Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Farmacologia, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T06:31:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 288714.pdf: 1529404 bytes, checksum: 691274f054853c4f49b51329f2595552 (MD5) / A aterosclerose é uma doença progressiva caracterizada pelo acúmulo de lipídios e elementos fibrosos nas artérias de médio e grande calibre. As doenças cardiovasculares decorrentes da aterosclerose, dentre elas o infarto agudo do miocárdio e o acidente vascular cerebral, são a principal causa de mortalidade e morbidade mundial. O estresse oxidativo e a deficiência da enzima glutationa peroxidase (GPx) possuem um importante papel no desenvolvimento da aterosclerose. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do disseleneto de difenila (DD), um composto orgânico de selênio, em modelos experimentais de aterosclerose, in vivo e in vitro. O tratamento com baixas doses de DD (0,1 e 1 mg/kg/dia, v.o.) por 30 dias reduziu a formação de lesões ateroscleróticas em camundongos com deleção gênica para o receptor da lipoproteína de baixa densidade (LDLr -/-) submetidos a uma dieta hipercolesterolêmica. Esta redução foi acompanhada por melhora na vasodilatação dependente do endotélio, diminuição da expressão de 3-nitrotirosina e malondialdeído (marcadores de estresse oxidativo), redução da razão colesterol não-HDL/HDL, diminuição da infiltração de células inflamatórias na lesão e dos níveis sistêmicos de MCP-1. Em cultura de células endoteliais de aorta bovina (BAECs), o pré-tratamento por 24 horas com DD (0,5 e 1 M) atenuou a apoptose induzida por LDL humana isolada associada à diminuição da formação de EROs e o consumo de GSH, e restabelecer o aumento do potencial de membrana mitocondrial. Os estudos em macrófagos murinos da linhagem J774 expostos a oxLDL (100 g/mL), demonstraram que o DD (1 M) reduziu significativamente a formação de células espumosas, a produção de EROs e de mediadores inflamatórios (MCP-1 e TNF- ). Este conjunto de resultados revela o potencial antiaterogênico do DD, tanto em modelos experimentais in vivo quanto in vitro. Os efeitos demonstrados pelo composto sugerem ser relacionados às suas propriedades antioxidante, mimética da GPx e anti-inflamatória.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:38:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 322394.pdf: 8446669 bytes, checksum: 6b922cac4d17e16986d3ba0a203f1a51 (MD5) Previous issue date: 2013 / No presente trabalho desenvolveram-se novas rotas sintéticas para a síntese de disselenetos orgânicos funcionalizados através de metodologias rápidas e simples. Inicialmente, foram preparados disselenetos de diarila/dialquila, por reação de acoplamento utilizando CuO nanoparticulado e sob irradiação de micro-ondas. As reações foram realizadas em um sistema one pot, pela mistura de iodetos de arila ou alquila, Se0, KOH, e CuOnano em DMSO. Os produtos foram obtidos em 52 a 94% de rendimento, em somente 7 min de reação. Por essa metodologia, também foram preparados diteluretos e dissulfetos orgânicos. Na segunda etapa do trabalho, foram preparados disselenetos de diarila, com a presença do grupo amino na posição orto do anel aromático, a partir de uma metodologia robusta e eficiente. Inicialmente, foram preparados disselenetos de o-bis-nitrobenzenos, via reação de subsituição nucelofílica aromática de o-halonitrobenzenos e uma espécie dinucleofílica de selênio (K2Se2), gerada pela reação de Se0 e KOH. Após, os nitrocompostos foram reduzidos com FeSO4.7H2O, levando a obtenção de uma série de disselenetos o-bis-anilinas em bons rendimentos. Por fim, os disselenetos de o-bis-anilinas foram avaliados quanto a sua atividade GPx-like, os quais apresentaram resultados satisfatórios, e empregados como materiais de partida para a preparação de compostos heterocíclicos contendo selênio.<br> / Abstract : In the present work, a fast and simple approach for the synthesis of a series of organic diselenides with high structural diversity was developed. In the first step the preparation of the organic diselenides was performed by microwave-assisted cross coupling reaction catalyzed by CuO nanoparticles. In this methodology, the reactions were carried out in one pot system by a mixture of aryl or alkyl iodides with elemental selenium in the presence of KOH and CuO nanoparticles in DMSO. This synthetic route afforded the desired diselenides 2a-l in 52 to 94 % yield in short reaction time. Furthermore, by using the same methodology the organic ditellurides 3a-f and disulfides 4a-f were prepared in moderated to good yields. In the second part of this work, functionalized organic diselenides with the indispensable presence of amino group in the orto position of aromatic ring were prepared. These compounds are difficult to obtain mainly in scale-up, but are important intermediates for the preparation of others compounds with useful synthetic and/or biologic proprieties. Initially, the o-bisnitrobenzene diselenides 6a-g was prepared by nucleophilic aromatic substitution (SNAr) of o-halonitrobenzenes 5 with selenium nucleophilic specie (K2Se2), generated by the reaction of selenium and potassium hydroxide. Next, the o-bisnitrobenzene diselenides 6a-f were reduced to a series of o-bisaniline diselenides 7a-f using iron(II) sulfate (FeSO4.7H2O), in good yields. The o-bis-aniline diselenides 7a-b were used as starting materials for the preparation of selenium heterocycle compounds. Thus, in preliminary studies it was observed that CuO nanoparticle-catalyzed the reaction of diselenides 7a-b with 2- bromo-1-iodobenzene giving of phenoselenazines 8a-b in moderated yields. In addition, the structure-activity relationships for o-bisaniline diselenides 7a-e was evaluated as a potential glutatione peroxidase mimetics. Noteworthy, it was observed that the diselenide 7c with electron donating group was the most active compound of the series 7a-e and it was four times more efficient than the Ebselen standard.

