Globalmente, os problemas de poluição são mais severos em regiões densamente povoadas ou industrializadas. A Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) é um exemplo de megalópole com um conjunto único de emissões, insolação e condições meteorológicas que determinam sua elevada poluição atmosférica. Entre os compostos mais tóxicos presentes nesta atmosfera estão os aldeídos, moléculas de grande potencial mutagênico e carcinogênico que podem ser originados da oxidação de combustíveis fósseis e etanol, além de possuir fontes endógenas. Sua adição covalente em biomoléculas como DNA e proteínas é estudada como mecanismo de sua ação mutagênica e carcinogênica. Desenvolvemos um método ultrassensível de HPLC acoplado à espectrometria de massas para análise simultânea de vários adutos de DNA com aldeídos presentes na atmosfera urbana como formaldeído, acetaldeído, crotonaldeído e acroleína, além de modificações oxidativas. Foram utilizados para validação da metodologia células modelo de Anemia Fanconi e tecido de músculo de ratos modelo para ELA (Esclerose Lateral Amiotrófica), os quais apresentaram níveis basais dos adutos de formaldeído, acetaldeído, acroleína e crotonaldeído. Outros modelos de exposição aos aldeídos foram utilizados na validação desta metodologia, como a fumaça de cigarro de tabaco e de cannabis sendo que a formação desses adutos também foi verificada em DNA de timo de bezerro. Pela primeira vez, foi mostrada a formação inequívoca do aduto de acetaldeído (1,N2-propanodGuo) em pulmões e cérebros de ratos Wistar expostos à 10 ppb de acetaldeído isotopicamente marcado e sua estrutura confirmada por espectrometria de massas de alta resolução. Esse resultado comprova o mecanismo de formação do aduto por meio da adição de duas moléculas de acetaldeído in vivo por inalação e em baixa concentração, sendo crucial para formulação de políticas públicas por agências ambientais. / Globally, air pollution problems are more severe in densely populated or industrialized regions. The Metropolitan Region of São Paulo (RMSP) is an example of a megalopolis with a unique set of emissions, insolation and meteorological conditions that determinates its high atmospheric pollution. Among the most toxic compounds present in this atmosphere are aldehydes, molecules of great mutagenic and carcinogenic potential that can be originated from the oxidation of fossil fuels and ethanol, besides having endogenous sources. Its covalent addition in biomolecules like DNA and proteins is studied as a mechanism of its mutagenic and carcinogenic action. We developed an ultra-sensitive HPLC method coupled with mass spectrometry for the simultaneous analysis of several DNA adducts with aldehydes present in the urban atmosphere as formaldehyde, acetaldehyde, crotonaldehyde and acrolein and oxidative lesions as well. To validate the method, we used a cell model of Fanconi Anemia and muscle tissue from a rat model for ALS (Amyotrophic Lateral Sclerosis) which presented basal levels of the adducts of formaldehyde, acetaldehyde, acrolein and crotonaldehyde. Other models of exposure to aldehydes were used to validate the method, such as tobacco and cannabis smoke and the formation of these adducts was also verified in Calf Thymus DNA. For the first time, the unequivocal formation of the acetaldehyde (1, N2-propanodGuo) adduct was shown in lungs and brains of Wistar rats exposed to 10 ppb of isotopically labeled acetaldehyde and its structure was confirmed by high resolution mass spectrometry. This result confirms the mechanism of adduct formation by the addition of two molecules of acetaldehyde in vivo by inhalation of a low concentration of acetaldehyde, being crucial for the formulation of public policies by environmental agencies.

