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Sensores modificados com monocamadas auto-organizadas de tióis para determinação de dopamina, tiodicarbe e catequina

Moccelini, Sally Katiuce 25 October 2012 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T17:32:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 289046.pdf: 2441819 bytes, checksum: 610fa14b56d9bae1fa521e3f52344272 (MD5) / Foi construído um biossensor para dopamina a partir da modificação de um eletrodo de ouro com SAM de L-cisteína, sobre a qual foi imobilizada peroxidase obtida de brotos de feijão (Vigna radiata). O biossensor apresentou resposta linear para dopamina de 9,91x10-6 a 2,21x10-4 mol L-1 com limite de detecção de 4,78x10-7 mol L-1. Os resultados obtidos na determinação de dopamina em fármacos com este sensor estão de acordo com aqueles obtidos com o método espectrofotométrico em um nível de 95% de confiança. Um segundo biossensor construído a base de SAM de L-cisteína e peroxidase de broto de alfafa (Medicago sativa) foi empregado para determinação de tiodicarbe em amostras de batatas, maçãs e morangos. Usando este sensor, a curva analítica foi linear para tiodicarbe nas concentrações entre 2,27x10-6 e 4,40x10-5 mol L-1 com limite de detecção de 5,75x10-7 mol L-1. Os resultados do método proposto estão de acordo em um nível de 95% de confiança com os resultados do procedimento de cromatografia líquida de alta eficiência. Foi também desenvolvido um sensor para determinação de catequina em chá verde, no qual um complexo de níquel (II) foi imobilizado sobre SAM de ácido 3-mercaptopropiônico na superfície do eletrodo de ouro. Este eletrodo modificado apresentou uma resposta linear para catequina no intervalo de 3,31x10-6 a 2,53x10-5 mol L-1 com limite de detecção de 8,26x10-7 mol L-1. A determinação de catequina em chá verde utilizando o sensor proposto está de acordo com o método de eletroforese capilar em um nível de confiança de 95%.
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Modulação redox de peroxirredoxinas e a participação dos sistemas da GSH e da Trx na proteção/função celular

Souza, Luiz Felipe de January 2017 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2018-01-09T03:22:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 349094.pdf: 1891020 bytes, checksum: ade596640a1f6d33af4c10b90f3ec9ef (MD5) Previous issue date: 2017 / Tióis celulares estão entre os principais alvos das espécies reativas de oxigênio (ERO), portanto, estão no centro dos processos redox celulares. A oxidação de tióis proteicos pode levar à perda de função de enzimas, modulação de vias de sinalização e morte celular; assim, a manutenção do estado redox destes tióis é crucial para a homeostasia celular. Os sistemas da glutationa (GSH) e da tiorredoxina (Trx) são considerados os principais tampões redox celulares e são os principais sistemas envolvidos na manutenção do estado redox celular. A contínua reciclagem das formas oxidadas da GSH e Trx pelas enzimas glutationa redutase (GR) e tiorredoxina retudase (TrxR) é crucial para este processo, mantendo o contínuo fluxo de elétrons para peroxidases. A glutationa peroxidase (GPx) e as peroxirredoxinas (Prx) estão entre as peroxidases mais eficientes. As Prx são consideradas sensores de H2O2, participando de vias de sinalização redox, sendo o estado de oxidação de sua cisteína catalítica um marcador de estresse oxidativo. A perda da homeostasia redox tem sido correlacionada com diversas situações patológicas, como inflamação e câncer. Dessa forma, o presente trabalho tem como objetivo analisar a importância dos sistemas da GSH e Trx na proteção de células contra oxidantes, além de estudar a modulação redox das Prx durante a fagocitose em neutrófilos. No primeiro trabalho investigamos o efeito de 2-acetylamino-3-[4-(2-acetylamino-2- carboxyethylsulfanylthiocarbonylamino)phenylthiocarbamoylsulfanyl] propionic acid (2-AAPA), um inibidor da GR, sobre parâmetros de viabilidade celular e balanço redox em células derivadas de glioblastoma humano A172. Nossos dados demonstram que o 2-AAPA, além de inibir a GR, também é um potente inibidor da TrxR. A inibição dessas enzimas por 2-AAPA diminuiu drasticamente a capacidade dessas células em metabolizar peróxidos orgânicos, deixando as células mais vulneráveis a este peróxido. 2-AAPA apresentou um perfil de toxicidade tempo- e concentração-dependente. A oxidação da Prx 1, Prx2 e Prx3 foi observada apenas na concentração tóxica de 100µM, após 30 min de incubação. 