Os compostos seleno-carboidratos são intermediários úteis para a síntese de produtos naturais e também para estudos das rotas metabólicas nos seres vivos. Além disso, o átomo de selênio é um elemento traço e está presente nos aminoácidos selenocisteína e selenometionina. Serão apresentados os resultados obtidos para a síntese de 8 novos compostos do tipo seleno-carboidratos, partindo-se de diferentes monossacarídeos (D-xilose, D-ribose e D-galactose) ou do dissacarídeo sacarose e de disselenetos de dialquila e de difenila para a obtenção dos produtos. E ainda, serão apresentados os resultados obtidos durante o período de doutorado sanduíche. Nesse período, trabalhou-se na forma de tornar a síntese de compostos organosselênio menos agressiva ambientalmente. Assim, serão apresentados novos métodos para a síntese do complexo difenildisseleneto de zinco e de 8 exemplos de selenoésteres. As sínteses foram realizadas sob condições aquosas ou na ausência de solventes, de forma atomicamente econômica, de baixo custo energético e com tempos curtos de reação. / The seleno-carbohydrates compounds are useful intermediates for natural products synthesis and for metabolic studies. Furthermore, the selenium atom is a trace element and it is present in the selenocysteine and selenomethionine aminoacids. This work will present the results for the 8 new selenium-carbohydrates compounds synthesis. The reagents used were the monosaccharides (D-xilose, D-ribose e D-galactose), sucrose, dialkyl diselenides and the diphenyl diselenide. In addition, this work will present the results obtained during the PhD sandwich period. In this period, the work’s objective was to turn the organoseleno compounds synthesis an environmental ecofriendly pathway. Then, it will present the new methods to synthetize the diphenyldiselenide zinc complex and 8 examples of selenoesters. The reactions were realized under water or neat conditions, by atom efficiency, low energy costs and shorter times.

(Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:13:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 329183.pdf: 2109794 bytes, checksum: 0551203703d1e33a12efcdc7e1fc6328 (MD5) Previous issue date: 2014 / No presente trabalho desenvolveu-se uma nova metodologia sintética ambientalmente amigável, eficiente e simples para preparação de uma série de 3-selenil-indóis. A metodologia desenvolvida envolve a reação entre indóis funcionalizados e diferentes tipos de disselenetos orgânicos, na presença de K2CO3 em quantidade catalítica por um período de 2 horas a 60°C. Nessa metodologia utilizou-se etanol como solvente, que é de fonte renovável e não tóxico. A estratégia sintética adotada permitiu a obtenção de diferentes 3-selenil-indóis com rendimentos que variaram de moderados a excelentes. Cabe salientar que a metodologia desenvolvida está de acordo com vários princípios da química verde, tais como: reação catalítica, economia atômica, uso de solventes de fontes renováveis e não tóxicos, contempla a prevenção de resíduos e é realizada em atmosfera aberta.<br> / Abstract: In the present work, it was developed a new, efficient and simple environmentally friendly synthetic methodology to prepare a series of 3-selenyl-indoles.The developed methodology involves the reaction of functionalized indoles of with different types of organic diselenide, employing catalytic amounts K2CO3 in 2 hours at 60 °C. In this methodology ethanol was used as a solvent which is renewable and nontoxic.The synthetic strategy used allowed to preparation of different types of3-selenyl-indoles in moderate to excellent yields. It should be emphasized that this methodology is in agreement with several principles of green chemistry, such as atomic economy, use of renewable and nontoxic solvents, waste prevention, open to air and catalysis.