Ligantes oxindolimínicos foram sintetizados através de procedimentos já desenvolvidos em nosso laboratório, a partir do 2,3-dioxindol (isatina) e aminas ou diaminas selecionadas, e em seguida metalados. Foram investigados dois complexos de cobre(II) com os ligantes isaepy, preparado a partir de 2-(2-aminoetilpiridina) e isapn, a partir de 1,2-diaminoetano, e os correspondentes complexos de zinco(II). Após caracterização por diversas técnicas, sua reatividade com relação a biomoléculas (HSA e DNA) foi verificada, através de medidas de fluorescência e dicroísmo circular. Posteriormente, sua reatividade antiparasitária frente a T. cruzi foi testada. Todos eles apresentaram atividade tóxica frente às formas tripomastigota e amastigota do parasita, com índices de seletividade bastante promissores, quando comparados à droga atualmente em uso (benzonidazol) e outras alternativas descritas na literatura. Anteriormente estes complexos já haviam demonstrado atividade pró-apoptótica frente a diversas células tumorais, baseado em sua capacidade de gerar espécies reativas (EROs) e de inibir proteínas específicas, como a topoisomerase humana IB. Os resultados aqui obtidos deram origem a um pedido de patente (BR10 2013 026558-6, depositado junto ao INPI em 15/outubro/2013) visando o possível desenvolvimento de novos fármacos para a doença de Chagas. / Oxindolimine ligands were synthesized by procedures previously developed in our laboratory, from 2,3-dioxoindole(isatin) and amines or selected diamines, by condensation reactions, followed by metallation. Two copper(II) complexes with isaepy and isapn ligands, prepared from 2-(2-aminoethylpiridine) and 1,2-diaminoethane respectively, and their corresponding complexes of zinc(II) were investigated. After characterization by various techniques, their reactivity with respect to biomolecules (HSA and DNA) was verified, through measurements of fluorescence and circular dichroism. Subsequently, their antiparasitary reactivity against T. cruzi was tested. All complexes tested presents toxic activity against trypomastigote and amastigote forms of the parasite, with promising selectivity index, compared to drugs currently in use (benznidazole) and other alternative compounds described in literature. Previously, these complexes had shown pro-apoptotic activity against several tumor cells, based on their ability to generate reactive species and inhibit specific proteins, such as topoisomerases. The results obtained here gave rise to a patent application (BR10 2013 026558-6, deposited on INPI in October 15th, 2013), looking for a possible development of new drugs for Chagas disease.

Orientador: Lucas Fugikawa Santos / Banca: Giovani Fornereto Gozzi / Banca: Roberto Mendonça Faria / Resumo: Neste trabalho, foram estudadas as propriedades elétricas de filmes finos de óxido de zinco (ZnO) depositados por solução (spin-coating) de um precursor orgânico (acetato de zinco) em diferentes condições ambientais (temperatura, umidade e irradiância de luz), controladas em laboratório. A corrente dos dispositivos produzidos foi monitorada em função do tempo usando como parâmetros a irradiância de luz (entre 107 e 433 W/m2) usando uma lâmpada com espectro na região do ultravioleta-visível-infravermelho próximo (UV-vis-NIR) com o intuito de simular o espectro solar, a dose de irradiação (controlada pelo tempo de irradiação, entre 30 minutos e 120 minutos), a tensão aplicada (5 V e 30 V), a umidade relativa do ambiente (entre 30% e 80%) e a temperatura (32 oC e 50 oC). Além de um tempo de resposta considerável (da ordem de vários minutos) para a condutividade atingir o seu valor final após a incidência de luz, percebeu-se um fenômeno de fotocondutividade persistente (após o desligamento da luz). Diversos parâmetros de resposta (valor máximo de condutância, condutância final sob irradiação, tempo de subida, tempo de queda, etc.) foram definidos e utilizados como dados de entrada de uma análise de resultados baseados em uma análise multifatorial completa, de dois níveis, envolvendo como fatores as condições ambientais da realização dos ensaios. O design experimental (DOE) utilizado teve 5 fatores (temperatura, umidade, dose, irradiância e temperatura), totalizando 32 corridas... / Abstract: In the present work, the electrical properties of zinc oxide (ZnO) thin-films deposited from organic precursor (zinc acetate) solutions by spin-coating were studied at different laboratory controlled conditions (temperature, humidity and lightirradiation). The current of the devices was monitored as a function of time using parameters as the light-irradiation (between 107 and 433 W/m2) using a lamp with the spectrum in the UV-visible-near infrared (UV-vis-NIR) region, simulating