Made available in DSpace on 2014-06-12T23:01:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo9188_1.pdf: 1146273 bytes, checksum: 0c77c85353c361a9afdf5f942633211c (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / O trabalho realizado teve como foco principal, a preparação de diânions, obtidos a partir de teluretos alquílicos, e o estudo do comportamento dessas entidades frente à variados eletrófilos. A derivatização dessas em outras espécies organometálicas também foi estudada, e a preparação de diferentes classes de compostos foi realizada. Na parte do trabalho que diz respeito à preparação de espécies di-litiadas, cetonas e aldeídos foram utilizados como eletrófilos. Dessas reações foram produzidos 1,4-dióis que foram transformados em seus respectivos éteres cíclicos via catálise ácida (Esquema 1). R1 Li O Li R2 O R3 R1 OH R2 HO R3 R1, R2 = H ou metil R3 = Aril, alquil ou furfuríl R1 O R2 R3 H+ R1 OH Ten-Bu 2 eq. n-BuLi (Esquema 1) Apresentamos também os resultados obtidos da transmetalação das espécies di-litiadas com Ce III e seu uso na formação de espirocetais. As espécies di-litiadas foram também convertidas em cianocupratos de ordem superior e submetidas à reação com 2-cicloexenona (Esquema 2).R1 Li O Li O O R1 OH O O R1 O O 0,5eq.CuCN CeCl3 R1 Cl2CeO CeCl2 R1 OLi CuCNLi2 2 2 exemplos 8 exemplos R1 = Me ou H (Esquema 2) Um dos hidroxiteluretos foi submetido à resolução cinética enzimática, e ambos os enantiômeros obtidos da resolução foram utilizados como blocos de síntese na preparação de substâncias quirais com atividade biológica. Como exemplo, no Esquema 3 esta apresentada a preparação da (S)-(-)-γ- valerolactona e seu uso na preparação do espirocetal 91a. OH Ten-Bu O O (S) Ten-Bu OH Ten-Bu K2CO3 / MeOH Cl2Ce O CeCl2 1) n-BuLi 2)CO2 3)H+ (S) 1) n-BuLi 2)CeCl3 (R) (R) O O (R) A (S) A B B Syn : Anti / 1:1 (91a) e.e 99% e.e 99% e.e

A cor vermelha brilhante característica do presunto Parma é resultante, principalmente, do pigmento Zinco-protoporfirina IX (ZnPP). A ZnPP é formada a partir da mioglobina por uma reação de transmetalação, catalisada pela enzima ferroquelatase (FECH), em que o íon de Fe(II) coordenado ao grupo heme é substituído pelo íon Zn(II). O presunto Parma apresenta uma maior estabilidade oxidativa em relação aos demais produtos cárneos curados além de não conter nitrito e nitrato, portanto, são considerados mais saudáveis. A utilização da FECH no processamento de carnes curadas pode permitir a produção de produtos cárneos curados mais saudáveis e em menor tempo. No presente trabalho a proteína ferroquelatase de Bacillus subtilis (BsFECH) foi expressa em células de E. coli BL21(DE3), purificada por cromatografia de afinidade ao níquel e exclusão por tamanho e caracterizada por dicroísmo circular, emissão de fluorescência do triptofano e cromatografia de exclusão por tamanho analítico. Em termos de estabilidade foi encontrado que altas concentrações de sal aumentam a estabilidade da proteína frente aos agentes denaturantes ureia e temperatura. A BsFECH produzida é capaz de ligar-se ao substrato modelo de porfirina (TPPS), conforme verificado por espectroscopia de UV-Vis, com uma Ka = 3,8x105 M-1 e é capaz de se associar à metamioglobina, conforme verificado por reação de cross-linking com dissuccinimidil suberato e avaliado por SDS-PAGE. A BsFECH aumenta significativamente a taxa de inserção de íons de zinco na TPPS e mostra uma cinética de saturação com uma constante de ligação aparente de Zn(II) ao complexo [BsFECH-TPPS] de 1,3x104 M e uma constante de primeira ordem de 6,6x10-1 h-1 para a dissociação do complexo ternário. A reação de troca ferro/zinco na mioglobina catalisada pela BsFECH é facilitada pela proteólise limitada da mioglobina com pepsina que abre um caminho para a reação de troca metálica com base na interação proteína-proteína entre o fragmento globina da mioglobina e a BsFECH. / The bright red color, characteristic of the Parma ham, results mainly of the pigment Zinc-Protoporphyrin IX (ZnPP). The ZnPP is formed from myoglobin by the reaction, catalyzed by ferrochelatase enzyme (FECH), in which Fe(II) ions coordinated to the heme group is replaced by Zn(II) ions. Parma ham shows greater oxidative stability when compared to others cured meat products besides do not contain nitrite and nitrate and, therefore, is considered healthier. The use of