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-26T08:57:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 303361.pdf: 1129862 bytes, checksum: 0c4ad27ce268a013bd958dc6f90e5149 (MD5) / O presente trabalho descreve, em sua primeira seção, três diferentes procedimentos usados na preparação de amostra para a determinação de Cu, Mo e Sb em material particulado atmosférico coletado em filtros de fibra de vidro usando espectrometria de absorção atômica de alta resolução com fonte contínua e forno de grafite. Para tanto, foram comparadas a análise direta dos filtros com a digestão parcial via microondas e a extração parcial com ultrassom, ambas usando água régia. Na determinação de Cu, dependendo do teor do analito nas amostras, foram usadas a linha principal de absorção em 324,754 nm ou a linha secundária em 216,509 nm. A linha principal de absorção em 313,259 nm foi usada para Mo e a linha secundária em 212,739 nm para a determinação de Sb. O limite de detecção (LOD, 3s) encontrado para o método de análise direta de sólidos, baseado em dez atomizações de um filtro não usado, foi de 15 µg g-1 para os três analitos, correspondendo a 40 ng m-3 para um volume típico de ar de 1440 m³ coletado em um período de 24 horas. A repetibilidade das medidas variou entre 3% e 9% (n = 5) e os resultados obtidos com os três métodos não mostraram nenhuma diferença significativa. A razão entre os três analitos nos filtros de áreas com intenso tráfego de veículos foi em torno de Cu:Mo:Sb ~ 4:1:1,4, sugerindo que a fonte dos três elementos esteja nas lonas e pastilhas dos freios dos veículos, isto é, relacionado ao tráfego. Quando a razão encontrada é diferente dos valores mencionados, sugere-se que a fonte da contaminação possui outra origem. A segunda parte deste trabalho descreve uma investigação preliminar de uma iniciativa para preparar um mapa regional da abundância natural de selênio em várias áreas do Brasil, baseada na análise de amostras de feijão e solo. A técnica de espectrometria de absorção atômica com geração de hidretos e atomização em forno de grafite com aprisionamento in situ em um tubo de grafite recoberto de irídio foi escolhida devido a sua alta sensibilidade e relativa simplicidade. A digestão ácida por micro-ondas para as amostras de solo e feijão foi testada para a recuperação completa dos compostos orgânicos (selenometionina) e inorgânicos de selênio. A redução de Se(VI) para Se(IV) foi otimizada para garantir que não ocorresse a oxidação de retorno, o que é importante quando amostras digeridas não são analisadas imediatamente após a etapa de redução. Os limites de detecção e quantificação do método para Se foram 30 ng L-1 e 101 ng L-1, respectivamente, correspondendo a cerca de 3 ng g-1 e 10 ng g-1, respectivamente, em amostras sólidas, considerando um fator de diluição típico de 100 para o processo de digestão. Os resultados obtidos para dois materiais certificados de referência de alimentos, soja e arroz, e outros dois de solo e sedimento confirmaram a exatidão do método investigado. O conteúdo de selênio encontrado em um número de amostras selecionadas de feijão variou entre 5,5 ± 0,4 ng g-1 e 1726 ± 55 ng g-1, enquanto que nas amostras de solo variou entre 113 ± 6,5 ng g-1 e 1692 ± 21 ng g-1. / The present work describes, in its first section, three different procedures for sample preparation that have been used for the determination of Cu, Mo and Sb in airborne particulate matter collected on glass fiber filters using high-resolution continuum source graphite furnace atomic absorption spectrometry. Direct solid sampling analysis of the ground filters was compared with microwave-assisted acid leaching and ultrasound-assisted extraction, both using aqua regia. Depending on the analyte content in the samples, the main absorption line at 324.754 nm or the secondary line at 216.509 nm was used for the determination of Cu. The primary absorption line at 313.259 nm was used for Mo and the secondary line at 212.739 nm for Sb determination. The limits of detection (LOD, 3s) found for the direct solid sampling method, based on ten atomizations of an unused filter were 15 µg g-1 for all three analytes, corresponding to 40 ng m-3 for a typical air volume of 1440 m3 collected over a period of 24 h. The repeatability of the measurements was between 3% and 9% (n = 5), and the results obtained with the three methods did not show any significant difference. The ratio between the three analytes on the filters from areas of intense traffic was found to be around Cu:Mo:Sb ~ 4:1:1.4, which suggests that the source of all three elements is brake linings, i.e., related to automobile traffic. When the ratio deviated significantly from the above values, the source of contamination was