Os efeitos de ribonucleosídeos de guanina substituídos na posição C-8 na proliferação de linfócitos B estão bem documentados na literatura. Esses compostos são análogos de adutos formados pela adição de radicais livres a ribonucleosídeos e a RNA. Neste trabalho, verificamos as propriedades proliferativas de dois desses adutos, 8-metilguanosina (8-MeGuo) e 8-oxo-7 ,8-di-hidroguanosina (8-OxoGuo) e comparamos com 8-bromoguanosina (8-BrGuo), o composto mais estudado como indutor da proliferação de linfócitos B. 8-MeGuo e 8-OxoGuo foram sintetisados em rendimentos de 28 e 55%, respectivamente, e foram caracterizados por UV, NMR e CG-massa. Seus efeitos sobre a incorporação de timidina radioativa ([3H] TdR) no DNA de células de baço, fibroblasto 3T3(A31) e melanoma B16F10 foram examinados. Os dois adutos foram mitogênicos para células de baço mas foram seletivos quanto as células imortalizadas. 8-MeGuo atuou sobre células 3T3(A31) e 8-OxoGuo sobre as células de melanoma B16F10. O análogo não fisiológico 8-BrGuo foi efetivo em todas as células testadas. Experimentos de contagem de células, citotoxicidade e citometria de fluxo, indicaram que a síntese de DNA induzida pelas guanosinas substituídas na posição C-8 refletia crescimento celular. Foi proposto que os compostos agem de dentro da célula uma vez que seus efeitos são bloqueados em presença de um inibidor de transporte de nucleosídeo, mas não foram inibidos por um antagonista de receptor purinérgico. Os resultados obtidos, junto com os descritos na literatura, sugerem que no caso dos fibroblastos 3T3(A31) e células de baço de camundongo os efeitos proliferativos dos compostos não são dependentes do metabolismo desses compostos via salvação das purinas. No caso das células de melanoma, entretanto, os compostos parecem fazer parte do \"pool\" de nucleosídeos. A demonstração de que adutos produzidos por ataques radicalares em ribonucleosídeos e RNA são capazes de induzir proliferação celular, abre novas perspectivas para a compreensão do papel de radicais livres em processos carcinogênicos. / The ability of CS-substituted guanine ribonucleosides to induce B cell proliferation has been well documented in the literature. These compounds are analogues of adducts formed from free radical attack on ribonucleosides and RNA. Here we examined the proliferative properties of two of these radical adducts, 8-methylguanosine (8-MeGuo) and 8-oxo-7 ,8-dihydroguanosine (8-OxoGuo) and compared them with those of the well studied B cell mitogen, 8-bromoguanosine (8-BrGuo). 8-MeGuo and 8-OxoGuo were synthesized in yields of 28 and 55 %, respectively, and were characterized by UV, NMR and CG-MS. Their effects upon [3H] thymidine uptake by Swiss mice splenocytes, mouse embryo 3T3 (A31) fibroblasts and mouse B16F10 melanocytes were examined. Both guanosine radical adducts were shown to increase [3H] thymidine uptake by mice splenocytes but displayed selectivity in regard to continuous cell lines. 8-MeGuo acted upon 3T3(A31) fibroblasts whereas 8-OxoGuo acted upon B16F10 melanocytes. The non physiological analogue 8-BrGuo acted upon all tested cells. Parallel experiments of cell counting, cytotoxicity, and cell sorting indicated that DNA synthesis induced by the C8-substituted guanosines reflected cell growth. It is proposed that the compounds act intracellularly because their proliferative effects were blocked in the presence of a nucleoside transport inhibitor but were not inhibited by an antagonist of the A2 purine receptor. The obtained results, taken together with data from the literature suggest that in the case of 3T3 (A31) fibroblasts and mice splenocytes the proliferative effects of the compounds are not dependent on metabolism through purine salvage pathways. In the case of melanocytes, however, the compounds are likely to become part of the purine nucleoside pool. The demonstration that adducts produced by free radical attack on ribonucleosides and RNA are able to induce cell proliferation opens new perspectives for the understanding of free radical mediated carcinogenesis.

