O uso do peróxido de hidrogênio eletrogerado in situ em Processos Oxidativos Avançados (POAs) é um promissor método para o tratamento de efluentes orgânicos. Neste contexto, o desenvolvimento de materiais mais eficientes para viabilizar a reação de redução do oxigênio (RRO) pelo mecanismo envolvendo a transferência de dois elétrons ainda é de grande importância. O presente estudo objetiva a obtenção e a avaliação da atividade catalítica de nanopartículas de óxidos metálicos, Ta2O5, MoO3, Nb2O5 ou ZrO2, incorporadas em carbono Printex 6L e em grafeno no estudo da redução do oxigênio visando a eletrogeração de peróxido de hidrogênio. A caracterização morfológica e microestrutural desses materiais foi investigada por difração de raios X, microscopia eletrônica de transmissão e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X. O mecanismo da RRO foi analisado pela técnica do eletrodo de disco-anel rotatório. O carbono Printex 6L apresentou uma eficiência de corrente para a eletrogeração de H2O2 (I(H2O2)%) igual a 65,3% em K2SO4 0,1 mol L-1 (pH =2). Após o tratamento térmico desse substrato pelo método dos precursores poliméricos, a eficiência de corrente aumentou 17,1%, ou seja, I(H2O2)% igual a 76,5%. A modificação do carbono Printex 6L com nanopartículas cristalinas de Ta2O5, MoO3, Nb2O5 ou ZrO2 deslocou o potencial de meia-onda para a RRO para valores menos negativos e aumentou a I(H2O2)%. O Nb2O5/C apresentou a maior I(H2O2)%, 87,1%, enquanto o ZrO2/C deslocou o potencial em 137 mV. O estudo comparativo entre três substratos de carbono para a redução do oxigênio, revelou que o óxido de grafeno reduzido apresentou maior atividade para a RRO comparado ao óxido de grafeno e ao carbono Printex 6L, tanto em eletrólito ácido quanto em eletrólito alcalino. A modificação do rGO com Nb2O5 ou ZrO2 pelo método hidrotermal aumentou a atividade catalítica desse substrato para a RRO. A maior eletrogeração de H2O2 foi observada na presença do ZrO2. De fato, um aumento de 73,7% para 88,5% em K2SO4 0,1 mol L-1 (pH =2), e de 72,9% para 83,1% em NaOH 0,1 mol L-1, foi observado em rGO e ZrO2-rGO, respectivamente. Além disso, o ZrO2-rGO apresentou menor sobrepotencial para a RRO comparado ao rGO sem modificador. Portanto, a presença das nanopartículas de óxidos metálicos na matriz condutora de carbono amorfo intensificou a atividade catalítica para a eletrogeração do H2O2, tanto em carbono Printex 6L quanto em óxido de grafeno reduzido, indicando o efeito sinérgico entre as nanopartículas e o subtrato de carbono. Consequentemente, os catalisadores avaliados neste trabalho são promissores para a eletrogeração de espécies oxidantes in situ e sua aplicaçao em POAs. / In situ electrogeneration of hydrogen peroxide has been greatly application in Advanced Oxidation Processes (AOPs) as an effective water treatment technology. In this context, the development of electrode materials that enable the oxygen reduction reaction (ORR) mechanism through a two-electron pathway with high selectivity at low overpotential has a pronounced importance. In the present study, we investigate the properties of Ta2O5, MoO3, Nb2O5 or ZrO2 nanoparticles supported on Printex 6L carbon and reduced graphene oxide for the electrocatalysis of oxygen reduction to H2O2. The structures and morphologies of these materials were characterized by X-ray diffraction analysis, transmission electron microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy. Electrochemical activities toward the ORR were evaluated using a rotating ring-disk electrode system. Printex 6L carbon showed a current efficiency for H2O2 production (I(H2O2)%) of 65.3% in K2SO4 0.1 mol L-1 (pH =2) whereas the carbon heat-treated by the polymeric precursor method displayed 76.5% yield of H2O2 electrogeneration. Carbon Printex 6L modified with Ta2O5, MoO3, Nb2O5 or ZrO2 nanoparticles shifted the half-wave potential for the ORR to less negative potential and increased the I(H2O2)%. The Nb2O5/C showed the highest I(H2O2)%, 87,1%, and the ZrO2/C shifted the potential 137 mV. The comparative study of ORR in acid and alkaline media for the three different conductive carbon pigment showed that the reduced graphene oxide displayed higher activity to oxygen reduction than graphene oxide and Printex 6L carbon. Reduced graphene oxide modified with Nb2O5 or ZrO2 nanoparticles by hydrothermal method increased the catalytic activity of this substrate for ORR which the highest H2O2 electrogeneration was observed for ZrO2-rGO. Indeed, an increase from 73.7% to 88.5% in K2SO4 0.1 mol L-1 (pH =2) and from 72.9% to 83.1% in NaOH 0.1 mol L-1 was obtained for rGO and ZrO2-rGO, respectively. Additionally, the ZrO2-rGO electrocatalyst exhibited overpotential lower than that of rGO unmodified. Therefore, the metallic oxides nanoparticles in both carbon Printex 6L and reduced graphene oxide enhanced the catalytic activity for H2O2 electrogeneration indicating the synergistic effect between the nanoparticles and the amorphous carbon. The catalysts evaluated in this study are promising for in situ electrogeneration of oxidizing agents to be used in the degradation of organic pollutants.