assumed to be of different origin. The second part of the work describes a preliminary investigation of an initiative to prepare a regional map of the natural abundance of selenium in various areas of Brazil, based on the analysis of bean and soil samples. Continuous-flow hydride generation graphite furnace atomic absorption spectrometry with in-situ trapping on an iridium-coated graphite tube has been chosen because of its high sensitivity and relative simplicity. The microwave-assisted acid digestion for bean and soil samples was tested for complete recovery of inorganic and organic selenium compounds (selenomethionine). The reduction of Se(VI) to Se(IV) was optimized in order to guarantee that there is no back-oxidation, which is of importance when digested samples are not analyzed immediately after the reduction step. The limits of detection and quantification of the method were 30 ng L-1 Se and 101 ng L-1 Se, respectively, corresponding to about 3 ng g-1 and 10 ng g-1, respectively, in the solid samples, considering a typical dilution factor of 100 for the digestion process. The results obtained for two certified food reference materials, soybean and rice, and for a soil and sediment confirmed the validity of the investigated method. The selenium content found in a number of selected bean samples varied between 5.5 ± 0.4 ng g-1 and 1726 ± 55 ng g-1, and that in soil samples varied between 113 ± 6.5 ng g-1 and 1692 ± 21 ng g-1.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-graduação em Química / Made available in DSpace on 2013-06-25T18:39:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 310280.pdf: 2186920 bytes, checksum: 2e1df773e118acb9e65f6f5f2c9fd793 (MD5) / No presente trabalho desenvolveu-se uma nova metodologia sintética para a obtenção de seleno- e teluro acetilenos. Para isto, foram reagidos acetilenos terminais, dicalcogenetos de diorganoíla, carbonato de potássio e óxido de ferro nanoparticulado como catalisador. O método descrito proporciona uma boa economia atômica, partindo de substratos simples e de fácil manipulação. Além disso, o uso de Fe3O4 nano como catalisador torna a metodologia atraente, pois é um reagente barato, não tóxico e pode ser facilmente recuperado por separação magnética. Adicionalmente, estendeu-se a metodologia para diversos dicalcogenetos e alcinos, a fim de se obter uma série de seleno- e teluro acetilenos com grande diversidade estrutural, bem como verificar o efeito do substituinte nos rendimentos reacionais. Os calcogeno acetilenos sintetizados por esta nova metodologia se apresentaram com rendimentos satisfatórios que variaram de 55 até 91%. Ao término da síntese dos seleno- e teluro acetilenos e com o intuito de tornar o trabalho mais robusto, foi realizado um estudo da reciclabilidade do catalisador. Verificou-se que o Fe2O3 é um catalisador eficiente frente a sucessivos processos de reciclagem, uma vez que se mostrou efetivo até a 4ª recuperação, sem perdas consideráveis no rendimento da reação. / In this study, a new synthetic methodology for the synthesis of seleno- and telluro acetylenes from terminal alkynes, diorganyl dichalcogenides and potassium carbonate catalyzed by recicable iron (II, III) oxide nanoparticles was developed. This new method promoted atomic economy by using simple and hadling starting materials such as terminal alkynes and diorganyl dichalcogenides. In addition, the use of nano Fe3O4 as a catalyst turned this method attractive in a synthetic point of view due to this metal is non-expensive, non-toxic and can be easily recovered through magnetic separation. Furthermore, the effect of the substituents in the reaction conditions was evaluated and thus a wide serie of seleno- and telluro acetylenes was prepared. The chalcogen acetylenes synthesized using this methodology were obtained in a yield of 55 to 91%. After the synthesis of the desired seleno- and telluro acetylenes, a detailed study in relation to the recyclability of the catalyst was performed. With this study, it was observed that the iron oxide nanoparticles can be reutilized in the reaction medium with a minimal loss in the reaction efficiency. This study also showed the high efficiency of the catalyst, since it was easily recovered and reused for further catalytic cycles.

