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Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2022. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAP/DF). Os íons lantanídeos (Ln3+) possuem propriedades espectroscópicas e magnéticas únicas, as quais lhes proporcionam um amplo potencial de aplicação, como por exemplo: agentes antitumorais, catálise, sondas luminescentes, entre outras. Nas sondas luminescentes, os íons Ln3+ , quando coordenados a agentes complexantes cromóforos, como o ácido picolínico, podem intensificar suas propriedades luminescentes através do efeito antena. Compostos benzimidazóis normalmente são encontrados em produtos naturais, e são amplamente conhecidos por possuírem uma gama de atividades biológicas. Assim como o benzimidazol, as bases de Schiff apresentam extensa aplicação terapêutica, destacando-se em ambos a atividade anticancerígena. Este trabalho é dividido em duas etapas: a primeira etapa consiste na síntese e caracterização de complexos de íons Ln3+ obtidos a partir do ligante ácido picolínico. A segunda etapa mostra a síntese do Cloridrato de 2-(4-metoxifenil)-1H-benzimidazol (BenzHCl) a partir da base de Schiff N,N’-bis-(4-metoxibenzilideno)-benzeno-1,2-diamina (Anisalofeno) mediado por cloreto de Ln (Gd3+, Tb3+ ou Eu3+). Na primeira etapa, foram sintetizados 3 complexos inéditos com os íons: Gd (1), Eu (2) e Tb (3). Os complexos foram caracterizados por IV, TG/DTA, DRX de monocristal e pó. Ainda, realizou-se estudos de luminescência e estudo teórico de modelagem computacional. Diante das análises realizadas, foi possível obter as estruturas moleculares dos complexos 1-3, referindo-se a três complexos poliméricos e isoestruturais, onde a unidade assimétrica consiste em um cátion Ln3+ , um cátion Na+ , quatro ligantes pic e duas moléculas e meia de água, correspondendo à fórmula molecular Na[Ln(pic)4]⸱2,5H2O. Os estudos de luminescência dos complexos 1–3 demonstraram as bandas estreitas e características dos íons Ln3+ observando o efeito antena do ligante. Os estudos teóricos mostraram correspondência com os dados estruturais e luminescentes adquiridos experimentalmente. Já na segunda etapa deste trabalho, o mecanismo de reação do composto BenzHCl foi proposto a partir de diferentes estratégias sintéticas. A estrutura cristalina de BenzHCl revela duas unidades assimétricas semelhantes estabilizadas por ligações hidrogênio em moléculas de água, íons cloreto e átomos de nitrogênio protonados. O BenzHCl e a Anisalofeno foram caracterizados por IV, TG/DTA, DRX de monocristal, RMN de 1H e RMN de 13C. A viabilidade celular frente aos compostos BenzHCl e Anisalofeno (ensaio de MTT) foi testada em linhagem de célula saudável (fibroblasto) e em células de adenocarcinoma mamário humano (endenocarcinoma metastático MCF-7 e endenocarcinoma MDA-MB-231), onde ambos os compostos apresentaram maior toxicidade contra células doentes quando comparadas à célula saudável. Lanthanide ions (Ln3+) have unique spectroscopic and magnetic properties which provide them a wide application potential, such as antitumor agents, catalysis, luminescent probes, among others. As luminescent probes, Ln3+ ions, when coordinated to chromophore complexing agents, such as picolinic acid, can intensify their luminescent properties through the antenna effect. Benzimidazole compounds are commonly found on natural products and are widely known by having a range of biological activities. Just like benzimidazole, Schiff’s bases also have an extensive therapeutic application, with anticancer activity being highlighted in both. This work is divided in two steps: the first step consists in the synthesis and characterization of Ln3+ ion coordination compounds obtained from the picolinic acid. The second step shows the synthesis of 2-(4-methoxyphenyl)-1H-benzimidazole hydrochloride (BenzHCl) from the Schiff base N,N’-bis-(4-methoxybenzylidene)-benzene-1,2-diamine (Anisalofen) mediated by the lanthanide chloride (Gd3+, Tb3+ or Eu3+). In the first step, 3 new complexes with ions Gd (1), Eu (2) and Tb (3) were synthetized. These complexes were characterized by FT-IR, thermogravimetric analysis, powder XRD, and single crystal XRD. Moreover, luminescence studies and theoretical studies of computational modeling were carried out. From the analysis results, it was possible to obtain the molecular structures of complexes 1–3, which are polymeric and isostructural complexes, where the asymmetric unit consists of 1 Ln3+ cation, 