A research report submitted to the Faculty of Health Sciences, University of the Witwatersrand, Johannesburg, in partial fulfilment of the requirements for the degree of Master of Science in Medicine in Pharmaceutical Affairs. Johannesburg, 2003 / Quinine is a naturally occurring alkaloid found in the bark of the South American cinchona tree. It is used to treat malaria, to relieve nocturnal leg cramps and is used as an antipyretic. Anecdotal evidence, especially from community pharmacists, suggests widespread misuse of quinine sulphate. It has been taken for a range of non-indicated uses ranging from a single dose monthly contraceptive to a post coital “morning after” contraceptive. A self-administered questionnaire, together with a confidentiality and anonymity declaration, was offered to all females requesting quinine sulphate at a pharmacy in Hillbrow, Johannesburg. After completing the questionnaire, the participants were counselled on the proper indications, as well as the consequences of misuse of quinine. / IT2018

A produção de soro no Brasil, único tratamento eficaz nos casos de acidentes ofídicos, utiliza equinos que apesar do grande porte, apresentam diminuição da longevidade quando comparado com os cavalos não imunizados. A radiação ionizante tem se mostrado como excelente ferramenta na diminuição da toxicidade de venenos e toxinas isoladas, além de promover a obtenção de melhores imunógenos para a produção de soro. Sabe-se, contudo, que os efeitos da radiação ionizante em materiais protéicos caracterizam-se por diversas alterações químicas, como fragmentação, cross-linking, agregação e oxidação devido aos produtos gerados pela radiólise da água. Porém, a ação da radiação gama em toxinas ainda não está totalmente esclarecida do ponto de vista estrutural e farmacológico, fato que impede a aplicação de tal metodologia no processo de produção do soro. Assim, foi proposto nesse trabalho a caracterização da crotamina, uma das principais proteínas do veneno da espécie Crotalus durissus terrificus, irradiada com raios gama de 60Co. Após o isolamento da toxina por técnicas cromatográficas e a realização de testes para comprovar a obtenção da crotamina pura, a toxina, nos estados nativo e irradiado, foi submetida às análises estruturais de Fluorescência e Dicroísmo Circular. Testes utilizando altas pressões hidrostáticas também foram realizados com o intuito de verificar se as alterações conformacionais causadas pela radiação sofreriam modificações sob altas pressões. Do ponto de vista farmacológico, testes de contração muscular foram realizados com o objetivo de delimitar a ação da crotamina em musculatura lisa, bem como a mudança na ação da toxina frente às alterações estruturais ocasionadas. As análises de Fluorescência e Dicroísmo Circular mostraram que há mudanças na conformação da crotamina quando submetida à radiação gama e que tais alterações possivelmente ocorrem na estrutura terciária e secundária da proteína. O observado nos testes farmacológicos mostraram que a crotamina irradiada foi menos eficaz na diminuição da contração muscular do ducto deferente de ratos em comparação com a crotamina nativa. Além disso, o comportamento da toxina irradiada na contração tônica, modulada por noradrenalina, foi distinto daquele observado para a toxina nativa. / The serum production in Brazil, the only effective treatment in cases of snakebites, uses horses that although large size, have reduced llifespan compared with horses not immunized. Ionizing radiation has been shown as an excellent tool in reducing the toxicity of venoms and toxins isolated, and promote the achievement of better immunogens for serum production, and contributing to the welfare of serum-producing animals. It is known, however, that the effects of ionizing radiation on protein are characterized by various chemical modifications, such as fragmentation, cross-linking due to aggregation and oxidation products generated by water radiolysis. However, the action of gamma radiation on toxins is not yet fully understood structurally and pharmacologically, a fact that prevents the application of this methodology in the serum production process. So we proposed in this paper the characterization of crotamine, an important protein from the venom of Crotalus durissus terrificus species, irradiated with 60Co gamma rays. After isolating the toxin by chromatographic techniques and testing to prove the obtaining of pure crotamine, it was irradiated with gamma rays and subjected to structural analysis, Fluorescence and Circular Dichroism. Using high hydrostatic pressure tests were also conducted in order to verify that the conformational changes caused by radiation suffer modifications under high pressures. From the pharmacological point of view, muscle contraction tests were conducted with the objective of limiting the action of crotamine in smooth muscle as well as the change in the action of toxin caused structural changes to the front. Analysis of Circular Dichroism and Fluorescence showed changes in structural conformation of crotamine when subjected to gamma radiation and that such changes possibly occurring in the secondary and tertiary structure of the protein. The observed in pharmacological tests showed that the irradiated crotamine was less effective in lowering the vas deferens twitch in rats in comparison to native crotamine. In addition, the behavior of irradiated toxin in tonic contraction, modulated by noradrenaline, was different from that observed for the native toxin.