As reações de adição aldólica entre a cetimina 1 e aldeídos aromáticos foram inicialmente efetuadas à temperatura ambiente, em sistema bifásico constituído por uma fase aquosa básica (KOH 10% ou NaOH 5% m/v) e por uma fase orgânica (aldeído), na ausência de solventes e de catalisadores, observando-se baixa conversão em produto. Porém, quando se utilizou o catalisador aliquat®-336, foi possível reduzir a concentração da base (NaOH 1%), com conversão total da imina em produto que, na maioria dos casos, era uma mistura de duas oxazolidinas isoméricas de estereoquímica cis e trans. Esses compostos puderam ser isolados e purificados por recristalização de etanol ou metanol. Em todas as reações efetuadas com benzaldeído, m-clorobenzaldeído e p-nitrobenzaldeído, não se observou excesso diastereomérico significativo. No entanto, as reações com p-clorobenzaldeído mostraram-se diastereosseletivas, conduzindo, à temperatura ambiente, quase que exclusivamente à oxazolidina de estereoquímica cis. A comparação entre o resultado de reações efetuadas a curto e longo tempo de reação, ou em diferentes temperaturas, permitiu concluir que o aldol de estereoquímica anti é o produto cinético, o qual se transforma lentamente na oxazolidina cis. O produto termodinâmico (aldol syn) cicliza rapidamente, não sendo observado nos espectros de RMN de H dos produtos brutos de reação, mas sim seu produto ciclizado, a oxazolidina trans. Tentativas de obter os produtos de reação com excesso enantiomérico, pelo emprego de catalisadores de transferência de fase assimétricos, não foram bem sucedidas. / The aldol addition reactions of ketimine 1 with four aromatic aldehydes could be performed at room temperature, in the presence of an alkaline aqueous solution (KOH 10% or NaOH 5% m/v), and in the absence of organic solvents or catalysts. Under this conditions, conversion to product was often incomplete. However, when the reaction was performed in the presence of aliquat®-336, the base concentration could be reduced (1% m/v), and the ketimine was completely converted into a mixture of diastereomeric oxazolidines, that could be isolated and purified by crystallization from ethanol or methanol. Although no significative diastereomeric excess was observed for the reactions of 1 with benzaldehyde, m-chlorobenzaldehyde or p-nitrobenzaldehyde, for reactions with p-chlorobenzaldehyde the cis oxazolidine was almost exclusively formed. The comparison of diastereomeric ratio at shorter or longer reaction times seems to indicate that the aldol anti adduct is the kinetic product and that cyclization to the corresponding cis oxazolidine is slower than the retro-aldol reaction. On the other hand, in lieu of the thermodynamic product (aldol syn), only the corresponding cyclized product (oxazolidine trans) could be visualized in the H NMR spectra of the crude product, as a result of a fast cyclization step. Attempts to produce enantiomeric enriched oxazolidines by performing the aldol reactions in the presence of chiral catalysts were unsuccessful.

Orientador: Fernando Antonio Santos Coelho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-26T03:26:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gomes_JulianaCristina_D.pdf: 10331708 bytes, checksum: ab47fef95625c8a9b0232f0e3db6d428 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A reação de Morita-Baylis-Hillman (MBH) é um método atrativo para a formação de ligação carbono-carbono. Esta transformação tem atraído a atenção devido ao fato dela ser seletiva (quimio-, régio-, diastereo-, e enantio-) e ser também um método com alta economia de átomos, convertendo substratos simples em produtos poli-funcionalizados de grande versatilidade sintética. Entretanto, apesar de suas inúmeras vantagens, essa reação possui vários inconvenientes tais como baixas velocidades, rendimentos moderados, alta concentração de catalisador nucleofílico e o uso de solventes orgânicos, o que dificulta a sua utilização industrial. Dessa maneira, fica claro a necessidade da busca de novos catalisadores e metodologias eficientes, tanto em termos de rendimentos, velocidades reacionais, quanto em termos de versatilidade, para que se possa ser aplicada a uma ampla variedade de substratos. Neste trabalho foi demonstrado o uso de um novo catalisador, um álcool derivado imidazólico bicíclico, para reações de MBH com enonas cíclicas. Esse novo catalisador funcionou eficientemente em um protocolo ecologicamente amigável, no qual as reações de MBH procederam em meio aquoso e com uma quantidade catalítica de dodecil sulfato de sódio (SDS), sem a necessidade de co-solventes orgânicos. Além disso, foi demonstrado que esse álcool imidazólico bicíclico é o único catalisador para reações de MBH aquosas entre isatinas não protegidas e enonas cíclicas, fornecendo núcleos 3-hidroxi-2-oxoindóis substituídos. Esse catalisador também pôde ser resolvido e aplicado na versão assimétrica dessa reação. E outros derivados imidazólicos foram sintetizados e também testados em MBH / Abstract: The Morita-Baylis-Hillman reaction is an attractive method for the construction of carbon_carbon bonds. This transformation has attracted attention due to the fact that it is selective (chemo, regio-, diastereomeric and enantiomeric) and also a method with high atom economy, converting simple substrates in poly-functionalized products of great synthetic versatility. Despite its interesting benefits, the MBH reaction suffers from several drawbacks, such as low reaction rates, moderate yields, high concentration of the nucleophilic catalyst, poor reactivities of ?