2-AAPA também causou uma severa disfunção mitocondrial, afetando o potencial de membrana e respiração acoplada a produção de ATP. Apresentamos evidências de que a oxidação de peroxirredoxinas e disfunção mitocondrial são eventos precoces na toxicidade de 2-AAPA a células A172. Coletivamente, esses dados reforçam a hipótese do papel central dos sistemas da GSH e Trx na proteção de células a agentes oxidantes, e reforça a hipótese de que a inibição conjunta de GR e TrxR pode ser uma estratégia interessante para o tratamento de câncer. No segundo trabalho, estudamos a modulação redox de Prx durante o burst oxidativo em células pró-mielocíticas HL60 diferenciadas em neutrófilos. Demonstramos que a diferenciação dessas células com DMSO diminui a expressão da Prx2 de uma maneira tempo dependente, mas não alterou os níveis de Prx1, indicando um possível papel regulatório da Prx2 na diferenciação dessas células por DMSO. Enquanto isso, a diferenciação com ATRA não alterou os níveis de Prx2. A estimulação das células diferenciadas com forbol miristato acetato ou staphylococcus aureus induziu o burst oxiativo nas células diferenciadas, levando à oxidação da Prx1 de uma maneira tempo-dependente. A oxidação da Prx1 foi dependente da atividade da NADPH oxidase, já que a sua inibição aboliu esse efeito. Além disso, demonstramos que a inibição da NADPH oxidase por Diphenyleneiodonium chloride diminui a oxidação basal da Prx1. Por último, discutimos os resultados apresentados com dados obtidos em neutrófilos durante a minha estadia no Center for Free Radical Research da Nova Zelândia, sob orientação da Christine Winterbourn. Mostramos que as Prx estão completamente oxidadas em condições basais, um fenômeno nunca antes observado. Assim, apresentamos dados relevantes que podem ter implicações importantes para a sinalização redox e, consequentemente, para a função de células inflamatórias. De modo geral, os dados apresentados ressaltam a importância da modulação do ambiente redox na função e morte celular. / Abstract : Thiol groups are amongst the main targets of reactive oxygen species (ERO), therefore they are at the center of all redox processes in the cell. Protein thiol oxidation can lead to loss of function, response signaling and cell death and, hence, the maintenance of thiols in cell is critical for cellular homeostasis. The glutathione (GSH) and thioredoxin (Trx) systems are the main redox buffers in cells. The continuous recycling of the oxidized forms of GSH and Trx is achieved by the action of glutathione reductase (GR) and thioredoxin reductase (TrxR), which keep the constant supply of electrons for the peroxidases. Among these, the peroxiredoxins (Prx) have a special role, acting as a peroxide sensor and marker of oxidative stress. The loss of redox homeostasis has been linked to several pathologies such as inflammation and cancer. Therefore, this work aims at study the importance of the GSH and Trx systems to cell protection against oxidants, and to analyze the redox modulation of Prx during inflammatory processes. In the first work, we investigated the effect of 2-acetylamino-3-[4-(2-acetylamino-2- carboxyethylsulfanylthiocarbonylamino)phenylthiocarbamoylsulfanyl]propionic acid (2-AAPA), an inhibitor of GR and TrxR, on parameters of cell viability and redox balance in A172 glioblastoma cells. The inhibition of these enzymes drastically reduced cell?s capacity to metabolized organic peroxides (but not H2O2) and, consequently, rendered cells more susceptible to organic peroxide. 2-AAPA also displayed a time and concentration dependent toxicity. We observed a marked oxidation of Prx 1, 2 and 3, as well as a severe mitochondrial dysfunction. Collectively, our results highlight the importance of GSH and Trx systems to cell?s protection against oxidants. Also, we present evidence that oxidation of Prx and mitochondrial dysfunction are early events in 2-AAPA toxicity to A172 cells. In the second work, we studied the redox modulation of Prx during oxidative burst in differentiated promyelocytic HL60 cells. We demonstrated that the differentiation of these cells to a neutrophil-like phenotype with dimethylsulfoxide (DMSO) greatlydiminished Prx2 expression in a time-dependent manner, but didn´t change Prx1 expression. Pharmacological stimulation or exposure to microbes induced the oxidative burst in the differentiated cells, leading to Prx1 oxidation in a time-dependent manner. Oxidation of Prx1 was dependent on NADPH oxidase, because inhibition of this enzyme abolished this effect. Furthermore, inhibition of the oxidase by Diphenyleneiodonium chloride reduced the basal oxidation of Prx1 in unstimulated cells. Lastly, we discuss the presented results with data obtained from human neutrophils during my stay at the Center for Free Radical Research in New Zealand under supervision of Christine Winterbourn. We show for the first time that the Prx are completely oxidized under unstimulated conditions. Therefore, the presented results may have important implications for the role of Prx in inflammatory cells function. Overall, this thesis highlights the central role of the modulation of the redox environment to cell function and death, as well as shows, for the first time, a Prx fully oxidized in unstressed conditions.
