Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ArquivoTotal.pdf: 4842604 bytes, checksum: 4468b46dc88edcbb8cca74341b5e5b91 (MD5) Previous issue date: 2013-03-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / A research of nitrosamines has attracted attention, because its complexation with the heme group of cytochrome P450 may be associated with its carcinogenic potential. To characterize this problem is realized quantum-chemical treatment of some molecules from the class of metalloporphyrins, more specifically porphyrins Iron III, similar to the heme group mentioned above, with two nitrosamines ligand in axial positions. In literature it is reported that, experimentally these ferroporfirinas containing nitrosamines ligand, have been synthesized and structurally characterized and properly paramagneticamente (sextet spin state). As the Fe (III), this complex presents three possible spin state (doublet, quartet and sextet) the motivation of this dissertation is to know theoretically what spin state most likely to be the ground state, with the goal of describing the relative energy difference between these spin states of Fe (III), as well as characterize the order of energy d orbitals belonging to unpaired electrons alpha iron, these three electronic states. Thus, we performed single-point calculations analyzing guess in control from the beginning of SCF calculation using the program Gaussian09, using ab initio methods at the Hartree-Fock version restricted and unrestricted layer to open with charges calculations NBO, with a set base 6-31 + g *, 6-311 + g * and cc-pVDZ. The method UHF / cc-pVDZ, with Harris and guess Rdscale, showed the best results, providing the lowest energies and contamination in spin states. For the method using the ROHF wave function generated by calculating the spin state in the method sextet UHF wave function as initial results showed parallel to the UHF method. The Mulliken population analysis and NBO, the shape of the spin density and the electrostatic potential map show the location of the positive charge on the iron. The d orbitals, the unpaired electrons, show no overlap with the orbitals of dimetilnitrosaminas. The main contribution of the theoretical results are in agreement with the experimental results available in the literature about the spin state of Fe (III) heme group in the interaction with the dimetilnitrosaminas. / A pesquisa envolvendo nitrosaminas tem despertado interesse, pois a sua complexação com o Fe do grupo heme do Citocromo P450 pode estar associada ao seu potencial carcinogênico. Para caracterização deste problema, realiza-se o tratamento químico-quântico de algumas moléculas da classe das metaloporfirinas, mais especificamente porfirinas de Ferro III, similares às do grupo heme citado acima, com duas nitrosaminas ligadas nas posições axiais. Na literatura é relatado que, experimentalmente, estas ferroporfirinas contendo ligantes nitrosaminas, já foram sintetizadas e devidamente caracterizadas estruturalmente e paramagneticamente (estado de spin sexteto). Como o Fe(III), neste complexo, apresenta três possibilidades de estado de spin (dubleto, quarteto e sexteto) a motivação desta dissertação é saber teoricamente qual o estado de spin mais provável para ser o estado fundamental, com o objetivo de descrever a diferença de energia relativa entre esses estados de spin do Fe(III), assim como caracterizar a ordem de energia dos orbitais d, pertencentes aos elétrons alfa desemparelhados do ferro, nesses três estados eletrônicos. Para isso, foram realizados cálculos single-point analisando os chutes iniciais no controle do início do cálculo SCF utilizando o programa Gaussian09, empregando métodos ab initio a nível Hartree-Fock na versão restrita e irrestrita para camada aberta com cálculos de carga NBO, com um conjunto de base 6-31+G*, 6-311+G* e cc-pVDZ. O método UHF/cc-pVDZ, com o chute inicial para função de onda Harris e Rdscale, apresentaram os melhores resultados, fornecendo as menores energias e contaminações nos estados de spin. Para o método ROHF utilizando a função de onda gerada pelo cálculo no estado de spin sexteto no método UHF, como função de onda inicial, mostrou resultados paralelos ao do método UHF. A análise populacional de Mulliken e NBO, a forma da densidade de spin e o mapa do potencial eletrostático evidenciam a localização da carga positiva no ferro. Os orbitais d, dos elétrons desemparelhados, mostram nenhuma sobreposição com os orbitais das dimetilnitrosaminas. A principal contribuição dos resultados teóricos, está na concordância com o resultado experimental disponível na literatura, sobre o estado de spin do Fe(III) do grupo Heme na interação com as dimetilnitrosaminas.