A produção de soro no Brasil, único tratamento eficaz nos casos de acidentes ofídicos, utiliza equinos que apesar do grande porte, apresentam diminuição da longevidade quando comparado com os cavalos não imunizados. A radiação ionizante tem se mostrado como excelente ferramenta na diminuição da toxicidade de venenos e toxinas isoladas, além de promover a obtenção de melhores imunógenos para a produção de soro. Sabe-se, contudo, que os efeitos da radiação ionizante em materiais protéicos caracterizam-se por diversas alterações químicas, como fragmentação, cross-linking, agregação e oxidação devido aos produtos gerados pela radiólise da água. Porém, a ação da radiação gama em toxinas ainda não está totalmente esclarecida do ponto de vista estrutural e farmacológico, fato que impede a aplicação de tal metodologia no processo de produção do soro. Assim, foi proposto nesse trabalho a caracterização da crotamina, uma das principais proteínas do veneno da espécie Crotalus durissus terrificus, irradiada com raios gama de 60Co. Após o isolamento da toxina por técnicas cromatográficas e a realização de testes para comprovar a obtenção da crotamina pura, a toxina, nos estados nativo e irradiado, foi submetida às análises estruturais de Fluorescência e Dicroísmo Circular. Testes utilizando altas pressões hidrostáticas também foram realizados com o intuito de verificar se as alterações conformacionais causadas pela radiação sofreriam modificações sob altas pressões. Do ponto de vista farmacológico, testes de contração muscular foram realizados com o objetivo de delimitar a ação da crotamina em musculatura lisa, bem como a mudança na ação da toxina frente às alterações estruturais ocasionadas. As análises de Fluorescência e Dicroísmo Circular mostraram que há mudanças na conformação da crotamina quando submetida à radiação gama e que tais alterações possivelmente ocorrem na estrutura terciária e secundária da proteína. O observado nos testes farmacológicos mostraram que a crotamina irradiada foi menos eficaz na diminuição da contração muscular do ducto deferente de ratos em comparação com a crotamina nativa. Além disso, o comportamento da toxina irradiada na contração tônica, modulada por noradrenalina, foi distinto daquele observado para a toxina nativa. / The serum production in Brazil, the only effective treatment in cases of snakebites, uses horses that although large size, have reduced llifespan compared with horses not immunized. Ionizing radiation has been shown as an excellent tool in reducing the toxicity of venoms and toxins isolated, and promote the achievement of better immunogens for serum production, and contributing to the welfare of serum-producing animals. It is known, however, that the effects of ionizing radiation on protein are characterized by various chemical modifications, such as fragmentation, cross-linking due to aggregation and oxidation products generated by water radiolysis. However, the action of gamma radiation on toxins is not yet fully understood structurally and pharmacologically, a fact that prevents the application of this methodology in the serum production process. So we proposed in this paper the characterization of crotamine, an important protein from the venom of Crotalus durissus terrificus species, irradiated with 60Co gamma rays. After isolating the toxin by chromatographic techniques and testing to prove the obtaining of pure crotamine, it was irradiated with gamma rays and subjected to structural analysis, Fluorescence and Circular Dichroism. Using high hydrostatic pressure tests were also conducted in order to verify that the conformational changes caused by radiation suffer modifications under high pressures. From the pharmacological point of view, muscle contraction tests were conducted with the objective of limiting the action of crotamine in smooth muscle as well as the change in the action of toxin caused structural changes to the front. Analysis of Circular Dichroism and Fluorescence showed changes in structural conformation of crotamine when subjected to gamma radiation and that such changes possibly occurring in the secondary and tertiary structure of the protein. The observed in pharmacological tests showed that the irradiated crotamine was less effective in lowering the vas deferens twitch in rats in comparison to native crotamine. In addition, the behavior of irradiated toxin in tonic contraction, modulated by noradrenaline, was different from that observed for the native toxin.