FECH in the processing of cured meats may allow the production of healthier cured meat products in a shorter period of time. In this work, the ferrochelatase protein from Bacillus subtilis was expressed in E. coli BL21(DE3) cells, purified by nickel affinity chromatography and size exclusion, and characterized by circular dichroism, fluorescence emission of tryptophan and analytical size exclusion chromatography. In terms of stability, it was found that the high salt content enhances the protein stability against the denaturation agents urea and temperature. The BsFECH produced is able to bind to the porphyrin model substrate (TPPS), as verified by UV-Vis spectroscopy, with Ka = 3.8x105 M-1 and is capable to associate to metamyoglobin as verified by cross-linking reaction with dissuccinimidil suberato, as observed by SDS-PAGE. The BsFECH increases, significantly, the zinc ions insertion rate in TPPS and shows a saturation kinetics behavior with an apparent biding constant of Zn(II) to the [BsFECH-TPPS] complex of 1.3x104 M and a first order rate constant for the dissociation of ternary complex of 6.6x10-1 h-1. The Fe/Zn exchange reaction in the myoglobin as catalyzed by BsFECH is facilitated by myoglobin-limited proteolysis with pepsin that opens a reaction channel for the metallic exchange based on protein-protein interaction between the globin moiety of myoglobin and BsFECH.

A cor vermelha brilhante característica do presunto Parma é resultante, principalmente, do pigmento Zinco-protoporfirina IX (ZnPP). A ZnPP é formada a partir da mioglobina por uma reação de transmetalação, catalisada pela enzima ferroquelatase (FECH), em que o íon de Fe(II) coordenado ao grupo heme é substituído pelo íon Zn(II). O presunto Parma apresenta uma maior estabilidade oxidativa em relação aos demais produtos cárneos curados além de não conter nitrito e nitrato, portanto, são considerados mais saudáveis. A utilização da FECH no processamento de carnes curadas pode permitir a produção de produtos cárneos curados mais saudáveis e em menor tempo. No presente trabalho a proteína ferroquelatase de Bacillus subtilis (BsFECH) foi expressa em células de E. coli BL21(DE3), purificada por cromatografia de afinidade ao níquel e exclusão por tamanho e caracterizada por dicroísmo circular, emissão de fluorescência do triptofano e cromatografia de exclusão por tamanho analítico. Em termos de estabilidade foi encontrado que altas concentrações de sal aumentam a estabilidade da proteína frente aos agentes denaturantes ureia e temperatura. A BsFECH produzida é capaz de ligar-se ao substrato modelo de porfirina (TPPS), conforme verificado por espectroscopia de UV-Vis, com uma Ka = 3,8x105 M-1 e é capaz de se associar à metamioglobina, conforme verificado por reação de cross-linking com dissuccinimidil suberato e avaliado por SDS-PAGE. A BsFECH aumenta significativamente a taxa de inserção de íons de zinco na TPPS e mostra uma cinética de saturação com uma constante de ligação aparente de Zn(II) ao complexo [BsFECH-TPPS] de 1,3x104 M e uma constante de primeira ordem de 6,6x10-1 h-1 para a dissociação do complexo ternário. A reação de troca ferro/zinco na mioglobina catalisada pela BsFECH é facilitada pela proteólise limitada da mioglobina com pepsina que abre um caminho para a reação de troca metálica com base na interação proteína-proteína entre o fragmento globina da mioglobina e a BsFECH. / The bright red color, characteristic of the Parma ham, results mainly of the pigment Zinc-Protoporphyrin IX (ZnPP). The ZnPP is formed from myoglobin by the reaction, catalyzed by ferrochelatase enzyme (FECH), in which Fe(II) ions coordinated to the heme group is replaced by Zn(II) ions. Parma ham shows greater oxidative stability when compared to others cured meat products besides do not contain nitrite and nitrate and, therefore, is considered healthier. The use of FECH in the processing of cured meats may allow the production of healthier cured meat products in a shorter period of time. In this work, the ferrochelatase protein from Bacillus subtilis was expressed in E. coli BL21(DE3) cells, purified by nickel affinity chromatography and size exclusion, and characterized by circular dichroism, fluorescence emission of tryptophan and analytical size exclusion chromatography. In terms of stability, it was found that the high salt content