-substituted activated olefins and of cyclic enones, and use of hazardous organic solvents, that have hampered its industrial utilization. Thus, it is clear the need to search for new catalysts and efficient methodologies, both in terms of yields, reaction speeds, and in terms of versatility, so that it can be applied to a wide variety of substrates. This work demonstrated the use of a new catalyst, an alcohol bicyclic imidazole derivative, for reactions with cyclic enones MBH. Thus, it is clear the necessity of finding new catalysts and efficient methodologies, both in terms of yields, reaction speeds, and in terms of versatility, so that it can be applied to a wide variety of substrates. This work demonstrated the use of a new catalyst, an alcohol bicyclic imidazole derivative, for reactions with cyclic enones MBH. This new catalyst worked effectively in ecofriendly conditions, where the MBH reactions proceeded in an aqueous medium with a catalytic amount of sodium dodecyl sulfate (SDS), without organic co-solvents. Furthermore, it was shown the imidazole bicyclic alcohol is the only catalyst for MBH aqueous reactions between isatins unprotected and cyclic enones, providing cores 3-hydroxy-2-substituted oxoindóis. This catalyst could also be resolved and applied to the asymmetric version of this reaction. And other imidazole derivatives were synthesized and also tested in MBH / Doutorado / Quimica Organica / Doutora em Ciências

Orientador: Roberta Ceriani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-27T08:35:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Homrich_PerciOdilonBonetti_M.pdf: 5015007 bytes, checksum: f5fb89127af3308329cf79ba684bb5c2 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O girassol é a oleaginosa que se apresenta em quarto lugar em relação à produtividade agrícola destinada à obtenção de óleos e possui vantagens por apresentar uma grande quantidade de ácido linoléico (ácido graxo polinsaturado) e compostos nutracêuticos, trazendo benefícios à saúde humana. O óleo de semente de girassol deve passar pelo processo de refino químico para remover a acidez e compostos minoritários para que se torne comestível. O processo de refino químico consiste, basicamente, de quatro etapas: degomagem, desacidificação, branqueamento e desodorização. A etapa de desodorização remove compostos odoríferos (principalmente aldeídos) formados pela oxidação do óleo, além de contaminantes, como pesticidas, por esgotamento com vapor de arraste sob altas temperaturas (até 265 °C) e alto vácuo. Essas condições drásticas de processamento causam a degradação e a volatilização de compostos nutracêuticos (principalmente antioxidantes), além de reações de oxidação e isomerização cis-trans de ácidos graxos insaturados. Neste contexto, este trabalho investigou a possibilidade de pré-tratar o óleo de girassol com solvente, removendo os odores do óleo bruto por extração líquido-líquido, o que possibilitaria uma posterior etapa de desodorização com condições operacionais mais brandas. Para isso, os dados de equilíbrio líquido-líquido para sistemas modelos compostos por óleo de semente de girassol + aldeídos + etanol anidro a 25 ºC foram experimentalmente determinados, sendo os sistemas quantificados por três métodos distintos. A partir dos dados obtidos, os parâmetros coeficiente de distribuição e seletividade do solvente indicaram que a extração dos aldeídos com solvente foi satisfatória, e a correlação dos dados pelos modelos termodinâmicos NRTL e UNIQUAC indicou que o NRTL correlacionou de forma mais fidedigna os resultados, apresentando um desvio global que variou entre 0,4447 e 0,7203 % / Abstract: Sunflower seed oil is the oilseed that represents the fourth major agricultural productivity destined to obtaining refined oils, possessing some advantages due to its high quantity of linoleic acid (polyunsaturated fatty acid) and nutraceutical compounds, promoting benefits to human health. In order to become edible, sunflower oil must be chemically refined for removing free fatty acids and minority compounds. Basically, chemical refining consists of four steps: degumming, deacidification, bleaching and deodorization. The deodorization step removes odoriferous compounds (mainly aldehydes), formed by the oil oxidation reaction, in addition to contaminants, such as pesticides, by a steam stripping under high temperatures (up to 265 °C) and very low pressures. These drastic process conditions result in the degradation and volatilization of nutraceutical compounds (mainly antioxidants), and favor the occurrence of oxidation and cis-trans isomerization reactions of the unsaturated fatty acids. In this context, this work investigated the possibility to pre-treat the sunflower oil with a solvent, removing the crude oil odors by liquid-liquid extraction, which would enable a posterior deodorization stage with milder operational conditions. To achieve this purpose, the liquid-liquid equilibrium data for model systems composed by sunflower seed oil + aldehydes + anhydrous ethanol at 25 °C were experimentally determined and the systems were quantified using three different methods. From the experimental data obtained, the distribution coefficient and the solvent selectivity parameters indicated that aldehydes extraction using ethanol as solvent was satisfactory, and the data correlation done by the thermodynamics methods NRTL and UNIQUAC showed that the NRTL model faithfully correlated the experimental data, presenting a global deviation that varied between 0.4447 and 0.7203 % / Mestrado / Engenharia Química / Mestre em Engenharia Química