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Respostas vasculares mediadas pelo óxido nítrico

Terluk, Márcia Ribeiro January 2005 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Farmacologia. / Made available in DSpace on 2013-07-16T00:56:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 226452.pdf: 1463507 bytes, checksum: cc42c141dca74c9111dd2a5cc17a5db8 (MD5) / O choque séptico é uma síndrome caracterizada pela presença de hipotensão, hiporeatividade a vasoconstritores e hipoperfusão. Em parte, estes eventos vasculares estão associados a vários mecanismos moleculares que envolvem a expressão da óxido nítrico (NO) sintase induzida (iNOS), síntese de NO, ativação da enzima guanilato ciclase solúvel e canais de K+ e, a formação de S-nitrosotióis. O presente estudo demonstra que a exposição in vitro de anéis de aorta torácica de rato à doadores de NO, S-nitroso-N-acetil-DL-penicilamina (SNAP) e trinitrato de glicerila, induziu hiporeatividade à fenilefrina de longa duração. Em vasos com e sem endotélio, o aumento da intensidade da hiporeatividade à fenilefrina foi dependente do aumento da concentração do SNAP. A ausência da camada endotelial potencializa a hiporeatividade à fenilefrina produzida pelo NO, caracterizando um efeito protetor vascular do endotélio, não associado à produção de ânion superóxido (O2-), angiotensina II, endotelina (via receptores ET-A), produtos derivados das enzimas ciclooxigenase (COX), lipooxigenase, citocromo P-450 e NO sintase endotelial (eNOS). O ácido 5,5'-ditio-bis-(2-nitrobenzóico), DTNB (um agente oxidante que não permeia a membrana celular), previne e reverte a hiporeatividade à fenilefrina de longa duração mediada pelo SNAP e, na ausência do endotélio, o DTNB demonstrou maior eficácia em prevenir o efeito do NO. Estes achados evidenciam a participação de específicos grupamentos sulfidrilas presentes nas proteínas das membranas celulares, e em especial na musculatura lisa vascular. Em vasos com endotélio, a prevenção da hiporeatividade à fenilefrina causada pelo SNAP também foi verificada com outro agente oxidante, a diamida, mas não com o uso de agente redutor como o ditiotreitol (DTT) em anéis sem endotélio. A adição de L-cisteína e N-acetilcisteína, tióis de baixo peso molecular, promoveu marcante relaxamento de longa duração em vasos pré-incubados com SNAP, sugerindo que a hiporeatividade e o vasorelaxamento são eventos relacionados a S-nitrosação de resíduos de cisteína e a mobilização de NO. As várias adições de L-cisteína reverteram a hiporeatividade à fenilefrina em vasos com endotélio pré-incubados com SNAP. O efeito oxidante do DTNB bloqueou o relaxamento promovido pela ativação de canais de K+ sensíveis ao Ca2+ de alta condutância (BKCa) mediado pelo NS1619, sugerindo que o DTNB inibe os eventos vasculares causados pelo NO, hiporeatividade e relaxamento, em parte, via BKCa. Entretanto, o DTNB não foi capaz de modificar o vasorelaxamento causado pelo 8-bromoguanosina 3',5'-monofosfato cíclico (8-Br-GMPc, um análogo de GMPc) e pela acetilcolina, e ainda, não promoveu relaxamento em vasos pré-incubados com SNAP. Em vasos pré-contraídos com endotelina-1 (ET-1), o relaxamento para L-cisteína associado ao SNAP foi prevenido através da exposição vascular ao DTNB. Em contraste, o SNAP não foi eficaz de causar hiporeatividade endotelinérgica de longa duração. Em experimentos ex vivo, o DTNB foi eficiente em reverter a hiporeatividade à fenilefrina em vasos de animais tratados com LPS. Além disso, o co-tratamento de animais com LPS e DTNB, 4 e 6 horas após a endotoxina, também aboliu totalmente a hiporeatividade à fenilefrina, em vasos sem endotélio. O DTNB previne e reverte a hiporeatividade à fenilefrina induzida pelo SNAP in vivo. Em camundongos, a administração de Escherichia coli (E. coli) causou mortalidade na ordem de 60 %, e o DTNB administrado 30 min antes da E. coli ou, a cada 12 horas após a administração da bactéria, reduziu a mortalidade em 20 e 30 %, respectivamente. O vasorelaxamento mediado pela L-cisteína, em anéis de aorta pré-incubados com o SNAP, depende da ativação da guanilato ciclase solúvel e da abertura de subtipos de canais de K+, sensíveis a alta concentração de K+, mas insensíveis ao tetraetilamônio (TEA), 4-aminopiridina, glibenclamina, clotrimazol e caribdotoxina.