the solar spectrum, the irradiation dose (controlled by the irradiation time, between 30 and 120 minutes), the applied voltage (between 5 and 30 V), the environment relative humidity (between 30% and 80%) and the temperature (between 32 oC and 50 oC). Besides, a considerable response time (in the order of few minutes) needed for the conductivity to achieve its final value under irradiation, a persistent photoconductivity effect (after the light was put off) was observed. Several response parameters (maximum conductance, final conductance under irradiation, risetime, fall time, etc.) were defined and used as input data of a two-level full-multifactorial analysis involving as factors the environmental experimental conditions. A design of experiments (DOE) using 5 factors (temperature, humidity, irradiance, dose and temperature), totalizing 32 experimental runs, added to additional 3 intermediate factor value runs to increase the number of degrees of freedom in the system. Analysis of variance (ANOVA) ... / Mestre

A crescente urbanização e modernização leva a população a passar cada vez mais tempo em ambientes fechados e com climatização artificial. Estes ambientes são propícios para o desenvolvimento de contaminantes, como compostos orgânicos voláteis e microrganismos, os quais estão diretamente relacionados a problemas de saúde. Neste trabalho, propõe-se o uso de fotocatálise heterogênea para remoção de poluentes orgânicos presentes no ar. O semicondutor escolhido como fotocatalisador para este trabalho foi o óxido de zinco, que possui uma grande capacidade de absorção de luz UV. Inicialmente um estudo sistemático das condições de síntese de microestruturas de ZnO imobilizadas sobre diferentes substratos foi realizado com base em um planejamento de experimentos composto central circunscrito. Foram avaliadas as razões molares dos reagentes NaOH e D-frutose em relação à quantidade de Zn2+ presente no meio reacional, o tempo e a temperatura de síntese. A variável de resposta do sistema foi a porcentagem de degradação de rodamina B sob irradiação de luz ultravioleta por uma hora. Este corante é comumente usado como molécula alvo em ensaios de degradação fotocatalítica servindo de padrão para avaliação da eficiência do catalisador. Os materiais utilizados como substratos para o crescimento das microestruturas foram vidro, cobre e zinco. Os testes realizados permitiram concluir que, dentre os materiais estudados, substrato de zinco é o mais promissor, apresentando uma porcentagem de degradação máxima de 80%. Em relação às condições de síntese, os gráficos de contorno permitem identificar uma região de máxima resposta para o substrato zinco. As variáveis mais significativas do modelo estudado foram a quantidade de NaOH e a temperatura de síntese. Para a segunda etapa desta pesquisa, dois compostos facilmente encontrados em ambientes fechados – limoneno e acetona – foram utilizados como moléculas alvo de compostos orgânicos voláteis. Foram utilizados três reatores com configurações diferentes e três fotocatalisadores para o estudo de degradação fotocatalítica – TiO2 P25, ZnO Merck e nanobastões de ZnO sintetizados em laboratório. Os resultados indicam que o TiO2 apresenta uma maior facilidade de degradação de limoneno do que ZnO, totalizando uma remoção de 70% e 45%, respectivamente. O oposto acontece para acetona, onde ZnO apresentou uma degradação total de 61% e TiO2 48%. Nanobastões de ZnO foram responsáveis pela remoção de menos de 10% de limoneno. Estes resultados indicam a relação da atividade fotocatalítica com a interação entre estrutura do fotocatalisador/molécula alvo. / The increasing urbanization and modernization have led people to spend more and more time indoors and with artificial air conditioning. Such environments are conducive to the development of contaminants, such as volatile organic compounds and microorganisms, which are directly related to health issues. In this work, we propose the use of heterogeneous photocatalysis for organic pollutants removal in air. The semiconductor chosen as photocatalyst for this study was zinc oxide, a material with great UV light absorption capacity. Initially a systematic study of the ZnO microstructures synthesis conditions immobilized on different substrates was performed. In order to do so, a circumscribed central composite design of experiments was developed for each substrate. The reactants molar ratio – NaOH/Zn and Zn/Fructose –, time and temperature of synthesis were evaluated. The response variable was rhodamine B (RhB) degradation percentage using UV light for one hour. This dye is commonly used as a target molecule, been referred as standard test to evaluate the photocatalyst efficiency. The materials used as