A diabetes é um distúrbio endócrino do metabolismo dos carboidratos, clinicamente caracterizada por hiperglicemia, resultante da incapacidade do organismo em secretar insulina, defeitos na sua ação ou ambos. Na última década, houve um crescente aumento no número de trabalhos sobre a múltipla hereditariedade de um tipo de diabetes rara e não imunológica diagnosticada antes dos 6 meses de vida, a diabetes neonatal (DN). A maioria dos estudos, existentes na literatura referentes à DN, foi realizada em pacientes e aborda principalmente aspectos clínicos, etiológicos e terapêuticos. No entanto, existe uma deficiência de estudos realizados em modelos animais, a fim de avaliar danos moleculares em tecidos submetidos à hiperglicemia neonatal. Recentemente, as consequências da diabetes no sistema nervoso central (SNC) têm recebido maior atenção, uma vez que os recentes estudos mostram que a hiperglicemia é capaz de promover a ruptura da homeostase redox no cérebro de ratos. Neste sentido, o estresse oxidativo (EO) parece representar um dos mecanismos pelos quais a hiperglicemia danifica o tecido cerebral em um período crucial de desenvolvimento. Diante disso, o presente trabalho objetivou estudar não só a relação do EO com a hiperglicemia neonatal em cérebro de ratos, mas também avaliar se os danos oxidativos promovidos pelas espécies reativas de oxigênio (ERO) na condição hiperglicêmica podem estar envolvidos no processo de morte celular neuronal. Para isso, foram utilizados ratos Wistar de 5 dias de vida, divididos em dois grupos: controle e diabético. O modelo de diabetes foi induzido pela administração intraperitoneal de estreptozotocina (STZ) em uma única dose de 100 mg/Kg peso corporal, sendo que foram considerados diabéticos os ratos com glicemia >200mg/dL. Os animais foram sacrificados com 10 dias de vida, ou seja, 5 dias após a administração de STZ. O cérebro total dos animais foi homogeneizado, centrifugado e o homogeneizado utilizado para as medidas de parâmetros de EO e expressão proteica. Além disso, o cérebro total foi utilizado em cortes histológicos para análise do parâmetro de morte celular neuronal, avaliada pela técnica FluoroJade C. Os parâmetros de EO analisados foram o metabolismo da glutationa, que engloba a atividade das enzimas glutationa S-transferase (GST), glutationa redutase (GR), glutamato-cisteína ligase (GCL) e a 8 determinação da concentração de glutationa total e reduzida (GSH/GSSG). A medida do peróxido de hidrogênio (H2O2) também foi avaliada, juntamente com a quantificação proteica por “Western Blot” do fator nuclear eritroide relacionado ao fator 2 (Nrf2), da superóxido dismutase (SOD), da catalase (CAT), da glutationa peroxidase (GPx), da heme oxigenase 1 (HO-1) e da tiorredoxina (TRX). Os parâmetros relativos à sobrevivência e morte celular avaliados foram a quantificação proteica por “Western Blot” da proteína cinase B (AKT), da proteína cinase B fosforilada (p-AKT), da glicogênio sintase cinase 3 β (GSK3β), da p38 proteína cinase ativada por mitógenos (p38), proteína cinase c-Jun N-terminal (JNK), da célula-B de linfoma 2 (Bcl2) e da proteína X associada a Bcl2 (Bax). Os ratos submetidos ao modelo de hiperglicemia neonatal não apresentaram diferenças significativas nos parâmetros relacionados ao metabolismo da glutationa (GST, GR, GCL e GSH/GSSG), tampouco nas concentrações de H2O2 quando comparados ao grupo controle. A expressão proteica do Nrf2 foi diminuída no grupo diabético, enquanto que a expressão da CAT, HO-1 e TRX se apresentaram aumentadas no grupo diabético quando comparado ao grupo controle. Não foram encontradas diferenças significativas nas expressões proteicas da SOD e GPx. As expressões proteicas das proteínas p38 e Bcl2 foram aumentadas, enquanto a expressão da p-AKT se mostrou reduzida no grupo diabético. Já com relação à expressão das proteínas JNK, GSK3β e Bax não houve diferença significativa nos grupos analisados. Finalmente, com relação à técnica que avaliou morte celular neuronal, o grupo diabético apresentou três vezes mais marcações de neurônios fluorescentes, ou seja, com morte celular quando comparado com o grupo controle. Portanto, esses resultados sugerem que o EO pode representar um mecanismo envolvido nos efeitos da hiperglicemia no SNC de ratos neonatos. Além disso, as alterações na expressão de proteínas envolvidas em vias de sobrevivência/morte celular colaboram para o resultado de morte celular verificado no cérebro de animais com hiperglicemia neonatal e mostram os efeitos nocivos da DN em um período crucial de desenvolvimento cerebral. / Diabetes is an endocrine disorder of the carbohydrates metabolism clinically characterized by hyperglycemia, resulting from the inability of the body to secrete insulin, defeats in its action and both. In the last decade, there has been an increasing number of studies about neonatal diabetes (DN), a type of diabetes non-immunological diagnosed before 6 months of life. The most studies related to DN was developed in patients and mainly deal with clinical, etiological and therapeutic aspects. However, there is a few of studies in animal models in order to assess molecular damage in tissues submitted to neonatal hyperglycemia. Recently, the consequences of diabetes in the central nervous system (CNS) have received increased attention, as recent studies show that hyperglycemia is capable of promoting the rupture of redox homeostasis in the rat brain. Wherefore, the present work aimed to study not only the relationship between EO and neonatal hyperglycemia in rat brain, but also evaluate if the oxidative damage promoted by reactive oxygen species (ROS) in the hyperglycemic condition may be involved in the neuronal cell death process. For this, 5-day-old Wistar rats were used to promote the induction of diabetes, which was done with a single intraperitoneal streptozotocin (STZ) administration (100 mg/kg body weight). Rats with glycemia> 200 mg/dL were considered diabetic. The rats were sacrificed in 10 days of life, wherefore five days after STZ adiminstration. The whole brain of the rats was homogenized, centrifuged and homogenized used for EO techniques and protein expression measurements. In addition, total brain was used in histological sections for analysis of the neuronal cell death. The EO parameters evaluated were the activity of the glutathione S-transferase (GST), glutathione reductase (GR), glutamate-cystein ligase (GCL) and the determination of total and reduced glutathione concentration (GSH/GSSG). Hydrogen peroxide (H2O2) was evaluated along with Western Blot protein quantification of catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx), heme oxygenase (HO-1) and thioredoxin (TRX). Relative to cell survival and death were evaluated protein kinase B (Akt), phosphorylated protein kinase B (p-Akt), glycogen synthase kinase 3β (GSK3β), p38 mitogen-activated protein kinase (p38), c-Jun amino-terminal kinases (JNK), phosphorylated c-Jun amino-terminal kinases (p-JNK), B-cell 10 lymphoma 2 (Bcl2) and Bcl2-associated protein X (Bax) by western blot. The neonatal hyperglycemia was not able to promote significant differences in the glutathione metabolism (GST, GR, GCL and GSH / GSSG) nor in the H2O2 measurement when compared to the control group. Nrf2 protein expression was decreased whereas CAT, HO-1 and TRX protein expression were increased in the diabetic group when compared to the control group. No significant differences were found in the protein expression of SOD and GPx. Also, p38 and Bcl2 protein expression was increased, whereas p-Akt was decreased in the diabetic group, already regarding the expression of JNK, p-JNK, Jsk3β and Bax proteins there were no significant difference in the analyzed groups. Finally, relative to neuronal cell death technique, the diabetic group presented three fold more neuronal cell death with fluorescent marking characteristic, when compared to the control group. Therefore, these results suggest that OE may represent a mechanism involved in the effects of hyperglycemia in the central nervous system of neonatal rats. In addition, changes in the expression of proteins involved in survival/death cell pathways contribute to the outcome of cell death, result found in the brain of animals with neonatal hyperglycemia and finally show the harmful effects of neonatal diabetes in a crucial period of brain development.