Os efeitos de ribonucleosídeos de guanina substituídos na posição C-8 na proliferação de linfócitos B estão bem documentados na literatura. Esses compostos são análogos de adutos formados pela adição de radicais livres a ribonucleosídeos e a RNA. Neste trabalho, verificamos as propriedades proliferativas de dois desses adutos, 8-metilguanosina (8-MeGuo) e 8-oxo-7 ,8-di-hidroguanosina (8-OxoGuo) e comparamos com 8-bromoguanosina (8-BrGuo), o composto mais estudado como indutor da proliferação de linfócitos B. 8-MeGuo e 8-OxoGuo foram sintetisados em rendimentos de 28 e 55%, respectivamente, e foram caracterizados por UV, NMR e CG-massa. Seus efeitos sobre a incorporação de timidina radioativa ([3H] TdR) no DNA de células de baço, fibroblasto 3T3(A31) e melanoma B16F10 foram examinados. Os dois adutos foram mitogênicos para células de baço mas foram seletivos quanto as células imortalizadas. 8-MeGuo atuou sobre células 3T3(A31) e 8-OxoGuo sobre as células de melanoma B16F10. O análogo não fisiológico 8-BrGuo foi efetivo em todas as células testadas. Experimentos de contagem de células, citotoxicidade e citometria de fluxo, indicaram que a síntese de DNA induzida pelas guanosinas substituídas na posição C-8 refletia crescimento celular. Foi proposto que os compostos agem de dentro da célula uma vez que seus efeitos são bloqueados em presença de um inibidor de transporte de nucleosídeo, mas não foram inibidos por um antagonista de receptor purinérgico. Os resultados obtidos, junto com os descritos na literatura, sugerem que no caso dos fibroblastos 3T3(A31) e células de baço de camundongo os efeitos proliferativos dos compostos não são dependentes do metabolismo desses compostos via salvação das purinas. No caso das células de melanoma, entretanto, os compostos parecem fazer parte do \"pool\" de nucleosídeos. A demonstração de que adutos produzidos por ataques radicalares em ribonucleosídeos e RNA são capazes de induzir proliferação celular, abre novas perspectivas para a compreensão do papel de radicais livres em processos carcinogênicos. / The ability of CS-substituted guanine ribonucleosides to induce B cell proliferation has been well documented in the literature. These compounds are analogues of adducts formed from free radical attack on ribonucleosides and RNA. Here we examined the proliferative properties of two of these radical adducts, 8-methylguanosine (8-MeGuo) and 8-oxo-7 ,8-dihydroguanosine (8-OxoGuo) and compared them with those of the well studied B cell mitogen, 8-bromoguanosine (8-BrGuo). 8-MeGuo and 8-OxoGuo were synthesized in yields of 28 and 55 %, respectively, and were characterized by UV, NMR and CG-MS. Their effects upon [3H] thymidine uptake by Swiss mice splenocytes, mouse embryo 3T3 (A31) fibroblasts and mouse B16F10 melanocytes were examined. Both guanosine radical adducts were shown to increase [3H] thymidine uptake by mice splenocytes but displayed selectivity in regard to continuous cell lines. 8-MeGuo acted upon 3T3(A31) fibroblasts whereas 8-OxoGuo acted upon B16F10 melanocytes. The non physiological analogue 8-BrGuo acted upon all tested cells. Parallel experiments of cell counting, cytotoxicity, and cell sorting indicated that DNA synthesis induced by the C8-substituted guanosines reflected cell growth. It is proposed that the compounds act intracellularly because their proliferative effects were blocked in the presence of a nucleoside transport inhibitor but were not inhibited by an antagonist of the A2 purine receptor. The obtained results, taken together with data from the literature suggest that in the case of 3T3 (A31) fibroblasts and mice splenocytes the proliferative effects of the compounds are not dependent on metabolism through purine salvage pathways. In the case of melanocytes, however, the compounds are likely to become part of the purine nucleoside pool. The demonstration that adducts produced by free radical attack on ribonucleosides and RNA are able to induce cell proliferation opens new perspectives for the understanding of free radical mediated carcinogenesis.

N,N,N\',N \'-tetrametil-p-fenilenodiamina (TMPD) catalisa a autoxidação de coenzimas piridínicos (NADH, NADPH) e modelos (ClBCH ,ClPCH ) ao cátion piridínico com rendimentos de 80-100%. A velocidade destas reações mostrou dependência de primeira ordem com respeito à concentração da 1,4-dihidronicotinamida e de meia ordem em relação às concentrações de O2 e TMPD. Estes dados cinéticos e testes com captadores de ion superóxido e superóxido dismutase indicam que os radicais HO•2 oriundos da autoxidação lenta do TMPD promovem a oxidação da dihidronicotinamida numa reação em cadeia; no término os radicais HO•2 se aniquilam por dismutação. O mecanismo proposto também é confirmado (1º) pela razão kC-H/kC-D=2,3 quando se substitui um dos hidrogênios do C4 de ClBCH por deutério, (2º) pelas idênticas velocidades iniciais em H2O e D2O, (3º) pelo