substrates for microstructures growth were glass, copper and zinc. The experiments shoed that, among the studied materials, zinc substrate is the most promising, with a maximum (RhB) degradation of 80%. Regarding the synthesis condition, the contour plots allow the identification of a maximum response region for the zinc substrate. The most significant variables from the studied model were the molar ratio NaOH/Zn and synthesis temperature. For the following step in this work, two compounds easily found indoors – limonene and acetone – were used as target molecules of volatile organic compounds (VOCs). Three reactors with different configurations, and three photocatalysts – TiO2 P25, ZnO Merck and synthesized ZnO nanorods – were used for the study of photocatalytic degradation. The results indicate that TiO2 has a greater ease of limonene degradation than ZnO, with a total removal of 70% e 45%, respectively. The opposite happens to acetone, where ZnO showed an overall degradation of 61 e 48%, respectively. ZnO nanorods were responsible for less than 10% of limonene removal. This results indicate a relation between photocatalytic activity and photocatalyst structure/target molecule.

Este estudo apresenta uma proposta de captação de energia solar através de células fotovoltaicas sobre telhas de zinco. Na maioria dos projetos existentes de sistemas fotovoltaicos, a implementação de módulos fotovoltaicos necessitam da adequação dos telhados e da estrutura para acomodá-los. Neste estudo a fixação será diretamente na telha, sem a necessidade de estruturas que alterem o telhado. Foi analisado a forma mais adequada de inserção das células fotovoltaicas sobre a telha, avaliando aspectos de layout, robustez, facilidade de implantação e de melhor captação de energia. Um protótipo no telhado foi construído com a captação direta de dados do mesmo. Foram produzidas estruturas, chamadas de calhas fotovoltaicas. Estas podem se encaixar na maior parte dos telhados existentes de zinco, sem a necessidade de inserção de estruturas para sua fixação. As calhas fotovoltaicas são módulos bem menores que os covencionais, podendo ser construídos de acordo com a potência desejada, com altura e largura necessários. Com a calhas fotovoltaicas produzidas, foram analisados sua performance através de coleta dos dados de tensão. Os resultados foram analisados relacionando-os com as quatro estações do ano, sendo obtidos resultados do tempo de produção de energia, o horário de inicialização e término de produção fotovoltaica. A estrutura da calha fotovoltaica foi avaliada com a análises de possibilidades de alterações ao longo dos testes. As calhas fotovoltaicas podem ser construidas de acordo com a potência requerida com somente a adição de novas calhas, sem a necessidade de alteração do telhado existente. O estudo apresentou resultados satisfatórios, analisando que ao longo de um ano a estrutura da calha não sofreu alterações e as medições de tensão se mantiveram constantes, sendo estes estudo realizado nas quatro estações do ano, sujeito as mais diversas intempéries. / This study presents a proposal for collecting solar energy through photovoltaic cells on roofs of zinc. Most of the existing projects of photovoltaic systems, the implementation of PV modules require the suitability of roofs and structure to accommodate them. In this study will be directly fixing the tile without the need to change the roof structures. It was considered the most appropriate form of integration of photovoltaic cells on the tile, evaluating aspects of layout, robustness, ease of deployment and improved energy harvesting. A prototype was built on the roof with direct capture the same data. structures were produced, called photovoltaic rails. These can fit in most existing zinc roofs without requiring insertion structures for fixing. The photovoltaic modules rails are much smaller than the covencionais, may be constructed in accordance with the desired power, with height and width needed. With photovoltaic rails produced were analyzed performance through collection voltage data. The results were analyzed relating them to the four seasons, and obtained energy production time results, the start and end time of photovoltaic production. The structure of the photovoltaic trough was assessed with the analysis of changes of possibilities in the tests. Photovoltaic rails can be built according to the power required with only the addition of new rails without the need for modification of the existing roof. The study showed satisfactory results, analyzing that over a year trough structure has not changed and voltage measurements remained constant, and these study conducted in the four seasons of the year, subject to the various weather.