A palha de cana-de-açúcar está se tornando uma biomassa lignocelulósica disponível a partir da progressiva introdução da colheita mecanizada da cana-deaçúcar no Brasil, situação que possibilita a utilização de uma parte desta como matéria-prima em processos de conversão termoquímica ou bioquímica. Além de pesquisas de uso da palha de cana para produção de bioenergia, a conversão bioquímica dos açúcares constituintes de sua fração hemicelulósica, particularmente a xilose, é uma rota potencial para seu aproveitamento na obtenção de produtos de alto valor agregado, como o xilitol. A importância deste poliol se deve às suas peculiares propriedades que permitem sua aplicação nas indústrias alimentícia, odontológica e farmacêutica, aliado ao fato do continuo e rápido crescimento de seu mercado mundial. No presente trabalho foi estudado o aproveitamento da fração hemicelulósica da palha de cana como matéria-prima na produção biotecnológica de xilitol, visando a valorização e incorporação desta biomassa em uma biorrefinaria de cana-de-açúcar. O elevado conteúdo de hemicelulose da palha de cana (27%), similar ao encontrado em outras biomassas lignocelulósicas avaliadas para produção de xilitol, e a maior proporção de xilose no hidrolisado hemicelulósico (71%) em relação aos outros açúcares constituintes, tornam esta biomassa potencial matéria-prima para este bioprocesso. A utilização do hidrolisado hemicelulósico de palha de cana concentrado e destoxificado como meio de fermentação para a bioconversão de xilose em xilitol por Candida guilliermondii FTI 20037 foi avaliada em diferentes fases da pesquisa. Na primeira, foi estudada a necessidade de suplementação nutricional do hidrolisado e a disponibilidade inicial de oxigênio, sendo realizadas fermentações em batelada em frascos Erlenmeyer de 125mL com 25mL ou 50mL de meio, 30oC, 200rpm e 48h. Foi demonstrado que a suplementação do hidrolisado com extrato de farelo de arroz, (NH4)2SO4 e CaCl2·2H2O resultou em aumento do valor da produtividade volumétrica de xilitol, enquanto que a menor disponibilidade inicial de oxigênio favoreceu a eficiência de bioconversão. A avaliação do efeito dos co-substratos maltose, sacarose, celobiose e glicerol sobre este bioprocesso revelou que o maior favorecimento foi obtido com sacarose (10gL-1), já que resultou nos máximos valores de concentração final de xilitol (41,36 ± 1,69 gL-1), eficiência de bioconversão (75,70 ± 0,73%) e produtividade volumétrica (0,61 ± 0,02 gL-1h-1), correspondentes a incrementos de 9,04%, 5,01% e 6,56%, respectivamente, em relação à condição ausente de cosubstratos. A adição ao hidrolisado hemicelulósico de palha de cana de Dimetilsulfóxido (DMSO), composto com capacidade de permeabilizante de membrana celular, não resultou no incremento da produção de xilitol, a qual, pelo contrário, foi reduzida em razão da diminuição no consumo de xilose e crescimento celular de C. guilliermondii FTI 20037. Os resultados obtidos no presente estudo indicam que a produção biotecnológica de xilitol a partir de hidrolisado hemicelulósico de palha de cana suplementado com sacarose pode ser considerada uma rota de conversão bioquímica promissora para a valorização e integração desta biomassa em uma biorrefinaria de cana-de-açúcar. / Sugarcane straw is becoming an available lignocellulosic biomass from the progressive introduction of non-burning harvest in Brazil, situation that enables the utilization of a portion of this material as feedstock in thermochemical and biochemical conversion processes. Besides the use of sugarcane straw for bioenergy production, biochemical conversion of the constituent sugars of its hemicellulosic fraction, particularly xylose, is a potential route for the use of this biomass to obtain high added value products, such as xylitol. The importance of this product is due to its particular properties that enable its application in food, dental and pharmaceutical industries, coupled with the fact of the continuous and rapid growth of its market. In the present work it was studied the utilization of sugarcane straw hemicellulosic fraction as feedstock for biotechnological production of xylitol, aiming at the valorization and integration of this biomass in a sugarcane biorefinery. The high hemicellulosic content of sugarcane straw (27%), similar to that found in other lignocellulosic biomasses evaluated for xylitol production, and the higher proportion of xylose in the hemicellulosic hydrolysate (71%) in relation to the other constituent sugars, make this biomass potential feedstock for this bioprocess. The utilization of the concentrated and detoxified sugarcane straw hemicellulosic hydrolysate as fermentation medium for xylose-toxylitol bioconversion by Candida guilliermondii FTI 20037 was evaluated in different stages. In the first one, it was studied the necessity of nutritional supplementation of the hydrolysate and initial oxygen availability, being carried out batch fermentations in 125mL Erlenmeyer flasks with 25mL or 50mL of medium, 30oC, 200rpm and 48h. It was demonstrated that the supplementation of the hydrolysate with rice bran extract, (NH4)2SO4 and CaCl2·2H2O resulted on the increment of the value of xylitol volumetric productivity, whereas the higher initial oxygen availability favored the bioconversion efficiency. The evaluation of the effect of the co-substrates maltose, sucrose, cellobiose and glycerol on this bioprocess revealed that the higher improvement was obtained with sucrose (10gL-1), since it resulted in the maximum values of final concentration of xylitol (41.36 ± 1.69 gL-1), bioconversion efficiency (75.70 ± 0.73%) and volumetric productivity (0.61 ± 0.02 gL-1h-1), corresponding to increments of 9.04%, 5.01% and 6.56%, respectively, in relation to the condition absent of co-substrates. The addition to the sugarcane straw hemicellulosic hydrolysate of Dimethyl-sulfoxide, a cell membrane permeabilizer, did not resulted on the increasing of the xylitol production, which, in fact, was reduced due to the diminution on xylose consumption and cell growth of C. guilliermondii FTI 20037. The results obtained in this study indicate that biotechnological production of xylitol from sugarcane straw hemicellulosic hydrolysate supplemented with sucrose can be considered a promissory biochemical conversion route for valorization and integration of this biomass in a sugarcane biorefinery.