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Os cogumelos há muitos anos vêm sendo utilizados na alimentação por seus valores nutricionais e/ou como agente terapêutico. Um dos fungos mais estudados atualmente é o Agaricus blazei Murrill, popularmente conhecido como Cogumelo do Sol, em função dos efeitos benéficos que lhe é creditado na prevenção de câncer. O estudo analisou os efeitos da ingestão do A. blazei, no parênquima pulmonar de ratos Wistar submetidos a estímulo carcinógeno induzido pela nitrosamina 4-(metilnitrosamina)-1-(3-piridil)-1 butanona NNK, potente carcinogênico pulmonar sistêmico em roedores. Foi preparado extrato aquoso de A. blazei nas doses de 14,3 mg e 42,9 mg administrado por gavagem durante 22 semanas juntamente com a NNK administrada via subcutânea na dose de 1,5 mg de NNK/Kg de peso corporal do animal durante 20 semanas. Foram formados seis grupos experimentais: Grupo Controle (GC); Grupo Cogumelo do Sol nas doses de 14,3 mg e 42,9 mg por gavagem e injeção de óleo de milho subcutânea (CSOL 14,3 e CSOL 42,9); Grupo Nitrosamina (GN) com injeção de NNK subcutânea e salina por gavagem; Grupo Nitrosamina com Cogumelo do Sol nas doses de 14,3 e 42,9 mg (NSOL 14,3 e NSOL 42,9). Os animais foram submetidos à tomografia computadorizada (TC) para monitoramento do surgimento de possíveis tumores, foi analisado também peso corporal, consumo de ração ao longo de todo o experimento e realizada a composição centesimal do A. blazei Murrill. Ao final do experimento os animais foram mortos e foram analisados: hemograma completo, hepatograma, colesterol, triglicerídeo, análise macroscópica e microscópica do pulmão e a análise de curtose da curva do histograma fornecido pelo software BEBÚI utilizado no estudo através da imagem pulmonar da TC. Como conclusão foi verificado que a substância NNK na dose utilizada neste experimento não foi capaz de desenvolver uma neoplasia pulmonar nos animais estudados no período do experimento; no presente modelo experimental as diferenças encontradas nas análises histopatológicas e na análise da curtose mostram que a dose de cogumelo do sol de 14,3 mg se mostrou mais eficaz contra o surgimento de inflamação e opacidades pulmonares se comparada à dose de 42,9 mg. / The mushrooms have been used for many years as food for its nutritional value and/or as a therapeutic agent. One of the most studied fungus is currently the Agaricus blazei Murrill, popularly Known as Cogumelo do Sol, for its beneficial credited in the prevention of cancer. This study examined the effects of ingestion of A. blazei in the lung parenchyma of wistar rats subjected to stimulus-induced carcinogen 4 - (metilnitrosamina) -1 - (3-pyridyl) -1 butanone NNK, a potent systemic lung carcinogen in rodents. Was prepared aqueous extract of A. blazei in doses of 14,3 mg and 42,9 mg administered by gavage during 22 weeks together with NNK administered subcutaneously at a dose of 1,5 mg NNK/Kg body weight of the animal during 20 weeks. Were formed six groups: Control Group (CG); Mushroom Group at doses of 14,3 mg and 42,9 mg by gavage and injection of corn oil subcutaneously (CSOL 14.3 and 42.9); Group Nitrosamine (GN) with subcutaneous injection of NNK and saline by gavage; Group Nitrosamine + Mushroom at doses of 14,3 mg and 42,9 mg (NSOL 14.3 and NSOL 42.9). The animals were submitted to Computed Tomografy (CT) to monitor the possibility of development of lung tumors. Was also examined body weight and food intake throughout the experiment. At the end of 22 weeks, the experiment lasted for over four months for observation of development or growth of tumors via CT. After this period the animals were killed and analyzed: complete blood count, hepatogram, cholesterol, triglycerides, macroscopic and microscopic analysis of lung and kurtosis of the histogram curve supplied by the software used in the study called BEBÚI through the lung CT image. In conclusion it was found that NNK dose used on this study was not able to development a lung cancer in animals studied during the experiment. On this experimental model the differences found in histological analysis and the analysis of kurtosis shows that the dose of A. blazei of 14,3 mg was more effective against inflammation and the appearance of opacities compared to the dose of 42,9 mg.