Cryptococcus gattii é um dos principais agentes de infecção oportunista em todo o mundo. Esse fungo está presente no meio ambiente e, por isso, pode infectar diversos hospedeiros, inclusive seres humanos, nematóides e células ameboides. Acanthamoeba spp. são protozoários de vida livre que fagocitam diversos organismos, especialmente bactérias e fungos. Apesar de macrófagos e amebas serem evolutivamente distantes, eles compartilham diversas etapas comuns no processo de fagocitose e eliminação do patógeno. Além disso, existem teorias de que amebas e macrófagos possuem um ancestral comum. Para averiguar se essas duas células fagocíticas apresentam estratégias antifúngicas similares, nós analisamos o mecanismo de imunidade nutricional. Essa estratégia imunológica reduz a disponibilidade de nutrientes essenciais para o patógeno, inclusive metais de transição como o zinco. Neste trabalho, nós analisamos se há modulação da homeostase de zinco em Acanthamoeba castellanii durante sua interação com C. gattii. Testes de fagocitose e taxa de replicação intracelular (IPR) realizados através da interação de amebas com a linhagem selvagem (WT) e mutante do gene ZIP1 de C. gattii. O mutante utilizado (zip1Δ) é caracterizado pela sua incapacidade de crescer sem a presença de zinco. Nós observamos que a linhagem mutante foi mais fagocitada por células de A. castellanii comparado com WT. Também, o teste de IPR mostrou que a atividade antifúngica das células hospedeiras apresentou-se mais efetiva contra as células mutantes. Entretanto, a sobrevivência de zip1Δ foi maior quando zinco extracelular (10 M) foi adicionado ao meio de interação. Esses resultados sugerem que as células criptocócicas internalizadas podem estar sofrendo uma privação da disponibilidade de zinco no interior do fagossomo. Para analisar alterações nos transportadores de zinco das células hospedeiras durante sua interação com C. gattii, análises de PCR quantitativo em tempo real (RT-qPCR) foram realizadas para os transportadores de zinco das famílias ZIP e ZnT. Uma intensa modulação de alguns genes foi observado após 3 e 24 horas pós-infecção. Além disso, análises de citometria de fluxo mostraram que os níveis de zinco livre das amebas estavam reduzidos devido a presença do fungo. Esses resultados sugerem que amebas podem modular a disponibilidade de zinco, afim de prejudicar o patógeno. / Cryptococcus gattii is one of the most important agents of opportunistic infections worldwide. They are found in the environment, where it can interact with different host types, including humans, nematodes and amoebic cells. Acanthamoeba spp. are free-living protozoa that basically feed on bacteria and yeast through phagocytosis. Macrophages and amoebae, although evolutionarily distant, share conserved mechanisms related to steps of phagocytosis and microbial killing. In addition, it has been hypothesized that amoeba and macrophage have a common ancestor. To investigate if there are similar antifungal strategies between both cellular types, we analyzed the nutritional immunity mechanism. It is a process defined as a reduction of essential nutrients availability to the pathogen, such as zinc. In this context, we investigate if amoeba cells are able to modulate zinc homeostasis during the interaction with C. gattii. Phagocytosis and intracellular replications (IPR) analysis performed through the interaction between amoebae and wild-type (WT) and mutant for the ZIP1 gene (zip1Δ) strains of C. gattii. The mutant is unable to grow in absence of zinc. We found that zip1Δ strain is more readily engulfed by A. castellanii cells compared to WT. In addition, IPR analysis showed that the antifungal activity of such host cells was more effective against the mutant cells. However, the mutant strain survival was increased when additional extracellular zinc (10 M) was added to the interaction medium. This data suggests that engulfed cryptococcal cells might have been experiencing a deprivation of zinc inside the phagosome. To further evaluate alterations of zinc transporters in host cells due to cryptococcal infection, RT-qPCR analysis was performed for the ZIP and ZnT zinc transporter families. An intense modulation of some genes was found after 3 and 24 hours’ post-infection. Furthermore, flow cytometry analysis showed that free zinc levels from amoebae are reduced by the cryptococcal presence. These results indicate that amoebae are able to modulate zinc availability to harm the pathogen.