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Estudo da formação de monocamadas auto-organizadas de tióis sobre AU(111)

Fischer, Jeison Antonio 26 October 2012 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T08:48:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 291580.pdf: 1579250 bytes, checksum: 5e52c263c87574a1010b437dbc03740f (MD5) / Neste trabalho foram estudadas monocamadas auto-organizadas (SAM's) de Ácido Mercaptoacético (MAA) e Ácido Tioacético (TAA) sobre superfície de ouro monocristalino com direção preferencial [111]. As SAM's foram investigadas por medidas eletroquímicas, Espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS) e microscopia de tunelamento por varredura (STM). Os principais resultados estão relacionados com a presença de diferentes espécies químicas, tiolatos e enxofres atômicos, adsorvidas quimicamente na superfície de Au, que foram descritas de forma quantitativa a partir de resultados de dessorção eletroquímica e XPS. As imagens de STM com resolução molecular foram obtidas em ar (ex situ) a temperatura ambiente e revelam uma célula unitária típica de tióis ?3 x ?3 para a SAM de MAA e para a monocamada de TAA as imagens mostram que estas moléculas se organizam em uma estrutura retangular diferente com célula unitária 2 x 2?3.
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Síntese de tioéteres alílicos a partir de álcoois alílicos e tióis sem o uso de solvente e catalisadores sob irradiação de micro-ondas

Tabarelli, Greice January 2012 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-26T11:12:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 301734.pdf: 3327490 bytes, checksum: 3325b007fd48ceaea187bfe363e26ede (MD5) / No presente trabalho, desenvolveu-se uma nova metodologia ambientalmente adequada para a síntese de tioéteres alílicos a partir de tióis e álcoois alílicos. A metodologia desenvolvida não emprega catalisadores metálicos, aditivos ou solventes para promover a reação, e ocorre diretamente sobre o álcool alílico, sem a necessidade da transformação do álcool em um bom grupo abandonador. O aquecimento reacional é realizado através de irradiação de micro-ondas sendo este um processo ambientalmente adequado. Em geral, a metodologia mostrou-se eficiente na síntese dos tioéteres alílicos com rendimentos satisfatórios, variando de 21 a 88%. A estratégia sintética adotada se mostrou seletiva para determinados álcoois alílicos. Durante os testes observou-se que na síntese de alguns tioéteres alílicos houve a formação de mistura regioisomérica com diferentes proporções entre os regioisômeros. Em vista disso, foi desenvolvido um estudo teórico computacional utilizando o programa Gaussian 09 e Gauss View 5.0, o qual está baseado na Teoria do Funcional de Densidade (DFT) com o objetivo de explicar a seletividade destas reações e a proporção observada experimentalmente nas misturas regioisoméricas. Com base nos dados deste trabalho, foi possível propor um mecanismo que consiste em duas etapas sendo a primeira uma reação ácido-base entre o tiol e o álcool e a segunda uma reação de substituição nucleofílica unimolecular. Além disso, vale a pena ressaltar que a metodologia está de acordo com vários pontos da química verde, tais como: economia atômica, o não uso de solventes bem como a prevenção de resíduos.