O diseleneto de difenila, objeto de estudo desse trabalho é um composto orgânico simples e estável, utilizado como reagente eletrofílico em indústrias de síntese química, com interessantes atividades farmacológicas e vários efeitos tóxicos. O objetivo desse estudo é aumentar o conhecimento a respeito dos efeitos do DPDS em células de mamíferos em cultura, com intuito de investigar novos efeitos farmacológicos e entender os mecanismos envolvidos em sua toxicidade. A abordagem experimental foi realizada em fibroblastos de pulmão de hamster chinês em cultura e em órgãos e tecidos de camundongos, avaliando-se o estado redox celular, citotoxicidade, genotoxicidade e potencial mutagênico. Esse trabalho avaliou os efeitos citotóxicos, pró-oxidantes, genotóxicos e mutagênicos dessa molécula em células V79 (fibroblastos de pulmão de hamster chinês). A citotoxicidade em células V79 foi avaliada por quatro ensaios metabólicos diferentes e observou-se efeito tóxico somente em concentrações acima de 50 μM, em maneira dose e tempo dependente. O ensaio de redução do MTT sugeriu a possível geração de espécies reativas de oxigênio. O tratamento das células por 3h em doses citotóxicas de DPDS aumentou o nível de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) e aumentou a sensibilidade ao tratamento com mutágenos oxidativos, indicando um efeito pró-oxidante. Esses efeitos devem-se a redução dos níveis intracelulares de glutationa reduzida sem aumento de taxa de formação de glutationa oxidada, ou seja, a depleção de GSH ocorre por formação de adutos, reforçando os resultados prévios. Utilizando-se o ensaio cometa em condições alcalinas, verificou-se que o tratamento com diseleneto de difenila em altas concentrações é capaz de induzir quebras de cadeias de DNA. O teste de micronúcleos mostra que as lesões geradas pelo composto organoselenado em doses citotóxicas em células V79 não são eficientemente reparadas e fixam-se como quebras cromossômicas. Considerando-se também a proteção conferida pela N-acetilcisteína, um precursor da biosíntese de glutationa, em termos de depleção do tripeptídeo, é compreensível entender o seu potencial protetor observado contra as lesões ao DNA e mutagênese induzida pelo diseleneto de difenila. No ensaio de sobrevivência clonogênica, em concentrações no intervalo 1.62- 12.5 μM, DPDS não foi citotóxico, enquanto em concentrações a partir de 25 μM, essa molécula significativamente reduziu a sobrevivência das células V79. Nesse sentido, investigou-se o efeito antioxidante do DPDS nas concentrações não-citotóxicas em células V79. O potencial antioxidante do diseleneto nas concentrações empregadas aumentou a sobrevivência e bloqueou a genotoxicidade e mutagenecidade de metilmetanosulfonato e radiação ultravioleta de 254 nm, dois mutágenos capazes de causar danos oxidativos à molécula de DNA. Além disso, o tratamento não não impediu os danos ao DNA induzidos por 8-metoxipsoraleno fotoativado, o qual não induz lesões oxidativas. O pré-tratamento das células V79 com a molécula organoselenada em concentrações inferiores a 12,5 μM foi capaz de reduzir os níveis de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico após exposição ao peróxido de hidrogênio, MMS e radiação UVC em maneira dose-resposta e aumentou a atividade da glutationa peroxidase das células V79.Dessa maneira, os resultados mostram claramente que DPDS, em baixas concentrações, apresenta propriedades antimutagênicas, as quais devem-se, provavelmente, a sua capacidade antioxidante. Os efeitos genotóxicos do DPDS em diversos órgãos (cérebro, rins, fígado, baço, testículos e bexiga urinária) e tecidos (medula óssea, linfócitos) de camundongos, usando o ensaio cometa in vivo, foi usado para determinar o limiar de dose no qual a molécula exerce efeitos benéficos ou tóxicos em animais. DPDS induziu danos ao DNA em cérebro, fígado, rins e testículos em modo dose-resposta, no espectro de dose 75-200 μmol/Kg em dose única por via intraperitonial, sendo os maiores níveis observados no cérebro. Nossas análises demonstraram uma alta correlação com a redução dos níveis de GSH e um aumento na peroxidação lipídica e dano ao DNA. Dessa forma, esse estudo estabeleceu uma relação entre os efeitospró-oxidantes e genotóxicos para o DPDS em camundongos. DPDS não foi genotóxico e não induziu peroxidação lipídica em nenhum dos órgãos avaliados em doses menores que 50 μmol/kg. O pré-tratamento com N-acetilcisteína foi capaz de impedir os efeitos genotóxicos sistêmicos do composto. Em resumo, cérebro, fígado, rins e testículos são órgãos potenciais para a genotoxicidade sistêmica do DPDS, sendo o cérebro o principal órgão-alvo. Em razão das propriedades genotóxicas observadas, investigou-se o efeito do tratamento com DPDS na manutenção da integridade estrutural do DNA em células de adenocarcinoma mamário humano MCF-7, usando o ensaio cometa alcalino. O efeito genotóxico do DPDS em células MCF-7 foi idêntico àquele verificado em células V79, indicando que os mecanismos operantes na produção das quebras da fita de DNA são semelhantes e possivelmente baseados no efeito pró-oxidante