Aldeídos de colesterol (Secosterol A e Secosterol B) têm sido detectados em amostras de cérebro humano e investigados em modelos de doenças neurodegenerativas como possíveis marcadores e intermediários do processo patológico. Estes oxisteróis constituem uma classe de eletrófilos derivados de lipídeos que podem modificar e induzir agregação de proteínas. A esclerose lateral amiotrófica (ELA) é um distúrbio neurodegenerativo associado ao acúmulo de agregados imunorreativos de superóxido dismutase (Cu, Zn-SOD, SOD1). O objetivo deste trabalho foi avaliar a presença de aldeídos de colesterol em ratos modelo ELA e sua capacidade de induzir a formação de agregados de SOD1 in vitro. Aldeídos de colesterol foram analisados no plasma, medula espinhal e córtex motor de ratos ELA. Uma quantidade elevada de Secosterol B foi detectada no córtex motor desses ratos em comparação com animais controle. Adicionalmente, os experimentos in vitro mostraram que Secosterol B e Secosterol A induziram a agregação da SOD1 em uma forma amiloidogênica que se liga à tioflavina T. Esta agregação não foi observada com o colesterol e os seus hidroperóxidos. Usando aldeídos de colesterol marcados com grupo alquinil e um ensaio de click chemistry, foi observado que os agregados de SOD1 estão ligados covalentemente aos aldeídos. A modificação covalente da proteína foi confirmada por análise de MALDI-TOF, que mostrou a adição de até cinco moléculas de aldeídos de colesterol à proteína por base de Schiff. Curiosamente, a análise comparativa com outros eletrófilos derivados de lipídeos (e.g. HHE e HNE) demonstrou que a agregação de SOD1 aumentou proporcionalmente à hidrofobicidade dos aldeídos, observando-se a maioragregação com aldeídos de colesterol. Os sítios de modificação da SOD1 foram caracterizados por nanoLC-MS/MS após digestão da proteína com tripsina, onde foram identificadas lisinas como o principal aminoácido modificado. Em geral, nossos dados mostram que a oxidação do colesterol que leva à produção de aldeídos de colesterol é aumentada no cérebro de ratos ELA e que os aldeídos altamente hidrofóbicos derivados de colesterol podem promover eficientemente modificação e agregação de SOD1. / Secosterol aldehydes (Secosterol B and Secosterol A) have been detected in human brain samples and investigated in models of neurodegenerative diseases as possible markers and intermediates of the pathological process. These oxysterols constitute a class of lipid-derived electrophiles that can modify and induce aggregation of proteins. Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disorder associated with the accumulation of immunoreactive aggregates of superoxide dismutase (Cu, Zn-SOD, SOD1). The objective of this work is to evaluate the presence of secosterol aldehydes in ALS rats and their ability to induce formation of SOD1 aggregates in vitro. Secosterol aldehydes were analyzed in plasma, spinal cord and motor cortex of ALS rats. A higher amount of Secosterol B was detected in the motor cortex of these rats compared to control animals. In addition, in vitro experiments have shown that Secosterol B and Secosterol A induce aggregation of SOD1 into an amyloidogenic form that binds to thioflavin T. This aggregation was not apparent in incubations with cholesterol and its hydroperoxides. Using alkynyl-labeled secosterol aldehydes and a click chemistry assay, it was found that the SOD1 aggregates are covalently linked to the aldehydes. Covalent modification of the protein was confirmed by MALDI-TOF analysis, which showed the addition of up to five molecules of secosterol aldehydes to the protein by Schiff base formation. Interestingly, the comparative analysis with other lipid-derived electrophiles (e.g. HHE and HNE) demonstrated that the aggregation of SOD1 increased according to the hydrophobicity of the aldehydes. Compared to the other electrophiles, a higher SOD1 aggregation was observed with secosterol aldehydes. SOD1 modification sites were characterized by nanoLC-MS/MS afterprotein digestion with trypsin, revealing lysine as the major amino acid modified in these experiments. Collectively, our data show that cholesterol oxidation leads to the production of secosterol aldehydes, which are increased in the brain of ALS rats, and that these highly hydrophobic aldehydes can efficiently promote the modification and aggregation of SOD1.

Em razão do óleo diesel combustível automotivo, conter 2% de biodiesel e por não existir ainda regulamentação de emissões para os aldeídos dos veículos do ciclo Diesel, o presente trabalho teve como objetivo, avaliar as emissões de aldeídos dessa categoria de veículos, utilizando-se o óleo diesel com 2% de biodiesel (B2) e 100% de biodiesel de soja (B100) como combustível. Procurou-se também, avaliar as emissões de aldeídos de um veículo leve do ciclo Otto com e sem o conversor catalítico, a fim de comparar suas emissões com o veiculo do ciclo diesel, uma vez que o programa de controle da poluição do ar por veículos automotores estabeleceu limite de emissão de aldeídos totais, (formaldeído + acetaldeído) para os veículos leves novos do ciclo Otto, movidos a gasolina, etanol hidratado e suas misturas. Os ensaios foram realizados no laboratório de emissão veicular da CETESB em dinamômetro de chassi, seguindo um