valor da Ea = 10 kcal/mol na autoxidação do NADH e (4º) pelo aumento da velocidade de pH = 7,8 a pH 6,5. TMPD também promove a autoxidação do derivado 5, 6-hidratado (PHTN) da dihidronicotinamida ao cátion piridínico (ClPC+) apenas de fosfato ou arsenato estão presentes. O ClPC+ nã o se forma a partir do ClPCH em equilíbrio com o PHTN. Muito provavelmente se forma a partir do intermediário fosforilado no C6 por oxidação no C4 seguida de eliminação de fosfato. Quando PHTN e ClPCH foram oxidados pelo sistema O2/TMPD na presença de fosfato de piridínio ou de tetra-n-butilamônio em meio piridínico houve formação de pirofosfato, isolado por cromatografia de papel e por resina de troca aniônica. Adicionando-se ADP de tetra-n-butilamôneo ao sistema, constatou-se a formação de pirofosfato e de ATP com rendimentos mínimos de 5% e 3% , respectivamente. Por outro lado se a mistura de reação contém AMP de tetra-n-butilamôneo pôde-se verificar a formação de pirofosfato, ADP e ATP com rendimento total de 28% de \"ligações ricas\". A reação estudada foi proposta como modelo para síntese de ATP no sítio I da cadeia respiratória. / N,N,N\',N\'-tetramethyl-p-phenylenediamine (TMPD) catalyses the autoxidation of the pyridine coenzymes and of their models to the pyridinium form (80-100% yields). The first arder dependence of the rate upon the dihidronicotinamide concentration and half order upon both the O2 and TMPD concentrations, indicates that the relatively slow autoxidation of TMPD is the source of free radicals: dihydronicotinamide autoxidizes by the HO•2 chain mechanism and in the termination step the HO•2 radicals decay by dismutation. Such a mechanis is also supported by the inhibitory effects of cathecol, a scavenger of the HO•2 radical, and of superoxide dismutase, an enzyme which accelerates the dismutation of the O-2/ HO•2 species. The mecanism is further supported by (1) kC-H/kC-D=2,3 for substitution in 1-benzyl-1,4-dihydronicotinamide (ClBCH), (2) identical rates in H2O and D2O buffers, (3) Ea = 10 kcal/mole in the autoxidation of NADH and (4) the increase in rate from pH 7,8 to 6,5. TMPD promotes also the autoxidation of 1-n-propyl-6-hydroxy-1,4,5,6 - tetrahydronicotinamide (PHTN) to the 1-propyl-3-carboxamidopyridinium cation (ClPC+) provided phosphate ar arsenate are present. ClPC+ originates not from 1-n-propyl-1,4-dihydronicotinamide (ClPCH) in equilibrium with PHTN but most certainly from a C6 phosphorylated intermediate by oxidation at C4 and loss of phosphate. When PHTN an ClPCH were oxidated by the system O2/TMPD in the presence of pyridinium phosphate or tetra-n-butylammonium phosphate in pyridineas solvent, formation of pyrophosphate occurred. Pyrophosphate was isolated and identified by paper and ionic exchange resin chromatography. If tetra-n-butylammonium ADP is also present in the system, one can observe the formation of both pyrophosphate and ATP (5% and 3% minimum yields, respectively). In the presence of tetra-n-butylammonium AMP there, formation of pyrofosphate, ADP and ATP occurs. The total yield of energy rich bond is 28%. We suggest that the reaction is a model for the generation of the first ATP in the respiratory chain.

Orientador: Adriana Zerlotti Mercadante / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-11T02:48:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barreto_GiselaPizarrodeMattos_D.pdf: 1819752 bytes, checksum: 73ae705ff5b48a9b194ef27159fe6ab1 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O aumento da demanda dos consumidores por maior qualidade de vida tem impulsionado o interesse da indústria de alimentos pelo segmento de alimentos funcionais, definidos como qualquer alimento com potencial para conferir benefícios à saúde do consumidor. Os compostos bioativos, como os carotenóides, compostos fenólicos e ácido ascórbico, presentes em alimentos estão envolvidos nestas ações benéficas. Inicialmente, foi realizado um estudo com alguns padrões de carotenóides, que não somente apresentam atividade anti-radical livre como também são responsáveis pela cor de vários alimentos. Foi avaliado o comportamento destes carotenóides, em diferentes concentrações, em relação à sua atividade anti-radical livre (ABTS) e parâmetros de cor CIELAB. Os resultados revelaram que, o número de ligações duplas conjugadas e a presença do grupo carbonila influenciaram tanto na atividade anti-radical livre como nos parâmetros de cor dos carotenóides, assim como a concentração. Posteriormente, para a determinação da atividade anti-radical livre de extratos complexos, pelo método ABTS, foram preparadas no laboratório extratos de polpas de 18 frutas tropicais, aplicando análises estatísticas multivariadas, especificamente Análise de Componentes Principais (ACP) e Análise Hierárquica de Agrupamentos (AHA), para caracterizar e agrupar as 18 polpas de frutas e verificar a correlação entre atividade anti-radical livre e alguns