por depleção de glutationa reduzida. Reforçando essa proposição, o pré-tratamento da linhagem MCF- 7 nos mesmos moldes realizados em V79 também potencializou as lesões ao DNA induzidaspelo peróxido de hidrogênio. Esses achados sugerem que os efeitos genotóxicos do DPDS podem ser investigados para o uso na terapia antiproliferativa. / Diphenyl diselenide (DPDS) is an organoselenium compound with interesting pharmacological activities and various toxic effects. As it is an electrophilic reagent, it is used in the synthesis of a variety of pharmacologically active OS compounds. This study aimed at deepening our knowledge on the effects of DPDS on mammalian cultured cells in order to investigate new pharmacological possibilities for its application and the mechanisms underlying its toxicity. These assays were performed in mammalian cultured cells, using a permanent cell line derived of Chinese hamster lung fibroblasts- V79 cells- and mice organs and tissues, focusing on effects of DPDS on cell redox status, cytotoxicity, genotoxicity, and mutagenicity. This work evaluated the cytotoxic, pro-oxidant, genotoxic, and mutagenic properties of this molecule in V79 Chinese lung fibroblast cells. When cells were treated with increasing concentrations of DPDS, its cytotoxic activity, as determined using four cell viability endpoints, occurs in doses up to 50 μM. The MTT reduction was stimulated, which may indicate reactive oxygen species (ROS) generation. Accordingly, the treatment of cells for 3hr with cytotoxic doses of DPDS increased TBARS levels, and sensitized cells to oxidative challenge, indicating a pro-oxidant effect. The measurement of total, reduced, and oxidized glutathione showed that DPDS can lead to lower intracellular glutathione depletion, with no increase in the oxidation rate in a dose- and time-dependent manner. At the higher doses, DPDS generates DNA strand breaks, as observed using the comet assay. The treatment also induced an increase in the number of binucleated cells in the micronucleus test, showing mutagenic risk by this molecule at high concentrations. In addition, the pre-incubation with Nacetylcysteine, this restored GSH to normal levels, annulled DPDS pro-oxidant and genotoxic effects. These findings show that DPDS-induced oxidative stress and toxicity are closely related to intracellular level of reduced glutathione. In the clonal survival assay, at concentrations ranging from 1.62-12.5μM, DPDS was not cytotoxic, while at concentrations up to 25μM, it significantly decreased the survival of V79 cells. In this respect, the treatment with this organoselenium compound at non-cytotoxic dose range increased cell survival after challenge with hydrogen peroxide, methyl-methanesulphonate, and UVC radiation, but did not protect against 8- methoxypsoralen plus UVA-induced cytotoxicity. Moreover, the treatment prevented induced DNA damage, as verified in the comet assay. The mutagenic effect of these genotoxins, as measured by the micronucleus test, similarly attenuated or prevented cytotoxicity and DNA damage. Treatment with DPDS also decreased lipid peroxidation levels after exposure to hydrogen peroxide MMS, and UVC radiation, and increased glutathione peroxidase activity in the extracts. In this manner, the results clearly demonstrate that DPDS at low concentrations presents antimutagenic properties, which are most probably due to its antioxidant properties. The genotoxic effects of DPDS in multiple organs (brain, kidney, liver, spleen, testes and urinary bladder) and tissues (bone marrow, lymphocytes) of mice using in vivo comet assay, was used to determine the threshold of dose at which it has beneficial or toxic effects in animals. DPDS induced DNA damage in brain, liver, kidney and testes in a dose response manner, in a broad dose range at 75-200 μmol/Kg with the brain showing the highest level of damage. Overall, our analysis demonstrated a high correlation among decreased levels of GSH content and an increase in lipid peroxidation and DNA damage. This finding establishes an interrelationship between pro-oxidant and genotoxic effects. In addition, DPDS was not genotoxic and did not increase lipid peroxidation levels in any organs at doses < 50 μmol/kg. Finally, pre-treatment with N-acetyl-cysteine completely prevented DPDSinduced oxidative damage by the maintenance of cellular GSH levels, reinforcing the positive relationship of DPDS-induced GSH depletion and DNA damage. In summary,DPDS induces systemic genotoxicity in mammals as it causes DNA damage in vital organs like brain, liver, kidney and testes. In view of its genotoxic properties, we investigated whether DPDS might be inducing DNA damage in MCF7 cells, a mammary adenocarcinoma cell line, using the in vitro alkaline comet assay. DPDS did not generate significant DNA damage in a dose response manner but the pre-treatment with DPDS potentiates the DNA damage induced by hydrogen peroxide, reinforcing a clear pro-oxidant ability. This finding supports the genotoxic effects of DPDS in mammalian tumor cells and suggests its potential in antiproliferative therapy.