ciclo de condução urbano padronizado. Os aldeídos foram analisados por cromatografia líquida de alto desempenho. Os ensaios foram realizados com o veículo de marca Citröen modelo JUMPER 2.8 L ano/modelo 2006 para o ciclo Diesel e com o veículo de marca VW modelo FOX 1.6 Flex ano/modelo 2005 com e sem o conversor catalítico para o ciclo Otto. Nos ensaios realizados com o veículo JUMPER, além de medir as emissões de formaldeído e acetaldeído, mediu-se também as emissões de acroleína, propionaldeído, butiraldeído e benzaldeído. Observou-se na emissão, a presença de outras carbonilas e cetonas, tais como: crotonaldeído, metacroleína, 2-butanona, valeraldeído e p-tolualdeído, porém, essas carbonilas não foram quantificadas nesse estudo, em razão de não dispormos de padrões individuais certificados. Os ensaios demonstraram que com o uso do B2, as emissões de formaldeído variaram de 7,6 e 14,9 mg/km; o acetaldeído de 4,5 e 8,9 mg/km; a acroleína de 2,7 e 5,8 mg/km; o pr butiraldeído 0,4 e 0,7 mg/km e o benzaldeído de 0,2 e 0,3 mg/km, enquanto que com o uso do B100 as emissões de formaldeído variaram de 18,8 e 21,1 mg/km; o acetaldeído de 7,5 e 8,3 mg/km; a acroleína de 5,2 e 6,2 mg/km; o propionaldeído de 0,5 e 0,6 mg/km; o butiraldeído de 0,4 mg/km e o benzaldeído de 0,4 mg/km. Verificou-se que com o uso do B2, a emissão média foi de 48% para o formaldeído e 29% para o acetaldeído e representava 77% dos aldeídos totais (17,9 mg/km). Com o uso do B100, a emissão média foi de 57% para o formaldeído e 23% para o acetaldeído e representava 80% dos aldeídos totais (27,9 mg/km). Pode-se, observar nesse trabalho que a emissão média encontrada de 17,9 e 27,9 mg/km de aldeídos totais (formaldeído e acetaldeído) do veículo Diesel em relação à emissão do veículo Otto, não é desprezível, uma vez que o limite de emissão de aldeídos totais para os veículos leves fabricados a partir de 1997 era de 30,0 mg/km e passou a 20,0 mg/km para os veículos fabricados a partir de 2009, portanto, conclui-se que a realização de mais ensaios, inclusive em dinamômetro de motores e com outras categorias de veículos, contribuirá para detalhar o perfil das emissões de aldeídos da frota dos veículos a Diesel e biodiesel, além de determinar fatores de deterioração destes veículos, bem como ajudar no inventário de emissões destes poluentes. / Since of the automotive diesel fuel contains 2% biodiesel and there exists no regulation of emissions of aldehydes of Diesel cycle vehicles, this paper aims to evaluate the emissions of aldehydes of such a category of vehicles, using diesel oil with 2% biodiesel (B2) and 100% soybean biodiesel (B100) as fuel. It also aims to evaluate the emissions of aldehydes from a light Otto cycle vehicle with and without the catalytic converter in order to compare their emissions with the Diesel cycle vehicle, as the control program for air pollution by motor vehicles has set a limit of emissions of total aldehydes (formaldehyde + acetaldehyde) for new light Otto cycle vehicles, powered by gasoline, hydrated ethanol and its mixtures thereof. The tests were conducted in the vehicle emission laboratory of environmental sanitation agency (CETESB) on a chassis dynamometer, following a standard urban driving cycle. The aldehydes were analyzed by high performance liquid chromatography. The tests were conducted in a Citröen JUMPER 2.8 L vehicle model year/model 2006 for the Diesel cycle, a VW FOX 1.6 Flex vehicle model year/model 2005 with and without the catalytic converter for the Otto cycle. In the tests with the Jumper vehicle, the emissions of both formaldehyde and acetaldehyde, and acrolein, propionaldehyde, butyraldehyde and benzaldehyde were measured. It was possible to observe, the presence of carbonyl and other ketones, such as crotonaldehyde, methacrolein, 2-butanone, valeraldehyde and p-tolualdehyde. However these carbonyls were not quantified in this study, as there are no certified individual standards. The tests showed that by using B2, the emissions of formaldehyde ranged from 7.6 to 14.9 mg/km, acetaldehyde from 4.5 to 8.9 mg/km, acrolein from 2.7 to 5.8 mg/km, propionaldehyde from 0.4 to 0.6 mg/km, butyraldehyde from 0.4 to 0.7 mg/km, and benzaldehyde from 0.2 to 0.3 mg/km, while using B100 emissions of formaldehyde ranged from 18.8 to 21.1 mg/km, acetaldehyde from 7.5 to 8.3 mg/km, acrolein from 5.2 to 6.2 mg/km, propionaldehyde from 0.5 to 0.6 mg/km, butyraldehyde of 0.4 mg/km, and benzaldehyde of 0.4 mg/km. It was found that by using B2, the average emissions were 48% for formaldehyde and 29% for acetaldehyde, representing 77% of total aldehydes (17.9 mg/km). Using B100, the average emissions were 57% for formaldehyde and 23% for acetaldehyde, representing 80% of total aldehydes (27.9 mg/km). It was possible to observe in this study that the average emissions of 17.9 and 27.9 mg/km of total aldehydes (formaldehyde and acetaldehyde) of Diesel vehicle emissions in the Otto vehicle, are significant, since the emission limit of total aldehydes for light vehicles manufactured from 1997 was 30.0 mg/km and passed to 20.0 mg/km for vehicles manufactured from 2009. Therefore, it is possible to conclude that performing more tests, including engine dynamometer and other types of vehicles, will detail the profile of the aldehyde emissions from the fleet of vehicles powered by diesel and biodiesel, as well as determine factors for the deterioration of these vehicles and assist in the inventory of emissions of these pollutants.