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Os cogumelos há muitos anos vêm sendo utilizados na alimentação por seus valores nutricionais e/ou como agente terapêutico. Um dos fungos mais estudados atualmente é o Agaricus blazei Murrill, popularmente conhecido como Cogumelo do Sol, em função dos efeitos benéficos que lhe é creditado na prevenção de câncer. O estudo analisou os efeitos da ingestão do A. blazei, no parênquima pulmonar de ratos Wistar submetidos a estímulo carcinógeno induzido pela nitrosamina 4-(metilnitrosamina)-1-(3-piridil)-1 butanona NNK, potente carcinogênico pulmonar sistêmico em roedores. Foi preparado extrato aquoso de A. blazei nas doses de 14,3 mg e 42,9 mg administrado por gavagem durante 22 semanas juntamente com a NNK administrada via subcutânea na dose de 1,5 mg de NNK/Kg de peso corporal do animal durante 20 semanas. Foram formados seis grupos experimentais: Grupo Controle (GC); Grupo Cogumelo do Sol nas doses de 14,3 mg e 42,9 mg por gavagem e injeção de óleo de milho subcutânea (CSOL 14,3 e CSOL 42,9); Grupo Nitrosamina (GN) com injeção de NNK subcutânea e salina por gavagem; Grupo Nitrosamina com Cogumelo do Sol nas doses de 14,3 e 42,9 mg (NSOL 14,3 e NSOL 42,9). Os animais foram submetidos à tomografia computadorizada (TC) para monitoramento do surgimento de possíveis tumores, foi analisado também peso corporal, consumo de ração ao longo de todo o experimento e realizada a composição centesimal do A. blazei Murrill. Ao final do experimento os animais foram mortos e foram analisados: hemograma completo, hepatograma, colesterol, triglicerídeo, análise macroscópica e microscópica do pulmão e a análise de curtose da curva do histograma fornecido pelo software BEBÚI utilizado no estudo através da imagem pulmonar da TC. Como conclusão foi verificado que a substância NNK na dose utilizada neste experimento não foi capaz de desenvolver uma neoplasia pulmonar nos animais estudados no período do experimento; no presente modelo experimental as diferenças encontradas nas análises histopatológicas e na análise da curtose mostram que a dose de cogumelo do sol de 14,3 mg se mostrou mais eficaz contra o surgimento de inflamação e opacidades pulmonares se comparada à dose de 42,9 mg. / The mushrooms have been used for many years as food for its nutritional value and/or as a therapeutic agent. One of the most studied fungus is currently the Agaricus blazei Murrill, popularly Known as Cogumelo do Sol, for its beneficial credited in the prevention of cancer. This study examined the effects of ingestion of A. blazei in the lung parenchyma of wistar rats subjected to stimulus-induced carcinogen 4 - (metilnitrosamina) -1 - (3-pyridyl) -1 butanone NNK, a potent systemic lung carcinogen in rodents. Was prepared aqueous extract of A. blazei in doses of 14,3 mg and 42,9 mg administered by gavage during 22 weeks together with NNK administered subcutaneously at a dose of 1,5 mg NNK/Kg body weight of the animal during 20 weeks. Were formed six groups: Control Group (CG); Mushroom Group at doses of 14,3 mg and 42,9 mg by gavage and injection of corn oil subcutaneously (CSOL 14.3 and 42.9); Group Nitrosamine (GN) with subcutaneous injection of NNK and saline by gavage; Group Nitrosamine + Mushroom at doses of 14,3 mg and 42,9 mg (NSOL 14.3 and NSOL 42.9). The animals were submitted to Computed Tomografy (CT) to monitor the possibility of development of lung tumors. Was also examined body weight and food intake throughout the experiment. At the end of 22 weeks, the experiment lasted for over four months for observation of development or growth of tumors via CT. After this period the animals were killed and analyzed: complete blood count, hepatogram, cholesterol, triglycerides, macroscopic and microscopic analysis of lung and kurtosis of the histogram curve supplied by the software used in the study called BEBÚI through the lung CT image. In conclusion it was found that NNK dose used on this study was not able to development a lung cancer in animals studied during the experiment. On this experimental model the differences found in histological analysis and the analysis of kurtosis shows that the dose of A. blazei of 14,3 mg was more effective against inflammation and the appearance of opacities compared to the dose of 42,9 mg.