A descoberta do papel essencial do selênio no centro ativo da enzima antioxidante glutationa peroxidase despertou o interesse científico por este elemento, que até então tinha sua toxicidade como o único alvo de estudos biológicos. Muitas propriedades farmacológicas foram descobertas a partir de então, e isto motivou a síntese de compostos orgânicos de selênio que apresentassem menor toxicidade e maior potencial terapêutico. Nesta busca, o disseleneto de difenila, (PhSe)2, tem merecido destaque desde a década de 80 principalmente por ser um mimético da enzima glutationa peroxidase. Estudos têm revelado que além de antioxidante, este composto possui propriedades neuroprotetoras, antiinflamatórias e antiúlcera. No entanto, sua habilidade em oxidar proteínas sulfidrílicas lhe confere características tóxicas. Alterações importantes causadas por este composto sobre o sistema glutamatérgico vêm sendo relatadas. Entretanto, estudos que avaliem mecanismos moleculares da ação do (PhSe)2 sobre o sistema nervoso central ainda estão sendo investigados. Neste trabalho, a administração aguda de (PhSe)2 pela via oral causou uma inibição na captação de glutamato em fatias de hipocampo. Mecanismos moleculares foram avaliados na tentativa de compreender como este composto atua sobre a neurotransmissão glutamatérgica. O efeito do (PhSe)2 sobre o imunoconteúdo de todos os transportadores de glutamato mostrou, de um modo geral, que este composto orgânico de selênio pode afetar a neurotransmissão glutamatérgica por alterar o imunoconteúdo dos transportadores de glutamato. Seus efeitos sobre a captação de glutamato foram atribuídos a uma redução no imunoconteúdo de GFAP e do transportador vesicular de glutamato 1 (VGLUT1), associados a uma redução no imunoconteúdo da SNAP-25. Estes resultados demonstram que os efeitos do (PhSe)2 atingem tanto os terminais nervosos quanto as células gliais, ambos responsáveis pela remoção do glutamato extracelular. O transportador neuronal EAAC1 e o glial GLAST tiveram seus imunoconteúdos aumentados, o que nos leva a sugerir um mecanismo compensatório condicionado por estes transportadores com o objetivo de reduzir os níveis de glutamato extracelulares. O possível envolvimento das espécies reativas de oxigênio no efeito inibitório da captação de glutamato também foi testado. Entretanto, como nenhuma alteração foi encontrada a influência do estresse oxidativo sobre a inibição da captação poderia ser descartada pelo menos nas doses e via de administração testadas neste trabalho. / The essential role of selenium was firstly described as the active center of the antixiodant enzyme glutathione peroxidase. Since then, the biological research have been increased specially concerning the pharmacological properties, which lead to the synthesis of new organo seleno compounds that present lower toxicity and higher therapeutic potential. In this way, diphenyl diselenide (PhSe)2 has deserved attention since the 80’s, mainly because it is a glutathione peroxidase-mimetic. Besides the antioxidant activity, some studies have shown that this compound has neuroprotector, anti-inflammatory and anti-ulcer properties. Its ability to oxidize sulphydryl proteins has been shown to be the major mechanismo for toxicity. Recently, it was reported that (PhSe)2 administered in rodents was able to modify some parameters of glutamatergic system. However, studies that evaluate molecular mechanisms of (PhSe)2 action on central nervous system were not quite elucidated. In this work, oral acute administration of (PhSe)2 caused an inhibition on glutamate uptake in hippocampal slices. Molecular mechanisms were evaluated for understanding how this compound acts on glutamatergic neurotransmission. Altogether, the effect of (PhSe)2 on immunocontent of all glutamate transporters showed that this organo seleno compound altered the immunocontent of glutamate transporters. Its effects on glutamate uptake were attributed by a reduction on glial fibrilar acid protein (GFAP) and vesicular glutamate transporter 1 (VGLUT1) immunocontent, associated with a reduction on SNAP-25 immnunocontent. These results demonstrate that (PhSe)2 affect terminal nerves and also glial cells, both responsible by removing extracellular glutamate. On the other hand, the neuronal (EAAC1) and glial (GLAST) transporters presented and increase in their immunocontent by the treatment with (PhSe)2, which may suggest a compensatory mechanism conditioned by these transporters in order to reduce the extracellular glutamate levels. The possible involvement of oxygen reactive species in inhibitory effect of glutamate uptake was also tested. Because no alterations were found, the influence of oxidative stress on inhibition glutamate uptake could be discarded, at least in doses and administration route tested in this work.