No presente trabalho prepararam-se semicarbazonas de aldeídos aromáticos heterocíclicos. Estas foram caracterizadas, tiveram sua formação estudada cineticamente e foram empregadas em ensaios de atividade antimicrobiana. As semicarbazonas foram preparadas a partir da reação entre os aldeídos heterocíclicos e cloridrato de semicarbazida e caracterizados através de seus pontos de fusão e espectros no infravermelho, ultravioleta e de ressonância magnética nuclear de 1H e de 13c. O estudo cinético foi acompanhado espectrofotometricamente a 310 nm observando-se a reação de formação das semicarbazonas em solução aquosa. No gráfico de perfil de velocidade de reação em função do pH, obtido a partir dos dados cinéticos, observou-se apenas uma inflexão em pH próximo a 5, inflexão esta que reflete mudança na etapa determinante da velocidade de reação, de maneira que, em pH< 5 a etapa determinante da velocidade de reação era a formação da carbinolamina e em pH>5 a desidratação desta. As constantes de velocidade da reação de formação da carbinolamina catalisada pelo íon hidrônio mostraram ser insensíveis ao tipo de heteroátomo presente no aldeído, enquanto que as constantes de velocidade de reação catalisada pelos ácidos carboxílicos apresentaram efeito significativo resultante da mudança do heteroátomo. Os valores de &#945; de Br&#216;nsted obtidos na catálise ácida geral são 0,080, 0,53 e 0,80, respectivamente, para 2-tiofenocarboxaldeído, N-metil-2-pirrolcarboxaldeído e 2-pirrolcarboxaldeído. A reação de formação da carbinolamina com catálise ácida geral deve proceder por um mecanismo \"concomitante\" que envolve a transferência de próton do íon hidrônio para o oxigênio carbonílico e a formação da ligação carbono-nitrogênio de maneira sumultânea. No estado de transição do mecanismo \"concomitante\" o efeito favorável do heteroátomo, captando elétrons, sobre a formação da ligação carbono-nitrogênio deve ser parcial ou completamente compensado pelo efeito desfavorável sobre a protonação do oxigênio carbonílico. Efetuaram-se cálculos de orbital molecular pela técnica ômega, obtendo-se os valores de densidade de carga em cada átomo e os valores de HOMO e LEMO das moléculas. Tentou-se correlacionar estes valores com a atividade antimicrobiana. O estudo da atividade antimicrobiana das semicarbazonas foi efetuado inicialmente através de dois métodos diferentes: Método da difusão em meio sólico e Método da diluição seriada em meio líquido. O segundo método mostrou ser o mais indicado por permitir maior contato das amostras com o microrganismos e uso de carga microbiana menor. Utilizaram-se Staphylococcus aureus, Escherichia Coli, Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans e Aspergllus niger como microrganismos teste e dimetilsulfóxido a 10% e a 5% como diluente das amostras. Verificou-se que a atividade antimicrobiana das semicarbazonas estudadas foi muito baixa quando comparada com a semicarbazona do 5-nitro-2-furanocarboxaldeído. Pelo método da bioautografia verificou-se que, das nove semicarbazonas testadas, seis inibiram o crescimento do CLadosporium sphaerospermum. / In this work nine semicarbazones of heterocyclic aromatic aldehydes were prepared. The semicarbazones were identified through the melting points, I. R. spectra, U. V. spectra, 1H-NMR and 13C-NMR spectra, and elementary analysis. The formation of 2-thiophenecarboxaldehyde, N-methyl-2-pyrrolecarboxaldehyde, and 2-pyrrolecarboxaldehyde semicarbazones were studied spectrophotometricaly in aqueous solution, at 25,0 ºC and ionic strength 0,50. The pH-rate profiles show one break at pH=~ 5, reflecting a change in the rate-determining step. Below pH 5 the rate-determining step is the formation of the carbinolamine intermediate, and above pH is the dehydration of the carbinolamine. This behavior suggests that the reaction occurs by a concerted mechanism. The reactions are subject to general acid catalysis by carboxylic acids. The &#945; Br&#213;nsted exponent for the formation of the semicarbazone of 2-thiophenecarboxaldehyde, N-methyl-2-pyrrolecarboxaldehyde, and 2-pyrrolecarboxaldehyde are, respectively, 0,080, 0,53 and 0,80. The semicarbazones were evaluated semi-quantitatively against various microorganisms by two methods. Both methods show that the activity against Staphylococcus aureus, Escherichia coLi, Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans, and Aspergillus niger is very low when compared with the activity of 5-nitro-2-furanocarboxaldehyde semicarbazone. In the other hand six from nine prepared semicarbazone inhibit the grow of Cladosporium Sphaerospermum.