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Eriodictiol: um flavonóide antagonista do receptor trpv1 com atividade antioxidante / Eriodictyol: A flavonoid antagonist of TRPV1 receptor with antioxidant activity

Rossato, Mateus Fortes 13 August 2010 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The transient receptor potential vanilloid 1 (TRPV1) is a calcium permeable channel responsible for the transduction and modulation of acute and chronic pain signaling, being a potential target for treatment of different pain disorders. In spite of that, AMG517, a TRPV1 antagonist, presents several clinical limitations, such as the development of severe hypertermia. The aim of this study was to investigate the possible interaction of the flavonoid eriodictyol with the TRPV1 receptor and its putative antinociceptive and hyperthermic effect. Eriodictyol was able to displace the [3H]-resiniferatoxin binding (IC50 = 47 (21 - 119) nM) and to inhibit the calcium influx mediated by capsaicin (IC50 = 44 (16 125) nM), suggesting that eriodictyol acts as a TRPV1 antagonist. Moreover, eriodictyol induces antinociception in the intraplantar capsaicin test, with maximal effect of 49±10 and 64±4% of inhibition for oral (ED50 = 2 (1-5) mg/kg) and intrathecal (ED50 = 2 (1-3) nmol/site) routes, respectively. Concomitantly, eriodictyol did not induce any alteration on body temperature or locomotor activity. Orally administered eriodictyol (4.5 mg/kg) prevented the nociception induced by intrathecal injection of capsaicin (72±6% of inhibition), the non-protein thiol loss and the 3-nitrotyronise (3-NT) formation induced by capsaicin in spinal cord. Eriodictyol (4.5 mg/kg, p.o.) also reduced the thermal hyperalgesia (100% of inhibition) and mechanical allodynia (62±9% of inhibition) elicited by complete Freund s adjuvant (CFA) paw injection. In conclusion, Eriodictyol acts as an antagonist of TRPV1 receptor and an antioxidant, inducing antinociception without some side effects and limitations expected for TRPV1 antagonists, as hyperthermia. / O receptor de potencial transiente vanilóide 1 (TRPV1) é um canal iônico permeável a cátions ativado por uma série de estímulos nocivos, como calor, acidificação e agentes irritantes como a capsaicina. Este receptor é responsável pela detecção e transmissão da dor aguda e crônica. Devido a isso, substâncias que modulem a atividade deste receptor apresentam um potencial clínico para o tratamento da dor. Assim, este trabalho objetiva a possível interação do flavonóide eriodictiol com o receptor TRPV1. Inicialmente, observamos que o eriodictiol foi capaz de deslocar o radioligante [3H]-resiniferatoxina, em ensaio de união específica, do receptor TRPV1 com uma concentração inibitória 50% (IC50) de 46.9 (20.70 - 118.9) nM. Ao mesmo tempo, o eriodictiol também inibiu o influxo de cálcio estimulado por capsaicina com IC50 de 44,4 (15,6 125,1) nM, sugerindo que este aja como um antagonista do receptor. Além disso, também observamos que o eriodictiol induz antinocicepção no teste da capsaicina intraplantar com efeito máximo de 49,0±10.5 e 63,9±4.0 % de inibição máxima para o tratamento oral e intratecal, respectivamente, e com uma dose efetiva 50% (DE50) de 2,4 (1,0 5,5) mg/kg 2,2 (1,6 2,9) nmol/site, respectivamente. Além disso, não observamos alterações na atividade locomotora ou temperatura corporal dos animais. A administração oral de eriodictiol também foi capaz de prevenir a nocicepção induzida por capsaicina intratecal (71,7±5,7 % de inibição). Ao mesmo tempo, o eriodictiol também aboliu a hiperalgesia térmica e reduziu a alodínia mecânica (62,4±9,2 %) induzidas por adjuvante completo de Freund. Da mesma forma, o eriodictiol também preveniu totalmente a diminuição de tiois não protéicos e formação de 3-nitrotirosina (3-NT) espinhais induzidas por capsaicina, ao passo que apresentou atividade antioxidante direta no texto de neutralização do radical ABTS. Em conclusão, nossos resultados mostram que o eriodictiol age como um antagonista do receptor TRPV1, com atividade antioxidante, induzindo antinocicepção sem os efeitos colaterais e limitações esperados para antagonistas do receptor TRPV1.

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