1 Na+ cation, 4 pic deprotonated ligands and 2.5 molecules of water, corresponding to the molecular formula Na[Ln(pic)4]⸱2.5H2O. Luminescence studies of complexes 1–3 demonstrated the characteristics narrow bands of Ln3+ ions and the antenna effect of the ligand. Theoretical studies showed correspondence with experimentally acquired structural and luminescent data. In the second step of this work, the reaction mechanism of BenzHCl compound was proposed from different synthetic strategies. The crystal structure of BenzHCl revealed two similar asymmetric units stabilized by hydrogen bonds in water molecules, chlorine ions and protonated nitrogen atoms. Both BenzHCl and Anisalofen were characterized by FT-IR, thermogravimetric analysis, single crystal DRX, 1H NMR, and 13C NMR. The cell viability of BenzHCl and Anisalofen was tested through the MTT cytotoxicity assay in a healthy cell line (fibroblast) and in human mammary adenocarcinoma cells (MCF-7 and MDA-MB-231), where both compounds showed greater toxicity against diseased cells when comparted to the healthy cell.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Compostos heterocíclicos são moléculas orgânicas que possuem no anel um átomo diferente do carbono, como enxofre, oxigênio ou nitrogênio, podendo este anel ser aromático ou não. A química de compostos heterocíclicos é uma importante área da química orgânica que vem recebendo grande atenção da comunidade científica ao longo dos anos, por serem compostos amplamente distribuídos pela natureza e serem essenciais para a vida, desempenhando um papel vital no metabolismo das células. As julolidinas e os benzimidazóis são duas classes de compostos heterocíclicos que vem recebendo destaque nos últimos anos, devido às suas diversas aplicações e atividades biológicas reportadas na literatura. Outra área da química que vem recebendo atenção da comunidade científica nos últimos anos é a de sensores químicos fluorogênicos ou cromogênicos, que se baseiam no desenvolvimento de sistemas de detecção de espécies químicas, mediante mudança espontânea de cor ou emissão de radiação (fluorescência). Neste trabalho foram sintetizados oito derivados de julolidinas – quatro delas inéditas – que serão avaliados como sensores químicos fluorogênicos e/ou cromogênicos em diversas análises, como na detecção de fosfatase alcalina, detecção de espécies reativas de oxigênio como peróxido de hidrogênio e ácido hipocloroso e na detecção de íons metálicos em solução. Quatro das moléculas sintetizadas tiveram sua capacidade de complexação com diferentes metais avaliada e uma delas se mostrou seletiva para a complexação de Cu(II) em meio básico. Com isso, foram avaliados diversos parâmetros – concentração ótima de NaOH e ligante, cinética reacional, razão estequiométrica metal/ligante, seletividade, recuperação e precisão – e foi desenvolvida uma metodologia rápida, de baixo custo e de fácil acesso para determinação do teor de cobre em cachaças, que apresentou boa exatidão e precisão (CV = 4,5%). Palavras-chave: Benzimidazois. Benzotiazois. Sondas fluorescentes. Heterocyclic compounds are organic molecules that have another atom in their ring instead of carbon, such as sulfur, oxygen, or nitrogen. Besides, this molecules ring may be aromatic or not. The chemistry of heterocyclic compounds is an important area of organic chemistry that has received great attention from the scientific community over the years, since these compounds are widely available in nature and they are essential for life, providing a vital role in the metabolism of cells. Julolidines and benzimidazoles are two classes of heterocyclic compounds that are in the spotlight in recent years, due to their various applications and biological activities, which were reported in the literature. There is another area of chemistry receiving attention from the scientific community in recent years, which is fluorogenic or chromogenic chemical sensors. These sensors are based on the development of chemical species detection systems, through spontaneous color change or radiation emission (fluorescence). In this work, eight derivatives of julolidines were synthesized – four of them unpublished – and will be evaluated as fluorogenic and/or chromogenic chemical sensors in some analyzes, such as in the detection of alkaline phosphatase, detection of reactive oxygen species such as hydrogen peroxide and hypochlorous acid, and in the detection of metal ions in solution. We evaluated four of the synthesized molecules in their ability to complex with different metals. Furthermore, we proved that one of them is selective in complexing Cu(II) in an alkaline solution. Moreover, several parameters of these molecules were evaluated – optimal concentration of NaOH and ligand, reaction kinetics, stoichiometric metal/ligand ratio, selectivity, recovery, and precision – and a fast, low cost, and easily accessible methodology was developed for copper determination in cachaças, which presented good accuracy and precision (CV = 4.5%). Keywords: Benzimidazoles. Benzothiazoles. Fluorescent probes.