Aldeídos de colesterol (Secosterol A e Secosterol B) têm sido detectados em amostras de cérebro humano e investigados em modelos de doenças neurodegenerativas como possíveis marcadores e intermediários do processo patológico. Estes oxisteróis constituem uma classe de eletrófilos derivados de lipídeos que podem modificar e induzir agregação de proteínas. A esclerose lateral amiotrófica (ELA) é um distúrbio neurodegenerativo associado ao acúmulo de agregados imunorreativos de superóxido dismutase (Cu, Zn-SOD, SOD1). O objetivo deste trabalho foi avaliar a presença de aldeídos de colesterol em ratos modelo ELA e sua capacidade de induzir a formação de agregados de SOD1 in vitro. Aldeídos de colesterol foram analisados no plasma, medula espinhal e córtex motor de ratos ELA. Uma quantidade elevada de Secosterol B foi detectada no córtex motor desses ratos em comparação com animais controle. Adicionalmente, os experimentos in vitro mostraram que Secosterol B e Secosterol A induziram a agregação da SOD1 em uma forma amiloidogênica que se liga à tioflavina T. Esta agregação não foi observada com o colesterol e os seus hidroperóxidos. Usando aldeídos de colesterol marcados com grupo alquinil e um ensaio de click chemistry, foi observado que os agregados de SOD1 estão ligados covalentemente aos aldeídos. A modificação covalente da proteína foi confirmada por análise de MALDI-TOF, que mostrou a adição de até cinco moléculas de aldeídos de colesterol à proteína por base de Schiff. Curiosamente, a análise comparativa com outros eletrófilos derivados de lipídeos (e.g. HHE e HNE) demonstrou que a agregação de SOD1 aumentou proporcionalmente à hidrofobicidade dos aldeídos, observando-se a maioragregação com aldeídos de colesterol. Os sítios de modificação da SOD1 foram caracterizados por nanoLC-MS/MS após digestão da proteína com tripsina, onde foram identificadas lisinas como o principal aminoácido modificado. Em geral, nossos dados mostram que a oxidação do colesterol que leva à produção de aldeídos de colesterol é aumentada no cérebro de ratos ELA e que os aldeídos altamente hidrofóbicos derivados de colesterol podem promover eficientemente modificação e agregação de SOD1. / Secosterol aldehydes (Secosterol B and Secosterol A) have been detected in human brain samples and investigated in models of neurodegenerative diseases as possible markers and intermediates of the pathological process. These oxysterols constitute a class of lipid-derived electrophiles that can modify and induce aggregation of proteins. Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disorder associated with the accumulation of immunoreactive aggregates of superoxide dismutase (Cu, Zn-SOD, SOD1). The objective of this work is to evaluate the presence of secosterol aldehydes in ALS rats and their ability to induce formation of SOD1 aggregates in vitro. Secosterol aldehydes were analyzed in plasma, spinal cord and motor cortex of ALS rats. A higher amount of Secosterol B was detected in the motor cortex of these rats compared to control animals. In addition, in vitro experiments have shown that Secosterol B and Secosterol A induce aggregation of SOD1 into an amyloidogenic form that binds to thioflavin T. This aggregation was not apparent in incubations with cholesterol and its hydroperoxides. Using alkynyl-labeled secosterol aldehydes and a click chemistry assay, it was found that the SOD1 aggregates are covalently linked to the aldehydes. Covalent modification of the protein was confirmed by MALDI-TOF analysis, which showed the addition of up to five molecules of secosterol aldehydes to the protein by Schiff base formation. Interestingly, the comparative analysis with other lipid-derived electrophiles (e.g. HHE and HNE) demonstrated that the aggregation of SOD1 increased according to the hydrophobicity of the aldehydes. Compared to the other electrophiles, a higher SOD1 aggregation was observed with secosterol aldehydes. SOD1 modification sites were characterized by nanoLC-MS/MS afterprotein digestion with trypsin, revealing lysine as the major amino acid modified in these experiments. Collectively, our data show that cholesterol oxidation leads to the production of secosterol aldehydes, which are increased in the brain of ALS rats, and that these highly hydrophobic aldehydes can efficiently promote the modification and aggregation of SOD1.

