conducted was concerned with evaluating the utility of using solid phase microextraction (SPME) fibers in situ to evaluate contaminated sediment. Levels of PAHs and PCBs in sediment often exceeded sediment quality guidelines; however, results from aquatic toxicity bioassays using Hyalella azteca were mostly negative, thus levels of contaminants detected on SPME fibers could not be associated with adverse effects in Hyalella. However, regression analysis of total PAHs present in sediment and levels of PAHs detected in porewater SPME fiber samplers, which were placed 5 cm into the sediment for 30 days, revealed a strongly correlated linear relationship (R2 = .779). Normalization of the sediment data to total organic carbon was performed to determine if the trend would remain present, and the linear relationship was again confirmed (R2 =.709).

É verificado que materiais nano/micro estruturado, com morfologia definida possui propriedades melhoradas em relação às formas macro. Essa constatação justifica o crescente número de rotas diferentes para se sintetizar polianilina numa ampla gama de morfologias diferentes e tamanhos definidos, através de variações na síntese padrão de polianilina. Utilizando uma dessas rotas que leva a produto com morfologia esférica, em estudo anterior do nosso grupo foi mostrado que o produto principal é adutos de anilinas constituídos por adutos tipo 1,4-Michael entre anilina e benzoquinona monoimina e segmentos fenazínicos substituídos. Neste trabalho foram feitas modificações nesse protocolo de síntese e os produtos foram caracterizados tanto morfologicamente como estruturalmente. A morfologia dos produtos foi determinada por microscopia eletrônica de varredura enquanto que as técnicas UV-VIS, Raman, IR e Fluorescência forneceram a estrutura dos produtos. A oxidação de anilina por persulfato de amônio sob sete diferentes condições experimentais foram realizadas mantendo o pH da solução reacional constante em 3 ou 4.5. Os produtos das condições experimentais realizadas apresentaram morfologias tipo esféricas (microesferas lisas ou porosas, e microesferas Tipo-Folha) e foram caracterizados como adutos de anilina constituídos por adutos tipo 1,4-Michael e segmentos fenazínicos não substituídos como produto majoritário de síntese. O grau de hidrólise dos nitrogênios imínicos mostrou dependência com o pH de síntese e concentrações dos reagentes. Os resultados sugeriram que o grau hidrólise dos nitrogênios imínicos é um fator importante na determinação de estruturas esféricas, assim como as concentrações dos reagentes, uma vez que estes aspectos podem influenciar na capacidade de interação entre os adutos de anilina que resulta na formação destas estruturas. A verificação de segmentos fenazínicos não substituídos (diferente do verificado no estudo anterior) na constituição dos adutos de anilina chama a atenção para a importância de caracterizar estes segmentos pela técnica de espectroscopia de Fluorescência nos trabalhos anteriores do grupo. A formação de produto de polimerização cabeça-cauda (PANI-ES) foi verificada na condição experimental realizada em pH 4,5 mais concentrada e nas condições experimentais realizadas em pH 3, exceto na condição mais diluída, corroborando a afirmação de que, além do pH reacional, a concentração absoluta dos reagentes influi na determinação do produto final / It is known that nano/micro structured materials with defined morphology has improved properties when compared to bulk forms. This finding justifies the increasing number of different routes to synthesize polyaniline in a wide range of different morphologies and sizes defined by variations in the standard synthesis of polyaniline. Using one of these routes that leads to product with spherical morphology, in a previous study from our group it was shown that the main product is aniline adducts formed by 1,4-Michael type adducts between aniline and benzoquinone monoimine and substituted phenazine segments. In this work, changes were made in this synthesis protocol and the products were characterized both morphologically and structurally. The morphology of the products was determined by scanning electron microscopy while the UV-VIS, Raman, IR and Fluorescence techniques provided the structure of the products. The oxidation of aniline with ammonium persulfate in seven different experimental conditions were carried out maintaining the pH of the reaction solution constant at 3 or 4.5. The products of the experimental conditions showed spherical-type morphologies (smooth or porous microspheres, and flower-like microspheres) and were characterized as aniline adducts formed by 1,4-Michael type adducts and non-substituted phenazine segments as the major synthesis product. The degree of hydrolysis of the imines nitrogen showed dependence on the pH of synthesis and concentration of reactants. The results suggested that the degree of hydrolysis of the imines nitrogen is an important factor in determining spherical structures, as well as the concentrations of reactants, once that these parameters can influence in the interaction ability between the adducts of aniline which results in the formation of such structures. The verification of non-substituted phenazine segments (different from that in the previous study) in the constitution of aniline adducts showed the importance of the use of fluorescence spectroscopy technique in the characterization of these segments. The head-to-tail polymerization of aniline (PANI-ES) was observed in the experimental condition performed at pH 4.5 with high concentration of reagents and on the experimental conditions at pH 3, except in the diluted reagent solution. These results show the role of the absolute concentration of reagents in the nature of the final product