Introdução: a revisão de literatura aponta que os recém-nascidos submetidos ao banho de imersão produzem menor variação térmica pós-banho comparado aos submetidos ao banho com esponja. No Brasil, o Ministério da Saúde vem capacitando profissionais que atuam em unidades de internação neonatal para implementar o Método Mãe Canguru e, entre outras práticas, recomenda que o recém-nascido pré-termo (RNPT) e com baixo peso seja submetido ao banho de imersão envolto em cueiro ou lençol, sugerindo mudança da prática hegemônica do banho com esponja ou banho de imersão convencional. No entanto, a técnica de banho de imersão recomendada carece de evidências científicas quanto a sua segurança em relação às repercussões na estabilidade da temperatura corporal (T), frequência cardíaca (FC), cortisol salivar (CS) e comportamental em RNPT. Hipótese: os RNPT submetidos ao banho de imersão envoltos em lençol (BIE) apresentam respostas fisiológicas e comportamentais similares aos submetidos à técnica de banho de imersão convencional (BIC), nos primeiros 20 minutos pós-banho. Objetivo: avaliar os parâmetros fisiológicos e comportamentais de RNPT submetidos ao banho de imersão envolto em lençol (BIE) e banho de imersão convencional (BIC). Método: ensaio clínico randomizado cruzado com amostra composta por 43 RNPT, internados na Unidade Neonatal de um hospital escola da cidade de São Paulo. Os RNPT foram alocados no grupo A ou B, seguindo uma lista de randomização gerada pelo software R que foi envelopada e mantida com os auxiliares da pesquisa responsáveis pelos banhos dos RNPT. A randomização definiu a técnica do primeiro banho que o RN seria submetido. Somente após análise dos dados foi aberto o envelope da randomização sendo identificado que no grupo A, o primeiro banho foi o BIC (intervenção controle) e no grupo B, o BIE (intervenção experimental). A técnica do BIE seguiu a técnica recomendada no Manual Atenção Humanizada ao Recém-Nascido de Baixo Peso: Método Mãe-Canguru, publicada pelo Ministério da Saúde. Foram utilizadas filmadoras para obter os valores da FC e da SatO2 registradas pelo monitor cardíaco instalado nos RNPT e para captar imagens das reações comportamentais antes e após os banhos. As temperaturas axilares foram aferidas com termômetro digital e amostras de saliva foram coletadas com esponja oftálmica (Merocel)®, refrigeradas e processada pelo teste Elisa. As filmagens do estado comportamental 10 minutos pré e 10 e 20 minutos pós-banho foram analisadas utilizando o instrumento de avaliação do sono-vigília validado por Brandon e Holditch-Davis. Os dados foram registrados em formulário próprio e armazenados em planilha Microsoft Excel. A análise estatística foi realizada com os programas Minitab, versão 16.1 e SPSS, versão 20. Além da análise descritiva das variáveis numéricas para obtenção de medidas de tendência central e dispersão e frequências absoluta e relativa, foram utilizados os testes Qui-quadrado e Exato de Fisher; o teste T pareado, ANOVA e Modelos Generalizados Lineares na análise dos dados. Resultados: As temperaturas axilares médias dos RNPT pré-BIC e pré-BIE foram, respectivamente, 36,695°C e 36,667°C, p = 0,329. No 10° minuto pós-BIC e BIE, as médias das temperaturas axilares foram, respectivamente, 36,533°C e 36,535°C, p = 0,944. No 20° minuto pós-BIC e BIE, as médias da temperatura axilar foram 36,626°C e 36,628°C, p = 0,663. Houve queda na temperatura axilar no 10° minuto pós-banho, independente do tipo de banho realizado (p <0,001). A hipótese de que o BIE é equivalente ao BIC em relação à variação da temperatura axilar foi confirmada. Houve redução significante nos valores das FC no 10° e 20° minutos pós-BIC e BIE comparados aos valores pré-banho, independente do tipo de banho (p<0,001). Ocorreu aumento gradativo dos valores médios de SatO2 no 10º e 20° minutos após os banhos sem diferenças significantes nos valores pré-banhos, p = 0,969. A concentração do cortisol salivar aumentou após o banho em ambos os grupos, p = 0,001, entretanto não ocorreram diferenças entre os grupos, ou seja, os níveis de cortisol salivar aumentaram após o banho, independente do tipo de banho, p = 0,797. O percentual de tempo em estado sono ativo aumentou após o banho, independente do tipo de banho, p<0,001, ou seja, houve mudança significativa no comportamento do recém-nascido, sem diferenças entre os banhos, p = 0,425. Conclusão: Tanto os RNPT que receberam BIC quanto os que receberam BIE apresentaram queda na temperatura corporal no 10° minuto pós-banho com aumento da temperatura corporal no 20° minuto pós-banho. Comparado aos achados da literatura, a redução da temperatura corporal foi menor que no banho com esponja. O BIE é equivalente ao BIC, portanto ambos são indicados aos RNPT. Convêm salientar o aumento dos custos do BIE em razão do consumo de lençol e da capacitação necessária da equipe de enfermagem nesta técnica de banho, sem prolongar o tempo médio dispendido no banho, visto que poderá reduzir a temperatura da água do banho e consequentemente causar queda na temperatura corporal do RN. / Introduction: the literature review shows that newborns underwent to immersion baths produce less post-bath thermal variation compared to those underwent to the sponge bath. In Brazil, the Ministry of Health has been qualifying working professionals in neonatal hospitalization units to implement the Kangaroo Mother Care and, among other practices, recommends that the preterm newborn infants (PNI) and underweight are underwent to the swaddle immersion bath wrapped in clothes or sheet, suggesting change of the hegemonic practice of sponge bath or conventional immersion bath. However, the immersion bath technique recommended requires more scientific evidence about its safety in relation to impact on the stability of body temperature (T), heart rate (HR), salivary cortisol (SC) and behavioral in PNI. Hypothesis: PNI underwent to swaddle immersion bath wrapped in sheet (SIB) have physiological and behavioral responses similar to those underwent to the conventional immersion bath technique (CIB), in the first 20 minutes post-bath. Objective: To evaluate the physiological and behavioral parameters of preterm newborn infants underwent to swaddle immersion bath in sheet (SIB) and conventional immersion bath (CIB). Method: Randomized crossover clinical trial with a sample of 43 preterm newborn infants in the neonatal unit of a university hospital in the city of Sao Paulo. PNI were allocated in the A or B groups, following a randomization list which was generated by the software R, which was enveloped and maintained with research assistants who were responsible for the baths of PNI. Randomization list defined the first bath technique that the newborn was underwent. The randomization envelope was only opened after data analysis being identified that in group A, the first bath was the CIB (control intervention) and group B, the SIB (experimental intervention). The SIB technique followed the technique recommended in the Humane Care Infant, Low Birth Weight: Kangaroo Mother Care Manual, published by the Ministry of Health of Brazil. Video cameras were used for the HR and SpO2 values recorded at heart monitor installed in the PNI and to capture images of behavioral responses before and after baths. Axillary temperatures were measured with a digital thermometer and saliva samples were collected with ophthalmic sponge (Merocel) ®, refrigerated and processed by the Elisa test. The video recorded of behavioral states of 10 minutes pre-baths and 10 and 20 minutes post-baths were analyzed using the sleep-wake assessment tool validated by Brandon and Holditch-Davis. Data were recorded and stored