O processo de extração do óleo de mamona gera, como subproduto, uma torta rica em proteínas, que tem sido utilizada como adubo e contra fitonematóide, devido à sua toxicidade. Entretanto, as proteínas da torta de mamona são ricas em aminoácidos que permitem modificação química com aldeídos bifuncionais, como o glutaraldeído e o glioxal, o que pode ser interessante para a produção de filmes biodegradáveis com propriedades físicas adequadas ao emprego na agricultura. Assim, o objetivo geral deste trabalho foi a produção e caracterização de filmes à base de proteínas extraídas da torta de mamona e reticuladas com glioxal ou glutaraldeído e plastificados com glicerol. Especificamente, estudaram-se o efeito da concentração de proteína e do tipo de reticulante, e o efeito da concentração do reticulante sobre algumas propriedades dos filmes. Os filmes foram produzidos com uma técnica conhecida como tipo \"casting\", que consiste na desidratação de uma solução filmogênica (SF). Os filmes foram submetidos a testes para determinação da umidade, espessura, propriedades mecânicas (testes de tração e perfuração), permeabilidade ao vapor de água, solubilidade em água, cor, opacidade, brilho, além da microestrutura, por microscopia eletrônica de varredura. A concentração da proteína e o tipo de reticulante não influenciaram a umidade, espessura, microestrutura e propriedades óticas. Mas, de maneira geral, os filmes produzidos com o glioxal apresentaram melhores propriedades mecânicas e menor solubilidade em água que aqueles produzidos com glutaraldeído, sendo que a concentração de 6g de proteínas/100g de SF foi a formulação que apresentou os melhores resultados para os testes de tração e de solubilidade em água. Este resultado é muito importante para o emprego dos filmes na agricultura. Por outro lado, a concentração do glioxal não teve efeito sobre a umidade, espessura, propriedades óticas, microestrutura e nem sobre a permeabilidade ao vapor de água, influenciando apenas a solubilidade e as propriedades mecânicas. O teor de glioxal que proporcionou melhores propriedades mecânicas e baixa solubilidade em água foi de 5g/100g de proteínas. Filmes produzidos nessas melhores condições foram submetidos a análises complementares envolvendo testes de hidrofobicidade, propriedades térmicas, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier, isoterma de sorção e biodegradabilidade. Finalmente, pode-se concluir que as proteínas da torta de mamona são capazes de formar uma matriz bem estruturada e que suas propriedades podem ser melhoradas com a adição de glioxal. / The extraction process of castor oil produces, as a co-product, a cake rich in proteins which has been used as a fertilizer and against plant parasitic nematode, because of its toxicity. However, the proteins of castor bean cake are rich in amino acids which allow chemical modification with bifunctional aldehydes such as glutaraldehyde and glioxal. This may be interesting for the production of biodegradable films with adequate physical properties to the use in agriculture. The objective of this work was the production and characterization of films based on proteins extracted from the castor bean cake and crosslinked with glyoxal or glutaraldehyde and plasticized with glycerol. Specifically, we studied the effect of protein concentration and type of crosslinker and the effect of the crosslinker concentration on some properties of the films. The films were produced with a technique known as \"casting\", which consists of drying a film solution (FS). The films were tested for determination of moisture content, thickness, mechanical properties (tensile and puncture tests), water vapor permeability, water solubility, color, opacity, gloss, and the microstructure by scanning electron microscopy. The protein concentration and type of crosslinking did not affect the moisture content, thickness, microstructure and optical properties. But, in general, films made with glyoxal showed improved mechanical properties and lower water solubility than those produced using glutaraldehyde. And, the concentration of 6g proteins/100 g of FS was the formulation that presented the best results for the tensile tests and water solubility. This result is very important for the use of films in agriculture. Moreover, the concentration of glyoxal had no effect on the moisture content, thickness, optical properties, or on the microstructure and permeability to water vapor, influencing only the solubility and mechanical properties. The concentration of glyoxal that provided the best mechanical properties and low water solubility of proteins was 5g/100g of gelatin. Films produced in the best conditions were subjected to further analyzes involving tests of hydrophobicity, thermal properties, spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, water vapor sorption isotherm and biodegradability. Finally, it can be concluded that the protein of castor bean cake are capable of forming a matrix structured and that their properties can be improved with the addition of glyoxal.

O ozônio é um poluente secundário formado pela presença de poluentes atmosféricos primários e secundários formados a partir de uma sequência de reações entre o dióxido de nitrogênio e de compostos orgânicos voláteis (COV). No grupo de compostos orgânicos voláteis estão os aldeídos e os BTEX. Os COVS são emitidos, no Rio de Janeiro, principalmente por veículos automotores. O presente estudo realizou então coletas de aldeídos e BTEX no período de 2013. Além disso, com dados de 2012 e 2013 de poluentes de uma rede automática de monitoramento analisou o possível efeito fim de semana existente na região. O efeito fim de semana é caracterizado por altas concentrações de ozônio no final de semana mesmo com a redução da frota das emissões de NOx e COVs neste período. / Ozone is a secondary pollutant formed in the presence of primary and other secondary pollutants in a sequence of reactions between nitrogen dioxide and volatile organic compounds (VOC). In the chemical group of volatile organic compounds are included aldehydes and BTEX. VOC are emitted in the city of Rio de Janeiro primarily by automobile vehicles. This study performed sampling of aldehydes and BTEX in the period of the year of 2013. Besides, using data imported of an automatic pollutant monitoring net of the years of 2012 and 2013, this study analyzed the possible weekend effect in this region. The weekend effect is characterized by high concentrations of ozone in the weekends, even with the reduction of the traffic, and the consequent reduction of the emissions of NOx and VOC in this period.