Neste trabalho se realiza a síntese e caracterização de nanofios de óxido de zinco. Adicionalmente se apresenta o processo de montagem de um dispositivo para medidas elétricas deste material. Estuda-se complementarmente o efeito do tratamento de plasma sobre as propriedades de fotoluminescência do material. Nanofios foram sintetizados pelo mecanismo vapor-líquido-sólido (VLS), utilizando ouro como catalizador e safira c-plane como substrato. As amostras foram caracterizadas utilizando microscopia eletrônica de varredura, fotoluminescência a temperatura ambiente, difração de raios X, e microscopia eletrônica de transmissão. Os nanofios obtidos têm seção transversal com formato quase hexagonal, e larguras de aproximadamente 46 nm. O comprimento deles varia de 3 a 10 μm. Os resultados de difração de raios x e microscopia eletrônica de transmissão mostram que eles são monocristalinos com rede cristalina tipo wurtzita, e com direção de crescimento no eixo c. Foram estudados os efeitos da potência de plasma de oxigênio (O2) na fotoluminescência dos nanofios a temperatura ambiente. A diferença na fotoluminescência após diferentes tratamentos de plasma de O2 mostra que a razão entre a emissão da região do band gap e da banda do visível pode ser modificada pelo tratamento. Este efeito corrobora com a hipótese de que a banda verde de luminescência está relacionada às vacâncias de zinco. A variação percentual da razão entre as duas regiões apresenta uma dependência linear com a potência do plasma. / In this work, we performed the synthesis and characterization of zinc oxide nanowires. We also report an assembly process to measure the electrical properties of this material. We study the plasma treatment effect on the photoluminescence spectra of the nanowires. Nanowires were synthesized via vapor-liquid-solid mechanism, using gold as catalyst and c-plane sapphire as substrate. The samples were characterized using scanning electron microscopy, room temperature photoluminescence, x-rays diffraction and transmission electron microscopy. Our nanowires show a quasi-hexagonal cross section, with diameters of approximately 46 nm. Their lengths ranged from 3 to 10 μm. Our results show monocrystalline wurtzite crystal nanowires with c growth direction. We also study the plasma power effect of oxygen (O2) plasma treatment on the room temperature photoluminescence spectra of the nanowires. Our results show that the deep level emission to near band emission ratio decreases with the plasma treatment. This effect supports the hypothesis that claims the green band luminescence is related to the oxygen vacancies. Furthermore, the relative ratio change depends linearly on the plasma power.