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Nos últimos anos materiais moleculares avançados como OLEDs e Cristais Líquidos derivados de compostos heterocicliclos tem impulsionado o ramo da OrgânoEletrônica pelas suas aplicações como semicondutores orgânicos. Dentro deste contexto este trabalho tem como objetivo sintetizar, caracterizar e avaliar o potencial de novos materiais orgânicos para aplicações como semicondutores, derivados dos núcleos azaheterociclicos benzimidazol, quinoxalina e fenazina, funcionalizados com cadeias laterais alquílicas. Os núcleos benzimidazol, quinoxalina e fenazina que atuaram como blocos de construção foram: 4-(1H-benzo[d]imidazol-2-il)-fenol,1,4- dihidroquinoxalina-2,3-diona, fenazina-2,3-diol. As inserções das cadeias laterais nestes núcleos ocorreram via reações de alquilação (N, N,N, N,O e O,O alquilações), utilizouse como fonte das unidades alquílicas o brometo de dodecila. Como derivados funcionalizados alquilados foram obtidos: 1-Dodecilquinoxalina-2,3 (1H)diona,1-4- didodecilquinoxalina-2,3(1H,4H)-diona, 2-(4-(dodeciloxi)fenil)-1H benzo[d]imidazol, 1-dodecil-2-(4-(dodeciloxi)-fenil) 1H-benzo[d]imidazol, e 2,3-bis(dodeciloxi)-fenazina. Os derivados foram caracterizados por IV-ATR, ressonância magnética nuclear de 1H e 13C. Conforme esperado, após adição das cadeias alquílicas os novos derivados apresentaram pontos de fusão mais baixos que os compostos de partida. No tocante à etapa sintética as metodologias empregadas, se mostraram satisfatórias e com bons rendimentos. Foram feitos ainda analises para se verificar as propriedades liquidocristalinas dos derivados obtidos, pela técnica de microscopia óptica de luz polarizada (MOLP). De todos os compostos estudados neste trabalho, o derivado 2-(4- (dodeciloxi)fenil)-1H benzo[d]imidazol, 1-dodecil-2-(4-(dodeciloxi)-fenil) 1Hbenzo[d]imidazol apresentou comportamento liquido cristalino quando visualizado pela técnica de MOLP. Suas propriedades térmicas foram investigadas por DSC afim de se determinar suas temperaturas de transição de fase. In recent years advanced molecular materials such as OLEDs (Organic Light Emitting Diodes), and Liquid Crystals derived from heterocyclic compounds have propelled the branch of the Organic-Electronics for their applications as organic semiconductors. In this context, this work aims to synthesize, characterize and evaluate the potential of new organic materials for applications such as semiconductors, derived from the azaheterocyclic nuclei benzimidazole, quinoxaline and phenazine, functionalized with alkyl side chains. The benzimidazole, quinoxaline and phenazine nuclei acting as building blocks were: 4- (1H-benzo [d] imidazol-2-yl) -phenol, 1,4- dihydroquinoxaline-2,3-dione, phenazine-2,3 diol. The side chain insertions in these nuclei occurred via alkylation reactions (N, N, N, N, O and O, alkylations), the dodecyl bromide was used as the source of the alkyl units. As alkylated functionalized derivatives, 1-Dodecylquinoxaline-2,3 (1H) dione, 1-4-didodecylquinoxaline-2,3 (1H, 4H) -dione, 2- (4- (dodecyloxy) phenyl) -1H-benzo [ d] imidazole, 1-dodecyl-2- (4- (dodecyloxy) phenyl) 1H-benzo [d] imidazole, and 2,3-bis (dodecyloxy) -phenazine. All derivatives were suitably characterized by IV-ATR, 1 H and 13 C nuclear magnetic resonance. As expected, after addition of the alkyl chains the novel derivatives had lower melting points than the starting compounds. Regarding the synthetic step, the methodologies used were satisfactory and with good yields. Analyzes were also carried out to verify the liquid-crystalline properties of the derivatives obtained by polarized light optical microscopy (MOLP) technique. For the alkylated derivatives that exhibited crystalline liquid behavior visualized by MOLP and their thermal properties were investigated by DSC in order to determine their phase transition temperatures.