Entre os compostos orgânicos tóxicos possíveis de serem encontrados em águas de consumo humano, estão as nitrosaminas, substâncias nitrogenadas originárias da reação de aminas com compostos nitrosantes e de dificil detecção pelos métodos convencIOnaIs. O objetivo deste estudo foi desenvolver uma metodologia de rotina alternativa para a determinação de nitrosaminas em águas e a aplicação deste procedimento em algumas amostras de interesse à Saúde Pública. Um minucioso estudo e otimização dos parâmetros envolvidos na detecção e separação cromatográfica empregando o detector de quimiluminescência induzida por ozônio ou Thermo Energy Analyser (TEA), permitiram melhorar em 10 vezes a sensibilidade deste equipamento, permitindo assim a análise de traços de nitrosaminas, com o auxílio de uma pré-concentração da amostra e sem a necessidade do dessorvedor térmico. Comparativamente a outros detectores, o uso do GCffEA elimina as várias etapas necessárias para a descontaminação de material, requisitadas no uso do NPD e apresenta sensibilidade compatível com as técnicas de espectrometria de massas empregadas (High Resolution Mass Spectroscopy (HRMS) e Positive Chemical Ionization Mass Spectroscopy (PCI MS)), com a vantagem de uma operação mais simples e de menor custo. Para o alcance do objetivo, a utilização do planejamento de experimentos foi uma ferramenta fundamental. Por intermédio dela, os parâmetros críticos, como o fluxo de gases, temperatura de pirólise, etc. das principais etapas envolvidas no processo analítico, puderam ser estudados e otimizados. A metodologia proposta para a análise de traços de nitrosaminas em águas empregando GC/TEA mostrou boa especificidade, linearidade e precisão adequada com coeficientes de variação, na análise cromatográfica, na faixa entre 6 a 12% para as nitrosaminas voláteis analisadas. Considerando o propósito das análises, os limites de detecção alcançados foram adequados, como por exemplo, 0,2 ngL-l para a N-nitrosopiperidina e 2,0 ngL-I para a N-nitrosopropilamina levando em conta a recuperação obtida na etapa de pré-concentração. O método foi aplicado em amostras de água tratada, água bruta de reservatório e de rio, água de poço artesiano e extratos orgânicos provenientes de amostras de águas bruta e tratada. Algumas nitrosaminas voláteis de interesse toxicológico foram detectadas, como por exemplo, a N-nitrosodimetilamina (NUMA), que foi encontrada, dependendo da amostra, em concentrações menores que 0,3 ngL-1, limite de detecção, até 5,0 ngL-1. / Among the poisonous organic compounds liable to be found in waters of human consumption, are the nitrosamines, nitrogenous substances originated from amine reaction with nitrousing compounds, and of difficult detection by the conventional methods. The scope of this study was to develop an altemative routine methodology for the nitrosamine determination in waters and the application of this procedure in some samples of interest to the Public Health. A meticulous study and optimization of the parameters involved in the detection and chromatographic separation using a chemiluminescense detector induced by ozone or Thermo Energy Analyser (TEA), allowed a 10 times improvement in the sensibility of this equipment, allowing trace analysis of nitrosamines, with the aid of a pre-concentration of the sample and without the need of the thermal desorber. Comparing to other detectors, the use of GC/TEA eliminates several necessary stages for material decontamination, required in the use of NPD and it comparable presents sensibility with such Mass Spectrometric techniques as High Resolution Mass Spectroscopy (HRMS) and Positive Chemical Ionization Mass Spectroscopy (PCI MS), with the advantage of simpler operation at lower cost. To achieve the objective, the use of statistical of experimental design was a fundamental tool. By means of it, the criticall parameters, such as the gas flow rate, pyrolysis temperature, among others involved in the analytical process, could be studied and optimized. The methodology proposed for the analysis of nitrosamine traces in waters using GC/TEA showed good specificity, linearity and appropriate precision with a coefficient variation, in the chromatographic analysis, in the range between 6 and 12% for the analyzed volatile nitrosamines. Considering the purpose of the analyses, the detection limits reached were appropriate, as for instance, 0,2 ngL-1 for N-nitrosopyperidine and 2,0 ngL-1 for N-nitrosopropylamine taking into account the recovery obtained in the pre-concentration stage. The method was applied to samples of treated water, raw water of reservoirs and rivers, water of artesian wells and organic extracts coming from samples of treated and raw waters. Some volatile nitrosamines of toxicological interest were detected, as for instance, N-nitrosodimethylamine (NDMA), that was found, depending on the sample, in concentrations below the 0,3 ngL-1 (detection limit) till up to 5,0 ngL-1.