constituintes químicos que apresentam funcionalidade como ácido ascórbico, compostos fenólicos, flavonóides e carotenóides totais. As frutas foram agrupadas em 5 grupos, segundo análise hierárquica de agrupamentos (AHA). Na Análise de Componentes Principais, observou-se que a atividade antioxidante apresentou alta correlação com os fenóis (r = 0,99) e flavonóides (r = 0,86) totais, porém apresentou baixa correlação com ácido ascórbico (r = 0,02) e carotenóides totais (r= 0,08). Em especial, foi estudado o caju, pois, o processamento de suco a partir do pseudofruto (pedúnculo) de caju gera como subproduto um bagaço, que constitui uma rica fonte de compostos fenólicos, ácido ascórbico (AA) e carotenóides. Considerando que este bagaço pode ser transformado para produzir ingredientes funcionais, o caju clone CCP-076, proveniente da Estação Experimental de Paraipaba (CE) da Embrapa Agroindústria Tropical, foi prensado e o bagaço obtido foi umidificado e novamente prensado até exaustão (retentado), sendo a fase líquida filtrada (extrato bruto) e concentrada (extrato concentrado). O retentado apresentou maior teor de fenóis totais, de carotenóides totais e de atividade anti-radical livre, além de apresentar cor amarela mais intensa. Por outro lado, o extrato concentrado apresentou o maior teor de AA. Os principais carotenóides encontrados, tanto no retentado como nos extratos, foram all-trans-b- criptoxantina e all-trans-b-caroteno. Uma outra fruta também analisada em separado foi o mamão papaia (Carica papaya cv. Golden) que tem uma grande demanda de exportação para os mercados da América do Norte e Europa; entretanto, é uma fruta climatérica sendo susceptível a perdas após a colheita. O mamão-papaia foi dividido em três grupos: controle (sem tratamento), etileno (tratamento com etileno) e 1- metilciclopropeno (1-MCP) (tratamento com 1-MCP). A composição de carotenóides e os parâmetros de cor de todos os grupos foram determinados durante o amadurecimento da fruta. A presença do gás etileno e 1-MCP reduziram o teor de carotenóides e favoreceram a biossíntese de carotenóides acíclicos. Entretanto, mesmo com menor teor de carotenóides que o grupo controle, os valores de cor (a*, b*) foram similares nos três grupos durante o amadurecimento / Abstract: The increased demand for high life quality has been associated to healthy food, increasing the industry interest for functional foods, which are defined as any food or bioactive compounds with potential to be benefic for the consumer health. The bioactive compounds found in foods, such as carotenoids, phenolic compounds and ascorbic acid (AA) are involved with these benefic actions. Firstly, some carotenoid standards in different concentrations were evaluated regarding not only their radical scavenger activity, but also their color parameters (CIELAB), since these pigments are responsible for the color of many foods. The results showed that the number of conjugated double bonds, presence of carbonyl group and concentration influenced both the radical scavenger activity and the color parameters. After that, the radical scavenger activity of complex extracts were determined, by ABTS assay, obtained from pulps extracts prepared in the laboratory from 18 tropical fruit applying Principal Component Analysis (PCA) and Hierarchical Cluster Analysis (HCA) to characterize and grouped the 18 extracts, as well as to correlate radical scavenger and the bioactive compounds, such as AA, phenolic compounds, flavonoids and total carotenoids. The fruits were divided into five groups, following Hierarchical Cluster Analysis (HCA). Principal Component Analysis (PCA) indicated that antioxidant activity showed high correlation to total phenolic compounds (r= 0.99) and flavonoids (r= 0.86); however, correlation was found to be very poor with AA (r= 0.02) and total carotenoid levels (r= 0.08). The cashew-apple was specially evaluated since the processing of juice from the cashew-apple fruit generates a pomace that constitutes a rich source of phenolic compounds, AA and carotenoids. Considering that this pomace can be processed into functional ingredients, the cashew-apple clone CCP-076, from Estação Experimental de Paraipaba (CE) at Embrapa Agroindústria Tropical, was pressed and than the pomace formed was humidified and pressed again until exhaustion (retentado), followed by filtration (raw extract) and concentration (concentrated extract). The retentado presented significantly higher total phenol and total carotenoid contents, higher free radical scavenger activity, as well as higher yellow color intensity, indicated by higher b* and chroma (C*) values. On the other hand, the concentrated extract showed the highest AA content. The major carotenoids identified in both retentado and extracts were all-trans-b-cryptoxanthin and all-trans-b-carotene. These results showed that the retentado has a good potential to be applied as a