enhances the protein stability against the denaturation agents urea and temperature. The BsFECH produced is able to bind to the porphyrin model substrate (TPPS), as verified by UV-Vis spectroscopy, with Ka = 3.8x105 M-1 and is capable to associate to metamyoglobin as verified by cross-linking reaction with dissuccinimidil suberato, as observed by SDS-PAGE. The BsFECH increases, significantly, the zinc ions insertion rate in TPPS and shows a saturation kinetics behavior with an apparent biding constant of Zn(II) to the [BsFECH-TPPS] complex of 1.3x104 M and a first order rate constant for the dissociation of ternary complex of 6.6x10-1 h-1. The Fe/Zn exchange reaction in the myoglobin as catalyzed by BsFECH is facilitated by myoglobin-limited proteolysis with pepsin that opens a reaction channel for the metallic exchange based on protein-protein interaction between the globin moiety of myoglobin and BsFECH.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Gadolinium (Gd) is the basis of contrast media most used in magnetic resonance imaging (MRI). Because it is a very toxic metal ion, all Gd-based contrast media present chelating agents in their composition. Gd-based formulations are commercially available in concentrations of 1 and 0.5 mol L-1, which are almost exclusively excreted by the kidneys without producing toxic effects. In 2006, however, two European groups independently suggested a link between the administration of gadolinium chelates and the occurrence of nephrogenic systemic fibrosis (NSF) in patients with renal insufficiency. NSF is a serious disease, which origin is attributed to transmetalation reactions between Gd and endogenous metals. In this work, we used the techniques atomic absorption spectrometry, mass spectrometry with inductively coupled plasma and liquid chromatography with mass detector to investigate metals present as impurities and / or contaminants in five Gd-based contrast formulations and their possible transmetalation reactions. The results showed that several metals are present in the formulations, the rare earth elements (Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Eu, Tb, Dy, Ho, Er and Tm) and others such as Al, As and Pb, notoriously toxic to humans. To evaluate transmetallation reactions the Gd-DTPA complex (gadopentetate dimeglumine) was used as template model. It was found that practically all elements present as contaminants in the formulation are able to replace Gd in the complex. Even endogenous metals such as Cu and Fe, which do not present any toxicological potential, may cause , due to transmetallation reations, free Gd3 + to be formed. / O gadolínio (Gd) é a base do meio de contraste mais utilizado em ressonância magnética (RM). Por se tratar de um íon metálico muito tóxico, todos os meios de contraste com Gd possuem agentes quelantes em sua composição. As formulações de Gd estão comercialmente disponíveis em concentrações de 0,5 e 1 mol L-1, sendo estas, quase exclusivamente, excretadas por via renal, sem produzir efeitos tóxicos. Porém, em 2006, dois grupos europeus independentes sugeriram uma relação entre a administração de complexos gadolínicos e a ocorrência de fibrose sistêmica nefrogênica (FSN) em pacientes com insuficiência renal. A FSN é uma doença grave, atribuída a reações de transmetalação do Gd de seus complexos por metais endógenos. Neste trabalho, utilizaram-se técnicas de espectrometria de absorção atômica, espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado e cromatografia líquida com detector de massa para investigar metais presentes como impurezas e/ou contaminantes em cinco formulações de contrastes a base de Gd e suas reações de transmetalação. Os resultados encontrados mostraram que outros metais, além do Gd, estão presentes nas formulações, os elementos terras-raras (Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Eu, Tb, Dy, Ho, Er e Tm) e elementos como Al, As e Pb, sabidamente tóxicos para o ser humano. Para verificar a transmetalação, o complexo Gd-DTPA (Gadopentetato dimeglumina) foi utilizado como modelo e verificou-se que, praticamente, todos os elementos presentes como contaminantes nas formulações substituíram o Gd no complexo, ou seja, mesmo a presença de metais endógenos como Cu e Fe, que não apresentariam potencial toxicológico podem, através da transmetalação, levar à presença de Gd3+ livre.