As peças fundidas sob pressão com Zamac Z5 no formato de peças técnicas com galvanoplastia em Cromo, rejeitadas durante o processo são encaminhadas para beneficiamento, como sucata, na empresa fornecedora de Zamac. No entanto, durante o beneficiamento, somente 35% do material enviado retorna para empresa, assim 65% do peso deste material é perdido. A matéria-prima é um dos principais custos da empresa, apresentando assim uma grande oportunidade de economia no processo de fabricação. O objetivo desse trabalho é verificar a viabilidade de fundição das peças técnicas rejeitadas, como matéria-prima para a fabricação de peças de moda. As sucatas foram analisadas quanto a sua composição química, microestrutura e análise térmica. Com esta sucata foram fundidas sob pressão peças de moda usadas em calçados e acessórios, fivelas e enfeites, com estes foram realizadas análises de microestrutura e ensaios de corrosão, propriedades mecânicas e ainda testes de desempenho pertinentes as suas aplicações. As amostras fundidas com 100% de sucata responderam de forma satisfatória a todos os ensaios, em alguns casos de maneira superior às peças de controle fundidas com matéria-prima virgem. Evidenciou-se que a sucata, oriunda de peças técnicas com galvanoplastia em Cromo, pode ser usada como matéria-prima para confecção de peças de moda, fivelas e enfeites, apresentando assim uma redução de 30% no custo de fabricação das mesmas. / In the production of Zamac Z5 metal parts by ppressure casting, which are normally chrome electroplated, some of those end up being rejected and, as a consequence, returned as scrap to the Zamac supplier companies. However, from the supplier after reprocessing, only 35% of the material returns to be used in the manufacturing. So, 65% of this material weight is lost. The raw material is one of the main costs of the company, presenting a great opportunity for savings in the manufacturing process. The objective of this research is to check the viability of feeding the casting process with rejected parts, reusing them as raw material for fashionable accessories manufacturing. The scraps have been analyzed for verification of the chemical composition, microstructure and submmited to thermal analysis. These scraps were used as basis to die casted parts which were used in the manufacturing process of footwear, accessories, buckles and frills. Microstructure, mechanical testing, relevant performance and corrosion tests were carried out according with the parts applications. The samples manufactured with 100% scrap have had satisfactory results to all the tests, in some cases in a superior manner in comparison to controled parts manufactured with Virgin raw material. There are evidences which prove that the scraps, when coming from technical parts with chrome electroplating, can be used as raw material for production of parts of sets, buckles and frills, showing a 30% reduction in the costs of their manufacturing .

Desde sua descoberta em meados do século XIX, os reagentes organometálicos têm sido amplamente utilizados na síntese orgânica, sendo bastante eficientes na formação de novas ligações carbono-carbono. A escolha do reagente organometálico ideal para determinada reação envolve conhecimentos relacionados à sua natureza química e à própria reatividade do substrato. O núcleo quinoxalínico apresenta um grande potencial para a química medicinal, estando presente em diversos produtos naturais e sintéticos que apresentam atividade biológica. Apesar disso, existem poucos estudos na literatura sobre a aplicação de reagentes organometálicos na funcionalização de quinoxalinas. A reação de metalação dirigida usando bases organometálicas é uma poderosa ferramenta para funcionalização de substratos aromáticos. Contudo, exemplos da aplicação desta estratégia na funcionalização de quinoxalinas são bastante raros. Assim, este trabalho teve como principal objetivo investigar a reatividade dos reagentes organometálicos derivados de zinco, magnésio e lítio em reações de metalação de quinoxalinas substituídas com grupos funcionais nas posições C-2 e C-6. Embora as quinoxalinas substituídas com grupos éster, amida e fenil na posição C-2 não tenham apresentado a reatividade esperada frente aos amidetos mistos de zinco e magnésio (TMPZnCl?MgCl2?LiCl, TMP2Zn?2MgCl2?2LiCl, TMPMgCl?LiCl e TMP2Mg?2LiCl), uma nova metodologia foi desenvolvida utilizando TMPLi como base, na presença de ZnCl2, que permitiu a preparação