functional ingredient. Another fruit also specially analyzed was the papaya fruit (Carica papaya cv. Golden) that has a great export demand to North American and Europe markets; however, since it is a climacteric fruit, it is susceptible to postharvest losses. The papaya fruits were divided into three groups: control (without treatment), ethylene (treated with ethylene) and 1-methylcyclopropene (1-MCP) (treated with 1-MCP). In all groups, carotenoid composition, carried out by HPLC, and color parameters were evaluated during ripening. The treatment with ethylene and 1-MCP decreased carotenoid accumulation and enhanced acyclic carotenoid biosynthesis. Although the gas treated fruits presented lower carotenoid content as compared to the control, the color values (a*, b*) were similar in treated and non-treated fruits during ripening / Doutorado / Doutor em Ciência de Alimentos

N,N,N\',N \'-tetrametil-p-fenilenodiamina (TMPD) catalisa a autoxidação de coenzimas piridínicos (NADH, NADPH) e modelos (ClBCH ,ClPCH ) ao cátion piridínico com rendimentos de 80-100%. A velocidade destas reações mostrou dependência de primeira ordem com respeito à concentração da 1,4-dihidronicotinamida e de meia ordem em relação às concentrações de O2 e TMPD. Estes dados cinéticos e testes com captadores de ion superóxido e superóxido dismutase indicam que os radicais HO•2 oriundos da autoxidação lenta do TMPD promovem a oxidação da dihidronicotinamida numa reação em cadeia; no término os radicais HO•2 se aniquilam por dismutação. O mecanismo proposto também é confirmado (1º) pela razão kC-H/kC-D=2,3 quando se substitui um dos hidrogênios do C4 de ClBCH por deutério, (2º) pelas idênticas velocidades iniciais em H2O e D2O, (3º) pelo valor da Ea = 10 kcal/mol na autoxidação do NADH e (4º) pelo aumento da velocidade de pH = 7,8 a pH 6,5. TMPD também promove a autoxidação do derivado 5, 6-hidratado (PHTN) da dihidronicotinamida ao cátion piridínico (ClPC+) apenas de fosfato ou arsenato estão presentes. O ClPC+ nã o se forma a partir do ClPCH em equilíbrio com o PHTN. Muito provavelmente se forma a partir do intermediário fosforilado no C6 por oxidação no C4 seguida de eliminação de fosfato. Quando PHTN e ClPCH foram oxidados pelo sistema O2/TMPD na presença de fosfato de piridínio ou de tetra-n-butilamônio em meio piridínico houve formação de pirofosfato, isolado por cromatografia de papel e por resina de troca aniônica. Adicionando-se ADP de tetra-n-butilamôneo ao sistema, constatou-se a formação de pirofosfato e de ATP com rendimentos mínimos de 5% e 3% , respectivamente. Por outro lado se a mistura de reação contém AMP de tetra-n-butilamôneo pôde-se verificar a formação de pirofosfato, ADP e ATP com rendimento total de 28% de \"ligações ricas\". A reação estudada foi proposta como modelo para síntese de ATP no sítio I da cadeia respiratória. / N,N,N\',N\'-tetramethyl-p-phenylenediamine (TMPD) catalyses the autoxidation of the pyridine coenzymes and of their models to the pyridinium form (80-100% yields). The first arder dependence of the rate upon the dihidronicotinamide concentration and half order upon both the O2 and TMPD concentrations, indicates that the relatively slow autoxidation of TMPD is the source of free radicals: dihydronicotinamide autoxidizes by the HO•2 chain mechanism and in the termination step the HO•2 radicals decay by dismutation. Such a mechanis is also supported by the inhibitory effects of cathecol, a scavenger of the HO•2 radical, and of superoxide dismutase, an enzyme which accelerates the dismutation of the O-2/ HO•2 species. The mecanism is further supported by (1) kC-H/kC-D=2,3 for substitution in 1-benzyl-1,4-dihydronicotinamide (ClBCH), (2) identical rates in H2O and D2O buffers, (3) Ea = 10 kcal/mole in the autoxidation of NADH and (4) the increase in rate from pH 7,8 to 6,5. TMPD promotes also the autoxidation of 1-n-propyl-6-hydroxy-1,4,5,6 - tetrahydronicotinamide (PHTN) to the 1-propyl-3-carboxamidopyridinium cation (ClPC+) provided phosphate ar arsenate are present. ClPC+ originates not from 1-n-propyl-1,4-dihydronicotinamide (ClPCH) in equilibrium with PHTN but most certainly from a C6 phosphorylated intermediate by oxidation at C4 and loss of phosphate. When PHTN an ClPCH were oxidated by the system O2/TMPD in the presence of pyridinium phosphate or tetra-n-butylammonium phosphate in pyridineas solvent, formation of pyrophosphate occurred. Pyrophosphate was isolated and identified by paper and ionic exchange resin chromatography. If tetra-n-butylammonium ADP is also present in the system, one can observe the formation of both pyrophosphate and ATP (5% and 3% minimum yields, respectively). In the presence of tetra-n-butylammonium AMP there, formation of pyrofosphate, ADP and ATP occurs. The total yield of energy rich bond is 28%. We suggest that the reaction is a model for the generation of the first ATP in the respiratory chain.