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-12-05Bitstream added on 2014-06-13T18:20:02Z : No. of bitstreams: 1 fonseca_la_me_botfmvz.pdf: 1011021 bytes, checksum: fb95abcb9e3e92fdfd7d1fea74329e0f (MD5) / Outros / Animais de policiamento possuem alterações no ritmo de cortisol condizente com uma situação de estresse crônico, portanto, avaliou-se a influência da atividade de policiamento urbano antes e após a suplementação com vitamina E, selênio e cromo sobre parâmetros hematológicos, bioquímicos e hormonais. O experimento foi realizado no Regimento de Polícia Montada da Polícia Militar, localizado no Município de Serra-ES. Foram utilizados 22 eqüinos adultos, todos mestiços da raça Crioula, machos, com idades entre dez e vinte anos. Todos os animais foram mantidos em semelhantes condições de estabulação, alimentação e manejo higiênico-sanitário. Cada animal recebia uma dose diária de 2,8mg/400kg de peso vivo de selênio e 2.000 UI/400kg de peso vivo de vitamina E, ou 11mg/400kg de peso vivo de cromo, via oral, seguindo normas da National Research Council (NRC), 2007, durante 30 dias. Foram analisadas as atividades séricas das enzimas marcadoras de lesão muscular (CK, AST e LDH), de cortisol e insulina, glicose e lactato plasmáticos, além dos parâmetros hematológicos dos animais em repouso e após o exercício. Concluiu-se que os cavalos submetidos à atividade de policiamento sofrem os efeitos do exercício físico, refletidos pelo aumento na atividade sérica da CK e AST, na concentração plasmática de lactato e glicose e na diminuição dos valores de insulina. Concluiu-se ainda que a suplementação com vitamina E e selênio contribuiu para a diminuição do valores médios de CK, cortisol e lactato e que a suplementação com cromo contribuiu para a diminuição do valores médios de lactato e insulina. A suplementação contribuiu ainda para uma melhor adaptação dos animais a atividade física do policiamento urbano e os fatores externos que levam o animal a situação de estresse crônico. / Policing animals have changes in rate of cortisol compatible with situation of chronic stress. The influence of activity policing urban before and after the vitamin E, selenium and chrome supplementation on hematological, biochemical and hormonal parameters were evaluated. The experiment was carried out in Regimento de Polícia Montada da Polícia Militar, located in Serra- ES. Were used, 22 equines, adults, cross Crioula, male, between 10 and 20 years old. All animals were kept in similar conditions of stable, food and healthhygienic management. Each animal received 2,8mg/400kg live weight of selenium and 2000UI/400kg live weight of vitamin E, or 11mg/400kg of chromium live weight, oral, following the rules of National Research Council (NRC), 2007, during 30 days. Were analyzed the serum activities of injury muscle markers (CK, AST and LDH), cortisol and insulin, plasma glucose and lactate and hematological parameters of animals at rest and after the exercise. It was concluded that the horses submitted to the activity of policing suffer the effects of physical exercise, reflected by the increase in activity of serum CK and AST, and plasma lactate and glucose and decrease of insulin. It was concluded that the supplementation with selenium and vitamin E contributed to the decrease serum cortisol, plasma lactate and CK serum activities and supplementation with chromium contributed to the decrease the values of plasma lactate and insulin. In addition supplementation contributed to better adaptation of the animals to physical activity policing urban and external factors that take the animal the situation of chronic stress.

Os compostos seleno-carboidratos são intermediários úteis para a síntese de produtos naturais e também para estudos das rotas metabólicas nos seres vivos. Além disso, o átomo de selênio é um elemento traço e está presente nos aminoácidos selenocisteína e selenometionina. Serão apresentados os resultados obtidos para a síntese de 8 novos compostos do tipo seleno-carboidratos, partindo-se de diferentes monossacarídeos (D-xilose, D-ribose e D-galactose) ou do dissacarídeo sacarose e de disselenetos de dialquila e de difenila para a obtenção dos produtos. E ainda, serão apresentados os resultados obtidos durante o período de doutorado sanduíche. Nesse período, trabalhou-se na forma de tornar a síntese de compostos organosselênio menos agressiva ambientalmente. Assim, serão apresentados novos métodos para a síntese do complexo difenildisseleneto de zinco e de 8 exemplos de selenoésteres. As sínteses foram realizadas sob condições aquosas ou na ausência de solventes, de forma atomicamente econômica, de baixo custo energético e com tempos curtos de reação. / The seleno-carbohydrates compounds are useful intermediates for natural products synthesis and for metabolic studies. Furthermore, the selenium atom is a trace element and it is present in the selenocysteine and selenomethionine aminoacids. This work will present the results for the 8 new selenium-carbohydrates compounds synthesis. The reagents used were the monosaccharides (D-xilose, D-ribose e D-galactose), sucrose, dialkyl diselenides and the diphenyl diselenide. In addition, this work will present the results obtained during the PhD sandwich period. In this period, the work’s objective was to turn the organoseleno compounds synthesis an environmental ecofriendly pathway. Then, it will present the new methods to synthetize the diphenyldiselenide zinc complex and 8 examples of selenoesters. The reactions were realized under water or neat conditions, by atom efficiency, low energy costs and shorter times.