de vários derivados difuncionalizados em bons rendimentos, muitos dos quais de estrutura inédita. Quinoxalinas não substituídas nas posições C-2 e C-3 possuem reconhecida intolerância à presença de reagentes organometálicos, rendendo preferencialmente produtos de dimerização. Desta forma, uma contribuição importante deste trabalho foi o desenvolvimento de uma metodologia de funcionalização da quinoxalina de estrutura mais simples em micro-ondas, mediada pelo sistema TMPMgCl?LiCl/ZnCl2, que permitiu a preparação de diversos derivados arilados em rendimentos que variaram de razoáveis a bons (25 a 94%). Além disso, a metodologia mostrou-se bastante eficiente para síntese de ligantes bidentados de interesse para a área de catálise / Since its discovery in the mid-nineteenth century, organometallic reagents have been widely used in organic synthesis, being very effective in the formation of new carbon-carbon bonds. The choice of the ideal organometallic reagent for certain reaction involves knowledge related to their chemical nature and reactivity of the substrate itself. The quinoxaline core has great potential for medicinal chemistry and is present in many natural and synthetic products presenting biological activity. Nevertheless, there are few studies on the application of organometallic reagents in the functionalization of quinoxalines. The directed metalation reaction using metal bases is powerful synthetic tool for functionalization of aromatic substrates. However, examples on the application of such strategy to the functionalization of of quinoxalines are very rare. This work mainly aimed to investigate the reactivity of organometallic reagents of zinc, magnesium and lithium in the metalation of quinoxalines substituted with functional groups at the C-2 and C-6 positions. Although C-2 substituted quinoxalines with ester and amide groups have not shown the expected reactivity with mixed amides of zinc, magnesium and lithium (TMPZnCl?MgCl2?LiCl, TMP2Zn?2MgCl2?2LiCl, TMPMgCl?LiCl and TMP2Mg?2LiCl), a new methodology was developed using TMPLi as a base in the presence of ZnCl2, allowing the preparation of various difuncionalized derivatives in good yields, many of them new compounds. Quinoxalines unsubstituted at the C-2 and C-3 positions have recognized intolerance to the presence of organometallic reagents, preferably yielding dimerization products. Thus, an important contribution of this work was the development of a functionalization methodology of the simplest quinoxaline in microwave mediated by the TMPMgCl?LiCl/ZnCl2, allowing the preparation of various arylated derivatives in yields ranging from reasonable to good (25 to 94%). Furthermore, the methodology could be applied to the synthesis of bidentate ligands of interest for catalysis

O presente trabalho tem como objetivo caracterizar três agrupamentos de genes da alfa proteobactéria Caulobacter crescentus envolvidos na resposta a metais e antibióticos. Analisamos o agrupamento composto pelos genes CC1637-CC1640, que contém um sistema BlaR/BlaI de transdução de sinal, e realizamos uma análise comparativa de dois sistemas de efluxo da família RND composto pelos genes CC2720-CC2725 e CC2388-CC2390 que estariam envolvidos na resposta a metais cádmio e zinco. Mutantes simples e duplos com deleção em fase foram obtidos, e o estudo da atividade promotora foi realizado através de ensaio de <font face=\"Symbol\">b-galactosidase utilizando gene repórter lacZ . Ensaios de RT-PCR e atividade <font face=\"Symbol\">b-galactosidase mostraram que o gene CC1638 provavelmente não possui promotor próprio e que os genes CC1637- CC1640 podem consituir um operon. A atividade promotora do gene CC1640 não responde a H2O2, Cd2+ e Zn2+, mas a linhagem <font face=\"Symbol\">DCC1640 apresentou baixa viabilidade na presença de Cd2+. As linhagens <font face=\"Symbol\">DCC1637 e <font face=\"Symbol\">DCC1638 mostraram sensibilidade a t-butil-hidroperóxido. A linhagem <font face=\"Symbol\">DCC1640 mostrou-se sensível aos antibióticos CTX e PPT, e ensaios de <font face=\"Symbol\">b-galactosidase em placa e em meio liquido mostraram indução da expressão pelos antibióticos CTX e CFE. Observamos uma auto-regulação do operon pela proteína codificada pelo gene CC1640 (BlaI), confirmado por ensaios de EMSA. A presença de BlaR inibe a ligação da proteína BlaI ao promotor, sugerindo que ambas BlaI/BlaR regulem em conjunto o promotor do gene CC1640. Análise in silico do consenso