Materiais nanocompósitos híbridos polímero-argila nos quais lamelas nanométricas de argila montmorilonita são encapsuladas e dispersas em matriz polimérica são em geral mais rígidas, tenazes e resistentes do que os materiais poliméricos convencionais e tem o potencial de aplicações em revestimentos e filmes com propriedades de barreira. Dentre as várias técnicas de preparação de nanocompósitos poliméricos, as técnicas de polimerização \"in-situ\" em emulsão e mini-emulsão vem sendo empregada na síntese de látices híbridos com lamelas de argilas encapsuladas pelo polímero. Neste trabalho foram preparados látices híbridos de poliestireno e argila montmorilonita esfoliada através de dois métodos: no primeiro, a polimerização em emulsão e miniemulsão convencional na presença de argila modificada com sal quaternário de amônio é realizada com surfatante catiônico; no segundo método, um surfatante aniônico reativo foi usado para modificar uma argila natural sódica e empregada na polimerização em emulsão. Os resultados obtidos tanto para a polimerização em emulsão como em miniemulsão empregando idênticos reagentes (argila organofílica modificada e surfatante catiônico) mostraram boa conversão, aumento na velocidade de polimerização com aumento da concentração de surfatante e de argila, aumento na temperatura de pico na máxima velocidade de decomposição (TG), aumento no módulo de armazenamento no patamar vítreo e no patamar borrachoso (DMTA) com aumento da concentração de argila, encontrando um valor mínimo em ambos a 5% de argila. Apesar dessas características positivas, não foi obtida a encapsulação das lamelas da argila que era o objetivo principal do trabalho. Por outro lado, o método de polimerização em emulsão não convencional com surfatante reativo mostrou baixa eficiência na conversão mas que se mostrou eficaz na encapsulação das lamelas da argila para os látices com baixa conversão e elevado diâmetro de partícula. / Polymer-clay nanocomposite materials, in which nanometer-thick layers of clay dispersed in polymers, are generally stiffer, stronger, and tougher than normal polymeric materials and can be potentially useful in a variety of applications. These polymer-clay nanocomposites can be prepared in several ways, namely by emulsion \"in-situ\" polymerisation where polymer chains are coagulated on silicate layers producing capped silicate layers are more or less uniformly dispersed in aqueous medium. The objective of this work is to prepare polymer-clay hybrid latexes with exfoliated clay platelets encapsulated inside latex particles in order to improve the exfoliation of the clay platelets in the final polymeric film. To achieve this objective two separate approaches have been investigated, first by conventional emulsion polymerization and miniemulsion polymerization in the presence of montmorillonite clay modified by cationic surfactant and in the other approach a reactive anionic surfactant was used to modify the natural montmorillonite clay layers by emulsion polymerization. The results for both the emulsion polymerization as in miniemulsion using identical reagents (organoclay modified and cationic surfactant) showed good conversion, polymerization rate increased with increasing concentration of surfactant and clay, increased peak temperature at maximum speed decomposition (TG), an increase in storage modulus in the glassy plateau and the rubbery plateau (DMTA) with increasing concentration of clay, finding a minimum value in both the 5% clay. Despite these positive characteristics, encapsulation was not obtained from lamellar clay that was the main objective. Moreover, the method of emulsion polymerization with non-conventional reactive surfactant showed low conversion efficiency but has proved effective in the encapsulation of the lamellae of the clay for the lattices with low conversion and high particle diameter.

A atividade biológica de aldeídos α,Β-insaturados tem sido associada a diversos processos incluindo regulação gênica, envelhecimento Alzheimer e disfunções mitocondriais. Neste trabalho investigamos a formação de adutos do trans,trans-2,4-decadienal (DDE), um aldeído produzido endogenamente e presente como contaminante em alimentos e água, em lisina, histidina e citocromo c. Avaliamos também alterações na função de mitocôndrias de fígado de rato expostas ao aldeído. As análises por espectrometria de massas, LC-ESI/MS, indicaram a formação de diversos tipos de adutos de DDE nos aminoácidos lisina e histidina, entre eles bases de Schiff e enaminas. Os resultados obtidos por espectrometria de massas, MALDI-Tof, indicaram a formação de adutos de DDE formados via base de Schiff de maneira concentração do aldeído, tempo e pH dependentes. As análises da proteína digerida por ESI-Q-ToF, indicaram que os adutos foram formados nos resíduos H-33, K-39, 72 e 100, localizados em regiões ricas em resíduos básicos, cuja interação com membranas e citocromo e oxidase tem sido postulada. Observamos também o deslocamento da banda Soret (λ = 409 nm) e o desaparecimento da banda em λ = 695 nm, relativa a coordenação do sexto ligante do grupo heme (M-80). Este fenômeno está associado a abertura da cavidade do grupo heme e o deslocamento do ligante, indicando alterações nas estruturas secundária e terciária da proteína. Os experimentos realizados com mitocôndrias isoladas indicaram que DDE promove danos à membrana interna mitocondrial, demonstrando i pelo aumento no consumo de O2 em mitocôndrias em estado 4. Em decorrência destas lesões observamos também o intenso inchamento mitocondrial, indicado por experimentos de espalhamento de luz e microscopia eletrônica de transmissão. O inchamento não foi bloqueado por ciclosporina A, um inibidor do poro de transição mitocondrial. DDE também induziu a perda do potencial de membrana da organela, demonstrado pelo monitoramento do indicador fluorescente safranina O e aumento da peroxidação lipídica atestado pela quantificação de malondialdeido (MDA). Estes resultados indicam que DDE promove alterações estruturais no citocromo e podendo levar ao comprometimento da atividade da proteína, além de promover alterações em parâmetros mitocondriais, indicando um possível envolvimento na