in the proper form in Microsoft Excel spreadsheet. Statistical analysis was performed using Minitab software, version 16.1 and SPSS, version 20. In addition to the descriptive analysis of numerical variables to obtain measures of central tendency, dispersion, absolute and relative frequencies, Chi-square tests were used and Fisher Exact, the paired T-test, ANOVA and Generalized Linear Models in the data analysis. Results: The mean axillary temperatures of PNI pre-CIB and SIB were respectively 36.695 °C and 36.667 °C, p = 0.329. At 10 minutes post-CIB and SIB, the mean axillary temperatures were, respectively, 36.533 ° C to 36.535 ° C, p = 0.944. At 20 minutes post- CIB and SIB, the average of axillary temperature were 36.626°C and 36.628 ° C, p = 0.663. There was a decrease in the axillary temperature at 10 minutes post-bath, regardless of the type performed bath (p < 0.001). The hypothesis that the SIB is equivalent to the CIB related to the variation in the axillary temperature was confirmed. There was a significant reduction in the HR values at the 10th and 20 th minutes after CIB and SIB compared to pre-bath values, regardless type of the bath (p< 0.001). There was a progressive rise on SpO2 mean values on the 10th and 20 th minutes after baths with no significant differences in pre-baths values, p = 0.969. The salivary cortisol concentrations increased after bathing in both groups, p = 0.001, however there were no differences between the groups, in other words, salivary cortisol levels increased after bathing, regardless of the type of bath, p = 0.797. The percentage of time in active sleep state increased after bathing, regardless of bath type, p <0.001, that is meaning there was significant change in newborn behavior, without differences between baths, p = 0.425. Conclusion: Both the PNI who received CIB, as those receiving SIB, had a decrease in body temperature in the 10th minute post bath followed by an increased body temperature at 20 minutes post-bath. Compared to previous studies, reduction of body temperature was lower than in the sponge bath. The SIB is equivalent to the CIB therefore both are recommended for preterm infants. It should be emphasized the increased in the SIB costs due to the bed sheet consumption and the required nursing staff training in this bath technique, without extending the average time spent in the bath, as it may reduce the temperature of the bath water, consequently causing body temperature drop on the newborn

A atividade catalítica de clusters trigonais de acetato de rutênio e porfirinas supramoleculares contendo quatro unidades de clusters periféricos ou complexos de bis(bipiridina)rutênio, na oxidação de substratos orgânicos por iodosil-benzeno ou terc-butil-hidroperóxido, é abordada nesta tese. Foram feitos estudos cinéticos para elucidar o mecanismo de catálise, com especial destaque para duas espécies supramoleculares isoméricas representadas por Mn(3-TRPyP) ou Mn(4-TRPyP), nos quais os complexos de bis(bipiridina)(cloro)rutênio se coordenam à tetrapiridilporfirina através das posições meta ou para da ponte piridínica, respectivamente. Além da maior seletividade proporcionada pelos catalisadores supramoleculares, a substituição do íon cloreto pela água nos complexos periféricos de rutênio, intensificou a atividade catalítica, gerando novos sítios ativos, do tipo Ru(IV)=O. Também foram estudados clusters trinucleares de rutênio, altamente reativos, no estado Ru(III)Ru(IV)Ru(IV)=O. Estes foram gerados eletroquimicamente em solução aquosa, apresentando pronunciada atividade catalítica na oxidação do alcool benzílico. Finalmente, uma espécie dimérica de cluster, ainda inédita, com ponte oxo, foi caracterizada e investigada do ponto de vista catalítico. / The catalytic activity of trinuclear ruthenium clusters and supramolecular tetrapyridylporphyrins containing four peripheral cluster units or bis(bipyridine)ruthenium complexes, in the oxidation of organic substrates by iodosylbenzene or tert-butil-hydroperoxide, is dealt with in this thesis. Kinetic studies were performed in order to elucidate the mechanisms of catalysis involving two isomeric species denoted Mn(3-TRPyP) or Mn(4-TRPyP), in which the bis(bipyridine)(chloro)ruthenium complexes are bound to the tetrapyridylporphyrin center, at the meta or para positions of the pyridine bridge, respectively. In addition to the improved selectivity by such supramolecular catalysts, the substitution of the chloride ion by water in the peripheral ruthenium complexes, greatly enhanced their catalytic activity by generating new Ru(IV)=O reactive sites. Highly reactive trinuclear ruthenium clusters of the type Ru(III)Ru(IV)Ru(IV)=O were also generated electrochemically in aqueous solution, exhibiting pronounced catalytic activity in the oxidation of benzyl alcohol. Finally, a novel dimeric oxo-bridged cluster species was characterized, and its role in catalysis investigated.

A acidez do solo é um dos principais fatores limitantes à produção vegetal. A toxicidade por alumínio, que ocorre apenas a pH baixo, tem sido extensamente investigada, enquanto o estresse causado pelo pH baixo tem recebido pouca atenção. Os estudos nesta área quase sempre presumem efeitos aditivos, e portanto independentes, da toxicidade por Al3+ e H+. Este provavelmente não é o caso, sendo que o pH baixo pode ser um fator de predisposição das células ao Al3+. As evidências indicam que o pH baixo causa desarranjos na parede de células em crescimento, gerando estresse que pode comprometer a sua funcionalidade e integridade. É provável que a susceptibilidade a este estresse deve ser dependente da pressão de turgor. Por sua vez, o metabolismo oxidativo e a geração de espécies reativas de oxigênio (ROS) na parede celular podem modular a sua extensibilidade por romper ou criar ligações dentro ou entre cadeias de polissacarídeo. Há grande interesse em se conhecer se, à semelhança do que ocorre em leveduras, as células vegetais possuem um sistema de percepção e resposta a estresse da parede. Os pêlos radiculares em crescimento são sensíveis a pH baixo e estresse hipo-osmótico e constituem um bom modelo experimental para estes estudos. Os objetivos deste trabalho foram: a) Otimizar um sistema experimental para o estudo de pêlos radiculares de tomateiro (Solanum lycopersicum L. cv Micro-Tom); b) Avaliar as respostas dos pêlos radiculares ao estresse por pH baixo e hipo-osmolaridade; c) Examinar o papel da modulação oxidativa da parede celular nestas respostas; e d) Avaliar a resposta de diferentes mutantes hormonais de Micro-Tom a estes fatores de estresse. Os principais parâmetros avaliados foram a taxa de alongamento (µm.min-1) e a freqüência de rompimento dos pêlos. Tanto o estresse por pH baixo quanto choques hipo-osmóticos resultaram em taxas de alongamento significativamente diminuídos e o rompimento de pêlos radiculares, mas os efeitos dos tratamentos hipo-osmóticos foram mais marcantes. Uma curva de resposta frente à osmolaridade da solução externa revelou que a taxa de alongamento aumentou com a diminuição da osmolaridade até alcançar um limiar em que houve redução drástica da taxa de alongamento e começou-se a observar o rompimento de pêlos. Também se observou uma interação entre hipo-osmolaridade e pH baixo. O emprego do inibidor difenileno iodônio não forneceu evidências do envolvimento de NADPH oxidases da membrana plasmática na resposta de pêlos radiculares a choque hipo-osmótico ou pH baixo. Já no caso do inibidor ácido salicilhidroxâmico, encontrou-se evidências do envolvimento de peroxidases da parede. Nos mutantes hormonais dgt (pouco sensível a auxina) e epi (super produtor de etileno), mas não em not (deficiente em ácido abscísico), os pêlos radiculares apresentaram uma melhor resposta de ajustamento a choque hipo-osmótico do que Micro-Tom, reduzindo o alongamento e o rompimento dos pêlos. Este trabalho fornece fortes evidências de que os pêlos radiculares possuem um mecanismo de percepção e resposta a estresse da parede visando à manutenção de sua integridade e que apresentam bom potencial como sistema modelo nesta linha de pesquisa / Soil acidity is a major factor limiting plant growth worldwide. Aluminum toxicity, which occurs only at low pH, has been extensively studied, whereas low pH stress has received much less attention. Studies on Al3+ and H+ toxicity make the underlying assumption that the effects of these stress factors are additive, and, therefore independent of each other. However, this is most likely not the case and low pH may be a factor which increases susceptibility to further injury by Al3+. There is evidence that low pH causes disruption in cell wall structure of growing cells, which might jeopardize cell wall functionality and integrity. It is likely that turgor pressure plays an important role in cell wall stress caused by low pH. The apoplastic metabolism of reactive oxygen species (ROS) can modulate cell wall extensibility by making or breaking bonds within and between cell wall polysaccharides. A major question is whether, similarly to yeast, plant cells have a cell wall integrity signaling and response system. Growing root hairs are sensitive to low pH and hypo-osmotic stress and are potentially good experimental systems for such investigations. The objectives of this study were: a) Optimize an experimental system to examine tomato (Solanum lycopersicum L. cv Micro-Tom) root hairs; b) Examine the response of root hairs to low pH and hypo-osmotic stress; c) Examine the role of oxidative modulation of the cell wall in these responses; and d) Evaluate the response of different hormonal mutants of Micro-Tom to these stress factors. Root hair elongation rates (µm.min-1) and the frequency of cell bursting were the major experimental parameters which were evaluated. Both low pH and, more markedly, hypo-osmotic stress caused significant reductions in elongation rates and the bursting of root hair tips. In a response curve to varying osmolarities of the external medium, root hair elongation rates increased with decreasing osmolarities until a threshold was reached and elongation rates decreased drastically and the bursting of root hairs began to be observed. Interactions between low pH and hypo-osmolarity were observed. The use of the inhibitor diphenylene iodonium (DPI) did not provide evidence for the involvement of plasma membrane NADPH in the response of root hairs to low pH and hypo-osmotic shock. However, a role for cell wall peroxidases was provided by use of the inhibitor salicylhydroxamic acid (SHAM). Root hairs of the hormonal mutants dgt (low sensitivity to auxin) and epi (ethylene super producer), but not not (deficient in abscisic acid), displayed a more effective response to hypo-osmotic shock than Micro-Tom, by decreasing elongation rates and cell bursting to a greater degree. This study provides strong evidence to suggest that root hairs have a cell wall integrity response system and that root hairs are potentially good cell model systems for such research

INTRODUÇÃO: A doença renal crônica (DRC) é uma patologia progressiva e debilitante, que apresenta alta mortalidade devido a causas cardiovasculares. Pacientes com DRC apresentam alterações metabólicas e musculares que estão associadas com diminuição da capacidade funcional e baixa tolerância ao exercício, porém pouco se sabe sobre o acometimento da musculatura respiratória desses pacientes. Dessa forma, os objetivos primários deste estudo foram avaliar a força muscular respiratória (FMR) de pacientes com DRC e verificar a existência de associação da força da musculatura inspiratória com fatores de risco cardiovasculares já descritos na DRC. MÉTODOS: A amostra foi composta por pacientes com DRC (estádios 3 ao 5) (grupo DRC, n = 30) e por indivíduos saudáveis (grupo controle, C. n =11). Posteriormente, para fins de comparação, os pacientes com DRC foram divididos em dois grupos: pacientes com DRC em fase não dialítica (estádios 3 e 4 - grupo DRC-ND, n=12) e pacientes com DRC em hemodiálise (estádio 5 - grupo DRC-D, n = 18). Todos os indivíduos realizaram os seguintes procedimentos: manovacuometria digital para mensuração da pressão inspiratória máxima (PImax) e pressão expiratória máxima (PEmax); registro da pressão arterial (PA) batimento a batimento e do eletrocardiograma para mensuração das variáveis hemodinâmicas; registro da atividade simpática nervosa muscular (ANSM); avaliação da composição corporal por meio de bioimpedância; avaliação da velocidade de onda de pulso (VOP) carotídea-femoral; avaliação da função endotelial; teste ergoespirométrico para mensuração da capacidade funcional cardiorrespiratória. Para os indivíduos do grupo DRC-D as avaliações foram sempre realizadas no segundo dia interdialítico da semana. Posteriormente as curvas de pressão arterial registradas foram utilizadas para mensurar a variabilidade da frequência cardíaca (VFC) e da PA e para determinar o barorreflexo espontâneo. RESULTADOS: Os pacientes com DRC apresentam redução da FMR quando comparados ao grupo controle (PImax: DRC= 82,51 ± 24,39 vs. C= 115,20 ± 18,71 cmH2O; PEmax: DRC= 99,64 ± 19,86 vs. C= 138,90 ± 27,08 cmH2O). Não houve diferença nas pressões respiratórias entre os grupos DRC-D e DRC-ND. Além disso, os pacientes com DRC apresentam diminuição da VFC [SDNN: DRC = 19,03 (10,95 - 44,28) vs. C= 45,25 (28,45 - 76,86)ms], aumento do balanço simpatovagal (DRC= 3,42 ± 1,99 vs. C= 1,54 ±1,01), aumento da variância da PA sistólica [DRC= 48,60 (13,38 -149,00) vs. C= 29,76 (15,83 - 49,54) mmHg2, prejuízo tanto da ativação (DRC= 0,40 ± 0,15 vs. C= 0,72 ± 0,10) quanto da sensibilidade barorreflexa (DRC= 7,98 ± 4,37 vs. C= 20,87 ± 10,68 ms/mmHg), bem como, aumento da ANSM (DRC= 20,44 ± 3,88 vs. C= 17,75 ± 1,46 bursts/min). Para a maioria dos índices de VFC o grupo DRC-D apresentou maior comprometimento do que o grupo DRC-ND. Contudo, o balanço simpatovagal, a variância da PA sistólica, a ANSM e a ativação do barorreflexo não foi diferente entre os grupos DRC-D e DRC-ND. Além disso, os pacientes com DRC apresentaram menor consumo de oxigênio que os indivíduos saudáveis (DRC= 29,1 ± 7,76 vs. C= 38,5 ± 7,9 ml/kg/min), redução da função endotelial (DRC= 4,90 ± 4,62 vs. C =8,70 ± 2,19%) e aumento da VOP (DRC= 8,30 (6,15 - 12,2) vs. C= 6,55 (5,4 - 7,8) m/s) quando comparado ao grupo controle, sendo que não foram observadas diferenças entre os grupos DRC-D e DRC-ND para estas variáveis. Quanto a composição corporal, os indivíduos com DRC apresentaram menor massa corporal celular, menor massa magra, maior massa gorda, menor água intracelular, e maior porcentagem de água extracelular quando comparados ao grupo controle. Não foram observadas diferenças na composição corporal entre o grupo DRC-D e DRC-ND. Houve associação positiva entre a força muscular inspiratória e o consumo máximo de oxigênio, bem como entre a PImax e níveis séricos de albumina nos indivíduos com DRC. CONCLUSÕES: Pacientes com DRC, mesmo em fase não dialítica, apresentam comprometimento da FMR, principalmente da PImax, bem como redução da capacidade funcional cardiorrespiratória, sendo que, existe uma associação entre a PImax e o consumo máximo de oxigênio. Além disso, os pacientes com DRC apresentam prejuízo da VFC e da sensibilidade barorreflexa, aumento do balanço simpatovagal, da ANSM e alterações vasculares, que embora pareçam ser mais