TTACGNNCGTAA localizado no promotor de CC1640 identificou esta sequência na região promotora de outros genes. A análise da expressão relativa sugere que os genes CC1568, CC1230 e CC2661 são regulados pela proteína BlaI, sugerindo que BlaI regula a expressão de outros genes possivelmente envolvidos na resposta a antibióticos <font face=\"Symbol\">b-lactâmicos. Ensaios de atividade <font face=\"Symbol\">b-galactosidase da região intergênica CC2720-CC2721 mostraram que esta não possui atividade promotora, e análise por RT-PCR confirmou que os genes CC2720-CC2721 são co-transcritos e que fazem parte do operon CC2720-CC2725. A expressão do operon mostrou indução significativa na presença de Cd2+, moderada indução na presença de Zn2+ e Co2+, e pouca indução na presença de Ni2+. A expressão do operon CC2388-CC2390 é altamente induzida na presença de níquel e cobalto, não é induzida por cádmio e moderadamente induzida por zinco. A linhagem <font face=\"Symbol\">DCC2724 não é sensível a zinco, cobalto ou níquel. A linhagem <font face=\"Symbol\">DCC2390 é sensível a cobalto, pouco sensível a níquel e não sensível a zinco, e ambas as linhagens foram sensíveis a cádmio. A obtenção do duplo mutante, assim como sua complementação, foram realizadas, e os resultados sugerem que se trata de dois sistemas de efluxo com diferentes respostas a metal. / The aim of this work is to characterize three clusters of genes from the alpha proteobacterium Caulobacter crescentus involved in metal and antibiotics response. We analyzed the cluster comprising genes CC1637-CC1640, which contains a BlaR/BlaI signal transduction system, and we performed a comparative analysis with two RND efflux systems consisting on genes CC2720-CC2725 and CC2388-CC2390, which are probably involved in cadmium and zinc response. Mutant strains for one or two of these genes were obtained, and the study of promoter activity was performed by <font face=\"Symbol\">b-galactosidase activity assays using lacZ as reporter gene. RT-PCR and <font face=\"Symbol\">b-galactosidase activity assays revealed that the CC1638 gene probably does not possess an exclusive promoter, and that the genes CC1637-CC1640 may constitute an operon. The promoter of CC1640 does not respond to H2O2, Cd2+ and Zn2+, but the <font face=\"Symbol\">DCC1640 strain presented low viability in the presence of Cd2+. The <font face=\"Symbol\">DCC1637 and <font face=\"Symbol\">DCC1638 strains showed sensitivity to t-butyl-hydroperoxide. The <font face=\"Symbol\">DCC1640 strain showed sensitivity to the antibiotics CTX and PPT, and <font face=\"Symbol\">b-galactosidase activity assays performed both on plates and liquid medium showed induction of the expression by the presence of antibiotics CTX and CFE. We observed auto-regulation of the operon by the protein encoded by the CC1640 gene (BlaI), which was confirmed by EMSA assays. The presence of BlaR inhibits the binding of the BlaI protein to the promoter, suggesting that both BlaI/BlaR regulate the CC1640 gene promoter. In silico analyses for the TTACGNNCGTAA consensus, located on CC1640 promoter, identified this sequence in promoter regions of other genes. Relative expression analyses indicate that the genes CC1568, CC1230 and CC2661 are regulated by the BlaI protein, suggesting that BlaI regulates the expression of other genes, possibly involved in <font face=\"Symbol\">b-lactamic antibiotics response. <font face=\"Symbol\">b-galactosidase activity assays of the intergenic region CC2720-CC2721 showed that it does not possess promoter activity, and a RT-PCR analysis confirmed that the genes CC2720-CC2721 are co-transcribed and belong to the CC2720-CC2725 operon. The expression of the operon showed significant induction in the presence of Cd2+, moderate induction in the presence of Zn2+ and Co2+, and a slight induction in the presence of Ni2+. The expression of the CC2388-CC2390 operon is highly induced in the presence of nickel and cobalt, not induced by cadmium and moderately induced by zinc. The <font face=\"Symbol\">DCC2724 strain is not sensitive to zinc, cobalt or nickel. The <font face=\"Symbol\">DCC2390 strain is sensitive to cobalt, slightly sensitive to nickel and not sensitive to zinc, and both strains are sensitive to cadmium. A double mutant was constructed, as well as a complemented strain, and results suggest that these are two efflux systems with distinct metal responses.

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.