disfunção mitocondrial promovida por estresse oxidativo. / Lipid hydroperoxide-derived α,β-unsaturated aldehydes are involved in several cellular processes such as gene expression, aging, Alzheimer disease and mitochondrial dysfunction. In this work we have investigated adduct formation in lysine, histidine and cytochrome c by trans,trans-2,4-decadienal (DDE), an endogenously lipoperoxidation product. DDE is also a widespread environment aldehyde found, for example, in food and as a contaminant in water. Alterations in rat liver mitochondrial parameters such as oxygen consumption, membrane potentials, swelling and lipoperoxidation were also investigated. LC-ESI/MS experiments indicated that DDE react with aminoacids lysine and histidine producing adducts. In addition, MALDI-TOF experiments indicated increases in the molecular weight of cytochrome c consistent with the formation of DDE adducts via the Schiff base mechanism. Our data shows that the protein modification was time, pH and DDE-concentration dependent, leading to the formation of at least six adducts after 2 h incubation at pH 7.4. ESI-Q-TOF MS analysis of tryptic digests indicated that H-33, K-39, K-72 and K-100 were modified by DDE. These adducts are present in clusters of basic amino acid residues, which are believed to participate in the interaction of cytochrome c with mitochondrial membrane and cytochrome c oxidase. A blue shift in the Soret band from 409 to 406 nm was also observed, indicating heme crevice opening and displacement of heme sixth ligand (Met-80) coordination in modified protein. DDE (180 µM) treatment increases the rate of mitochondrial oxygen consumption, suggesting a partial mitochondrial uncoupling. Moreover, extensive mitochondrial swelling upon treatment with DDE (900 nM-162 &#181M) was observed by light scattering and transmission electron microscopy experiments. These effects were not prevented by the mitochondrial permeability transition inhibitor cyclosporin A. A DDE concentration-dependent loss in the inner mitocondrial membrane potential, monitored by safranin O fluorescence and an increase in lipoperoxidation were also observed. All together, these results suggest that reactive aldehydes can induce inner mitochondrial membrane damage playing a role in mitochondrial dysfunction associated with oxidative stress.

Materiais nanocompósitos híbridos polímero-argila nos quais lamelas nanométricas de argila montmorilonita são encapsuladas e dispersas em matriz polimérica são em geral mais rígidas, tenazes e resistentes do que os materiais poliméricos convencionais e tem o potencial de aplicações em revestimentos e filmes com propriedades de barreira. Dentre as várias técnicas de preparação de nanocompósitos poliméricos, as técnicas de polimerização \"in-situ\" em emulsão e mini-emulsão vem sendo empregada na síntese de látices híbridos com lamelas de argilas encapsuladas pelo polímero. Neste trabalho foram preparados látices híbridos de poliestireno e argila montmorilonita esfoliada através de dois métodos: no primeiro, a polimerização em emulsão e miniemulsão convencional na presença de argila modificada com sal quaternário de amônio é realizada com surfatante catiônico; no segundo método, um surfatante aniônico reativo foi usado para modificar uma argila natural sódica e empregada na polimerização em emulsão. Os resultados obtidos tanto para a polimerização em emulsão como em miniemulsão empregando idênticos reagentes (argila organofílica modificada e surfatante catiônico) mostraram boa conversão, aumento na velocidade de polimerização com aumento da concentração de surfatante e de argila, aumento na temperatura de pico na máxima velocidade de decomposição (TG), aumento no módulo de armazenamento no patamar vítreo e no patamar borrachoso (DMTA) com aumento da concentração de argila, encontrando um valor mínimo em ambos a 5% de argila. Apesar dessas características positivas, não foi obtida a encapsulação das lamelas da argila que era o objetivo principal do trabalho. Por outro lado, o método de polimerização em emulsão não convencional com surfatante reativo mostrou baixa eficiência na conversão mas que se mostrou eficaz na encapsulação das lamelas da argila para os látices com baixa conversão e elevado diâmetro de partícula. / Polymer-clay nanocomposite materials, in which nanometer-thick layers of clay dispersed in polymers, are generally stiffer, stronger, and tougher than normal polymeric materials and can be potentially useful in a variety of applications. These polymer-clay nanocomposites can be prepared in several ways, namely by emulsion \"in-situ\" polymerisation where polymer chains are coagulated on silicate layers producing capped silicate layers are more or less uniformly dispersed in aqueous medium. The objective of this work is to prepare polymer-clay hybrid latexes with exfoliated clay platelets encapsulated inside latex particles in order to improve the exfoliation of the clay platelets in the final polymeric film. To achieve this objective two separate approaches have been investigated, first by conventional emulsion polymerization and miniemulsion polymerization in the presence of montmorillonite clay modified by cationic surfactant and in the other approach a reactive anionic surfactant was used to modify the natural montmorillonite clay layers by emulsion polymerization. The results for both the emulsion polymerization as in miniemulsion using identical reagents (organoclay modified and cationic surfactant) showed good conversion, polymerization rate increased with increasing concentration of surfactant and clay, increased peak temperature at maximum speed decomposition (TG), an increase in storage modulus in the glassy plateau and the rubbery plateau (DMTA) with increasing concentration of clay, finding a minimum value in both the 5% clay. Despite these positive characteristics, encapsulation was not obtained from lamellar clay that was the main objective. Moreover, the method of emulsion polymerization with non-conventional reactive surfactant showed low conversion efficiency but has proved effective in the encapsulation of the lamellae of the clay for the lattices with low conversion and high particle diameter.