evidentes nos doentes renais em fase dialítica, já podem ser observadas também na fase pré-dialítica da DRC / INTRODUCTION: Chronic kidney disease (CKD) is a progressive and debilitating condition that presents high mortality due to cardiovascular causes. Patients with CKD have metabolic and muscular changes that are associated with decreased functional capacity and low tolerance to exercise, but little is known about the involvement of the respiratory muscles in these population. Thus, the primary objectives of this study were to evaluate the respiratory muscle strength (RMS) of patients with CKD and to verify the existence of an association of inspiratory muscle strength with cardiovascular risk factors already described in CKD. METHODS: The sample consisted of patients with CKD (stages 3 to 5) (CKD group, n = 30) and healthy individuals (control group, C n = 11). For comparison purposes, patients with CKD were divided into two groups: non-dialytic CKD patients (stages 3 and 4 - CKD-ND group, n = 12) and patients with CKD on hemodialysis (stage 5 - group CKD-D, n = 18). All subjects performed the following procedures: digital manovacuometry to measure maximal inspiratory pressure (MIP) and maximal expiratory pressure (MEP); recording of blood pressure (BP) beat-to-beat and electrocardiogram for measurement of hemodynamic variables; register of sympathetic nervous muscle activity (SNMA); assessment of body composition by bioimpedance; assessment of carotid-femoral pulse wave velocity (PWV); evaluation of endothelial function; ergospirometric test for measurement of cardiorespiratory functional capacity. For the subjects in the CKD-D group the evaluations were always performed on the second interdialytic day of the week. Subsequently, the recorded blood pressure curves were used to measure heart rate (HRV) and BP variability and to determine spontaneous baroreflex. RESULTS: Patients with CKD had a reduction in RMS when compared to the control group (MIP: CKD = 82.51 ± 24.39 vs. C = 115.20 ± 18.71 cmH2O; MEP: CKD = 99.64 ± 19, 86 vs. C = 138.90 ± 27.08 cm H2O). There was no difference in respiratory pressures between the CKD-D and the CKD-ND groups. In addition, patients with CKD had a decrease in HRV [SDNN: CKD = 19.03 (10.95 - 44.28) vs. C = 45.25 (28.45 - 76.86) ms], increased sympatovagal balance (CKD = 3.42 ± 1.99 vs. C = 1.54 ± 1.01), increased systolic BP variance [CKD = 48.60 (13.38 -149.00) vs. C = 29.76 (15.83 - 49.54) mmHg2, impairment of both activation (CKD = 0.40 ± 0.15 vs C = 0.72 ± 0.10) and baroreflex sensitivity (CKD = 7.98 ± 4.37 vs. C = 20.87 ± 10.68 ms/mmHg), as well as increased SNMA (CKD = 20.44 ± 3.88 vs. C = 17.75 ± 1.46 bursts/min). For most HRV scores, the CKD-D group presented greater impairment than the CKD-ND group. However, sympathovagal balance, systolic BP variance, SNMA and baroreflex activation were not different between the CKD-D and CKD-ND groups. In addition, patients with CKD had lower oxygen consumption than healthy subjects (CKD = 29.1 ± 7.76 vs. C = 38.5 ± 7.9 ml/kg/min), reduction of endothelial function (CKD = 4.90 ± 4.62 vs. C = 8.70 ± 2.19 %) and increased PWV (CKD = 8.30 (6.15 - 12.2) vs. C = 6.55 (5, 4 - 7.8) m/s) when compared to control group, and no differences were observed between the CKD-D and CKD-ND groups for these variables. Regarding body composition, individuals with CKD had lower cellular body mass, lower lean mass, higher fat mass, lower intracellular water, and higher percentage of extracellular water when compared to control group. No differences were observed in body composition between the CKD-D and CKD-ND groups. There was a positive association between inspiratory muscle strength and maximum oxygen consumption, as well as between MIP and serum albumin levels in individuals with CKD. CONCLUSIONS: Patients with CKD, even in the non-dialytic phase, have FMR impairment, mainly MIP, as well as reduction of cardiorespiratory functional capacity, and there is an association between MIP and maximal oxygen consumption in this population. In addition, patients with CKD have impairment of HRV and baroreflex sensitivity, increased sympatovagal balance, SNMA, and vascular alterations, that although they may appear to be more evident in renal dialysis patients, may also be observed in the predialytic phase of DRC

INTRODUÇÃO: Evidências relevantes acerca dos benefícios da hipotermia terapêutica provieram da utilização de técnicas de resfriamento sistêmico. Essas técnicas, no entanto, podem causar complicações graves que poderiam ser evitadas com métodos de hipotermia encefálica seletiva. O presente estudo objetiva: 1) verificar a viabilidade da hipotermia encefálica exclusiva através de um sistema de resfriamento nasofaríngeo concomitante ao de preservação da temperatura corpórea em suínos e 2) investigar os efeitos da hipotermia encefálica exclusiva nas variáveis fisiológicas sistêmicas e encefálicas. MÉTODOS: Dez suínos híbridos foram submetidos a resfriamento nasofaríngeo durante 60 minutos e subsequente reaquecimento espontâneo. Foram obtidos dados referentes a: pressão arterial média, débito cardíaco, temperatura encefálica, pressão parcial de oxigênio do tecido encefálico (PbtO2, do inglês, pressure of brain tissue O2), velocidade do fluxo sanguíneo nas artérias encefálicas, índice de resistência e índice de pulsatilidade. RESULTADOS: O resfriamento nasofaríngeo associou-se à um decréscimo gradual da temperatura encefálica, que foi mais marcante no hemisfério cerebral esquerdo (p < 0,01). Neste hemisfério, houve redução de 1,47 ± 0,86°C nos primeiros 5 minutos (p < 0,01), 2,45 ± 1,03°C aos 10 minutos e 4,45 ± 1,36°C após 1 hora (p < 0,01). A diferença entre as temperaturas cerebral sistêmica foi 4,57 ± 0,87°C (p < 0,01). As temperaturas centrais (retal, esofágica e da artéria pulmonar), assim como a hemodinâmica encefálica e sistêmica, mantiveram-se estáveis durante o procedimento. Houve diminuição significativa da PbtO2, concomitantemente ao decréscimo da temperatura encefálica. CONCLUSÕES: A indução de hipotermia encefálica exclusiva é possível através de resfriamento nasofaríngeo associado a medidas de preservação da temperatura sistêmica. O resfriamento encefálico exclusivo não influencia as funções hemodinâmicas sistêmicas e encefálicas, contudo reduz significativamente a PbtO2 / INTRODUCTION: Relevant evidences for the use of therapeutic hypothermia derive from studies using whole body cooling methods. These methods can lead to serious complications. To avoid such complications, selective brain cooling methods were developed. The objective of this study was: 1) to verify the feasibility of exclusive brain hypothermia by means of nasopharyngeal cooling along with measures of systemic temperature preservation in an experimental swine model, and 2) to investigate the influence of the exclusive brain cooling on cerebral and systemic hemodynamics as well as on cerebral oxygenation. METHODS: Ten hybrid swine underwent nasopharyngeal cooling for 60 minutes, followed by spontaneous rewarming. A number of physiological variables were monitored: arterial blood pressure, cardiac output, temperature in the right and left cerebral hemispheres, pressure of brain tissue O2, cerebral blood flow velocities, resistance index, and pulsatility index. RESULTS: Nasopharyngeal cooling was associated with decrease in brain temperature, which was more significant in the left cerebral hemisphere (p < 0,01). There was a reduction of 1.47 ± 0.86°C in the first 5 minutes (p < 0.01), 2.45 ± 1.03°C within 10 min, and 4.45 ± 1.36°C after 1 hour (p < 0.01). The brain-core gradient was 4.57 ± 0.87°C (p < 0,001). Rectal, esophageal, and pulmonary artery temperatures, as well as brain and systemic hemodynamics, remained stable during the procedure. PbtO2 values significantly decreased following the brain cooling. CONCLUSION: Achievement of exclusive brain hypothermia is feasible by means of nasopharyngeal cooling associated with measures of systemic temperature preservation. Selective brain cooling does not influence both systemic and cerebral hemodynamics, except PbtO2, which decreased significantly