Entre os compostos orgânicos tóxicos possíveis de serem encontrados em águas de consumo humano, estão as nitrosaminas, substâncias nitrogenadas originárias da reação de aminas com compostos nitrosantes e de dificil detecção pelos métodos convencIOnaIs. O objetivo deste estudo foi desenvolver uma metodologia de rotina alternativa para a determinação de nitrosaminas em águas e a aplicação deste procedimento em algumas amostras de interesse à Saúde Pública. Um minucioso estudo e otimização dos parâmetros envolvidos na detecção e separação cromatográfica empregando o detector de quimiluminescência induzida por ozônio ou Thermo Energy Analyser (TEA), permitiram melhorar em 10 vezes a sensibilidade deste equipamento, permitindo assim a análise de traços de nitrosaminas, com o auxílio de uma pré-concentração da amostra e sem a necessidade do dessorvedor térmico. Comparativamente a outros detectores, o uso do GCffEA elimina as várias etapas necessárias para a descontaminação de material, requisitadas no uso do NPD e apresenta sensibilidade compatível com as técnicas de espectrometria de massas empregadas (High Resolution Mass Spectroscopy (HRMS) e Positive Chemical Ionization Mass Spectroscopy (PCI MS)), com a vantagem de uma operação mais simples e de menor custo. Para o alcance do objetivo, a utilização do planejamento de experimentos foi uma ferramenta fundamental. Por intermédio dela, os parâmetros críticos, como o fluxo de gases, temperatura de pirólise, etc. das principais etapas envolvidas no processo analítico, puderam ser estudados e otimizados. A metodologia proposta para a análise de traços de nitrosaminas em águas empregando GC/TEA mostrou boa especificidade, linearidade e precisão adequada com coeficientes de variação, na análise cromatográfica, na faixa entre 6 a 12% para as nitrosaminas voláteis analisadas. Considerando o propósito das análises, os limites de detecção alcançados foram adequados, como por exemplo, 0,2 ngL-l para a N-nitrosopiperidina e 2,0 ngL-I para a N-nitrosopropilamina levando em conta a recuperação obtida na etapa de pré-concentração. O método foi aplicado em amostras de água tratada, água bruta de reservatório e de rio, água de poço artesiano e extratos orgânicos provenientes de amostras de águas bruta e tratada. Algumas nitrosaminas voláteis de interesse toxicológico foram detectadas, como por exemplo, a N-nitrosodimetilamina (NUMA), que foi encontrada, dependendo da amostra, em concentrações menores que 0,3 ngL-1, limite de detecção, até 5,0 ngL-1. / Among the poisonous organic compounds liable to be found in waters of human consumption, are the nitrosamines, nitrogenous substances originated from amine reaction with nitrousing compounds, and of difficult detection by the conventional methods. The scope of this study was to develop an altemative routine methodology for the nitrosamine determination in waters and the application of this procedure in some samples of interest to the Public Health. A meticulous study and optimization of the parameters involved in the detection and chromatographic separation using a chemiluminescense detector induced by ozone or Thermo Energy Analyser (TEA), allowed a 10 times improvement in the sensibility of this equipment, allowing trace analysis of nitrosamines, with the aid of a pre-concentration of the sample and without the need of the thermal desorber. Comparing to other detectors, the use of GC/TEA eliminates several necessary stages for material decontamination, required in the use of NPD and it comparable presents sensibility with such Mass Spectrometric techniques as High Resolution Mass Spectroscopy (HRMS) and Positive Chemical Ionization Mass Spectroscopy (PCI MS), with the advantage of simpler operation at lower cost. To achieve the objective, the use of statistical of experimental design was a fundamental tool. By means of it, the criticall parameters, such as the gas flow rate, pyrolysis temperature, among others involved in the analytical process, could be studied and optimized. The methodology proposed for the analysis of nitrosamine traces in waters using GC/TEA showed good specificity, linearity and appropriate precision with a coefficient variation, in the chromatographic analysis, in the range between 6 and 12% for the analyzed volatile nitrosamines. Considering the purpose of the analyses, the detection limits reached were appropriate, as for instance, 0,2 ngL-1 for N-nitrosopyperidine and 2,0 ngL-1 for N-nitrosopropylamine taking into account the recovery obtained in the pre-concentration stage. The method was applied to samples of treated water, raw water of reservoirs and rivers, water of artesian wells and organic extracts coming from samples of treated and raw waters. Some volatile nitrosamines of toxicological interest were detected, as for instance, N-nitrosodimethylamine (NDMA), that was found, depending on the sample, in concentrations below the 0,3 ngL-1 (detection limit) till up to 5,0 ngL-1.