A atividade biológica de aldeídos α,Β-insaturados tem sido associada a diversos processos incluindo regulação gênica, envelhecimento Alzheimer e disfunções mitocondriais. Neste trabalho investigamos a formação de adutos do trans,trans-2,4-decadienal (DDE), um aldeído produzido endogenamente e presente como contaminante em alimentos e água, em lisina, histidina e citocromo c. Avaliamos também alterações na função de mitocôndrias de fígado de rato expostas ao aldeído. As análises por espectrometria de massas, LC-ESI/MS, indicaram a formação de diversos tipos de adutos de DDE nos aminoácidos lisina e histidina, entre eles bases de Schiff e enaminas. Os resultados obtidos por espectrometria de massas, MALDI-Tof, indicaram a formação de adutos de DDE formados via base de Schiff de maneira concentração do aldeído, tempo e pH dependentes. As análises da proteína digerida por ESI-Q-ToF, indicaram que os adutos foram formados nos resíduos H-33, K-39, 72 e 100, localizados em regiões ricas em resíduos básicos, cuja interação com membranas e citocromo e oxidase tem sido postulada. Observamos também o deslocamento da banda Soret (λ = 409 nm) e o desaparecimento da banda em λ = 695 nm, relativa a coordenação do sexto ligante do grupo heme (M-80). Este fenômeno está associado a abertura da cavidade do grupo heme e o deslocamento do ligante, indicando alterações nas estruturas secundária e terciária da proteína. Os experimentos realizados com mitocôndrias isoladas indicaram que DDE promove danos à membrana interna mitocondrial, demonstrando i pelo aumento no consumo de O2 em mitocôndrias em estado 4. Em decorrência destas lesões observamos também o intenso inchamento mitocondrial, indicado por experimentos de espalhamento de luz e microscopia eletrônica de transmissão. O inchamento não foi bloqueado por ciclosporina A, um inibidor do poro de transição mitocondrial. DDE também induziu a perda do potencial de membrana da organela, demonstrado pelo monitoramento do indicador fluorescente safranina O e aumento da peroxidação lipídica atestado pela quantificação de malondialdeido (MDA). Estes resultados indicam que DDE promove alterações estruturais no citocromo e podendo levar ao comprometimento da atividade da proteína, além de promover alterações em parâmetros mitocondriais, indicando um possível envolvimento na disfunção mitocondrial promovida por estresse oxidativo. / Lipid hydroperoxide-derived α,β-unsaturated aldehydes are involved in several cellular processes such as gene expression, aging, Alzheimer disease and mitochondrial dysfunction. In this work we have investigated adduct formation in lysine, histidine and cytochrome c by trans,trans-2,4-decadienal (DDE), an endogenously lipoperoxidation product. DDE is also a widespread environment aldehyde found, for example, in food and as a contaminant in water. Alterations in rat liver mitochondrial parameters such as oxygen consumption, membrane potentials, swelling and lipoperoxidation were also investigated. LC-ESI/MS experiments indicated that DDE react with aminoacids lysine and histidine producing adducts. In addition, MALDI-TOF experiments indicated increases in the molecular weight of cytochrome c consistent with the formation of DDE adducts via the Schiff base mechanism. Our data shows that the protein modification was time, pH and DDE-concentration dependent, leading to the formation of at least six adducts after 2 h incubation at pH 7.4. ESI-Q-TOF MS analysis of tryptic digests indicated that H-33, K-39, K-72 and K-100 were modified by DDE. These adducts are present in clusters of basic amino acid residues, which are believed to participate in the interaction of cytochrome c with mitochondrial membrane and cytochrome c oxidase. A blue shift in the Soret band from 409 to 406 nm was also observed, indicating heme crevice opening and displacement of heme sixth ligand (Met-80) coordination in modified protein. DDE (180 µM) treatment increases the rate of mitochondrial oxygen consumption, suggesting a partial mitochondrial uncoupling. Moreover, extensive mitochondrial swelling upon treatment with DDE (900 nM-162 &#181M) was observed by light scattering and transmission electron microscopy experiments. These effects were not prevented by the mitochondrial permeability transition inhibitor cyclosporin A. A DDE concentration-dependent loss in the inner mitocondrial membrane potential, monitored by safranin O fluorescence and an increase in lipoperoxidation were also observed. All together, these results suggest that reactive aldehydes can induce inner mitochondrial membrane damage playing a role in mitochondrial dysfunction associated with oxidative stress.