Estudos envolvendo o oxigênio molecular singlete (1O2) tem uma relevância biológica, uma vez que esta espécie, devido ao caráter eletrofílico, reage com moléculas ricas em elétrons como proteínas, lipídeos e DNA provocando danos que resultam em perdas de função e integridade celular. Em sistemas biológicos, a presença de outras espécies reativas de oxigênio e nitrogênio, dificultam a identificação de lesões específicas causadas por 1O2 .Neste contexto, este trabalho foi desenvolvido objetivando a síntese de endoperóxidos isotopicamente marcados com 17O para serem utilizados como fonte geradora limpa de 17[1O2] em estudos mecanísticos. A capacidade de geração de 17[1O2] pelo endoperóxido N,N\'-di(2,3-dihidroxipropil)-3,3\'-(1,4 naftilideno) dipropanamida 17O (DHPN17O2) foi confirmada utilizando o captador químico sulfato mono-{2-[10-(2-sulfoxi-etil)-antracen-9-il]-etil}éster de sódio e o nucleosídeo 2\'- desoxiguanosina. Os produtos isotopicamente marcados com 17O formados foram analisados por espectrometria de ressonância magnética nuclear e cromatografia líquida de alta eficiência acoplado ao espectrômetro de massa. Os lipídeos, em especial o colesterol ao reagir com o 1O2 geram hidroperóxidos de colesterol como produtos de oxidação primária e na presença de metais resulta em compostos de maior reatividade e toxicidade, como os radicais peroxila, que contribuem para a propagação da peroxidação lipídica. Neste trabalho, demonstramos que os hidroperóxidos de colesterol são capazes de gerar 1O2 na presença de metal através de medidas de luminescência, utilização de supressores e captador químico de 1O2. Os mecanismos de reação envolvidos foram estudados e determinados por espectrometria de massa acoplada a cromatografia líquida de alta eficiência. Por fim, a caracterização detalhada dos produtos formados por espectrometria de ressonância magnética nuclear e massa na reação do colesterol com 1O2 mostrou que além dos hidroperóxidos a reação também produz um aldeído, o 3&#946; -hidroxi-5&#946;-hidroxi-B-norcolestano-6&#946;-carboxialdeído. Até o momento, este composto havia sido identificado como um produto específico da ozonização do colesterol. Neste estudo, baseado nos estudos por reações de quimiluminescência, é proposto o mecanismo de formação deste aldeído em reações de oxidação de colesterol por 1O2 envolvendo intermediário dioxetano. / Studies involving singlet molecular oxygen (1O2) has biological relevance, once this species, due to its eletrophylic character, reacts with rich electron molecules such as proteins, lipids and DNA causing damages that result in loss of function and cellular integrity. In biological system, the presence of other reactive species of oxygen and nitrogen impair the identification of lesions caused by 1O2. In this context, this work was developed with the aim of synthesizing <SUP17O-labeleded endoperoxides to be used as a clean source of (1O2) in mechanistic studies. The ability of 17[1O2]generation by N,N\'-di(2,4-dihydroxypropyl)-1,4-naphthalene-dipropanamide labeled with 17O(DHNP17O2) was observed using the disodium salt of anthracene-9,10-diyldiethyl disulfate as a chemical trap and the nucleoside 2\'-deoxyguanosine. The products isotopically labeled with 17O were analyzed by nuclear magnetic resonance spectroscopy and high performance liquid chromatography coupled to a mass spectrometer. Lipds, in special the cholesterol, when reacting with singlet molecular oxygen generate cholesterol hydroperoxides as primary products and in the presence of metals result in compounds of higher reactivity and toxicity, such as peroxyl radicals which contribute to the propagation of lipid peroxidation. In this work, we demonstrated that cholesterol hydroperoxides are able to generate singlet molecular oxygen in the presence of metal by chemiluminescence measurements by testing the effect of singlet molecular oxygen quencher and by chemical trap. The involved reaction mechanisms were studied and determined by mass spectrometry coupled to the high performance liquid chromatography. Finally, we detailed characterization of the products formed in the reaction of cholesterol with 1O2 by nuclear magnetic resonance and mass spectroscopy showed that besides cholesterol hydroperoxides, the reaction also produces an aldehyde, 3&#946;hydroxy-5&#946;-hydroxy-B-norcholestan-6&#946;-carboxyaldehyde which had been identified as a specific product of cholesterol ozonization. In this study, based on the studies of chemiluminescence reactions, the mechanism of formation of this aldehyde in reaction of oxidation of cholesterol by 1O2 involving a dioxetane intermediate has been proposed.

Moléculas de L-cisteína (CSH) e L-glutationa (GSH) foram ancoradas na superfície de eletrodos de ouro, previamente modificados com uma camada autoarranjada de ácido 3-mercaptopropiônico (MPA). Esta arquitetura molecular foi importante para preservar a atividade redox dos grupos tiólicos da CSH e GSH na interface eletrodo/solução. A identificação do par redox R-S-S-R/R-SH, bem como a determinação do pKa dos grupos -SH superficiais, foram efetuadas usando voltametria cíclica em soluções de eletrólito em diferentes pH contedo ferricianeto de potássio. A presença dos grupos -SH e -S-S- na superfície dos eletrodos modificados foi ainda confirmada por Espectroscopia Raman de Superfície. Determinaram-se as constantes de velocidade de transferência de carga do processo quase reversível R-S-S-R / R-SH. Estes eletrodos modificados apresentaram resposta eletrocatalítica para a redução de espécies reativas de oxigênio (ROS), como peróxido de hidrogênio e para a oxidação de compostos com atividade antioxidante como a quercetina. Demonstrou-se que a presença de íons Cu2+ na superfície destes eletrodos é capaz de deslocar o equilíbrio do par R-SS-R/R-SH, no sentido oxidativo. Métodos de quantificação para estes compostos foram desenvolvidos por amperometria hidrodinâmica e voltametria cíclica. / L-cysteine molecules (CSH) and L-glutathione (GSH) were anchored on the surface of gold electrodes, previously modified with a self assembled monolayer of 3-mercaptopropionic acid (MPA). This molecular architecture was important to preserve the redox properties of the thiol groups of CSH and GSH in the interface electrode / solution. The identification of the redox couple RSSR / R-SH and the determination of the pKa of -SH groups surface were made using cyclic voltammetry in electrolyte solutions at different pH contents potassium ferricyanide. The presence of the -SH and -SS- modified electrode surface was further confirmed by Raman spectroscopy of surface. It was determined the rate constants of direct electron transfer of quasi-reversible coupled R-SS-R/R-SH. The modified electrodes showed electrocatalytic response to the reduction of reactive oxygen species (ROS) such as hydrogen peroxide and the oxidation of compounds with antioxidant activity such as quercetin. It was demonstrated that presence of Cu2+ ions on the electrode surface can shift the equilibrium of the RSSR/R-SH redox coupled into oxidative direction. Hydrogen peroxide and Quercetin were detected at these modified electrodes using amperometry and hydrodynamic cyclic voltammetry.