Resumo: Os nematoides gastrintestinais são um dos principais fatores limitantes na criação de pequenos ruminantes no mundo. Os benzimidazóis (BZ), as lactonas macrocíclicas (LM) e os imidazotiazóis são os anti-helmínticos mais utilizados para o controle desses parasitas. Contudo, o uso de fármacos leva inevitavelmente ao desenvolvimento de resistência anti-helmíntica (RAH). O diagnóstico de RAH é realizado principalmente por meio de métodos fenotípicos com baixa sensibilidade. Dessa forma, métodos moleculares, são necessários para melhorar a capacidade de detecção da RAH. Os objetivos desse trabalho foram avaliar o estado da RAH em nematoides gastrintestinais de ovinos no Ceará, investigar a relação entre a resistência a BZ e LM e padronizar técnica de diagnóstico de resistência molecular a levamisol (LEV) em H. contortus. Para tanto, o trabalho foi dividido em três experimentos. No experimento I foi realizado um levantamento da situação da resistência a BZ por meio do teste de eclosão de ovos (TEO) e da PCR em tempo real (qPCR) para identificar os polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) F167Y, F200Y e E198A. No experimento II foi realizada a seleção para resistência do isolado de H. contortus Inbred-Susceptible Edinburgh (ISE) com doses crescentes de oxifendazol (OXF), ivermectina (IVM) e oxifendazol mais ivermectina (IVMOXF). O desenvolvimento da resistência foi avaliado por qPCR, TEO para BZ e teste de desenvolvimento larva (TDL) para ivermectina. No terceiro experimento foi realizado a qPCR para o diagnóstico de resistência a LEV, baseando-se na deleção de 63pb no gene Hco-acr-8b codificante para os receptores nicotínicos de acetilcolina. Foram testadas 26 populações de H. contortus: Kokstad (LEV resistente), ISE (LEV susceptível) e 24 populações obtidas de rebanhos no estado do Ceará. Foi realizado o TDL para LEV em cinco isolados de campo. No experimento I a concentração efetiva média para inibir 50% da eclosão de ovos (CE50) no TEO foi de 2,46 ?g/mL (± 0,58 ?g/mL) e a resistência a BZ foi detectada em todas as fazendas pesquisadas. As frequências médias de alelos resistentes nos códons F200Y, F167Y e E198A foram 34,16% (± 12,13%), 58,31% (± 18,89%) e 0,016 (±0,012), respectivamente. No experimento II todos os tratamentos levaram ao aumento da frequência de alelos resistentes para os SNP F200Y e F167Y (p

Resumo A utilização de anti-helmínticos por longos períodos como principal medida de controle das parasitoses gastrintestinais de ruminantes levou a ineficácia aos levamisol, benzimidazóis e avermectinas. Este estudo descreve a atividade anti-helmíntica in vivo em populações naturais de nematoides trichostrongilídeos de caprinos. Foram selecionados 18 rebanhos provenientes dos biomas Caatinga (n=12) e Mata Atlântica (n=6), do Estado da Bahia, Brasil, criados em pastagens comunais em região semiárida. Grupos de oito a 10 animais foram tratados com albendazol (ABZ), ivermectina (IVM), levamisol (LEV), moxidectina (MOX) e closantel (CLOS). Os resultados do Teste de Redução da Contagem de Ovos nas Fezes indicaram resistência simultânea dos gêneros Haemonchus sp. e Trichostrongylus spp. para o ABZ, IVM, LEV, MOX e CLOS. As percentagens de eficácia variaram de 0-92%, 0-75%, 0-91%, 69-97% e 0-85% para o ABZ, IVM, LEV, MXD e CLOS, respectivamente, no bioma Caatinga e 0-59% para o ABZ e 9-59% para o IVM no bioma Mata Atlântica. Verificou-se nos rebanhos eficácia inferior a 95% para estes anti-helmínticos, com exceção de um único rebanho no qual a eficácia para MOX foi de 97%, o que sugere a presença de NGIs resistentes aos principais classes de anti-helmínticos em rebanhos caprinos destes biomas.

Benzimidazois e benzotiazois constituem duas classes de compostos heterocíclicos caracterizados estruturalmente pela presença de um anel benzênico fundido a um núcleo imidazol e tiazol, respectivamente. As subunidades benzimidazólica e benzotiazólica se fazem presentes na estrutura química de alguns insumos agrícolas e fármacos, sendo em muitos casosa responsável pelas propriedades biológicas destes compostos. No Capítulo 1 é descrita a síntese de 24 benzimidazois e 19 benzotiazois sob a catálise de bissulfito de sódio, em reações sob irradiação de micro-ondas. Os rendimentos obtidos variaram de 80 a 100% para ambas as classes de compostos. Estudos por espectrometria de massas para a reação de formação de benzimidazois possibilitaram compreender o mecanismo de reação. Inicialmente formase um aduto entre o aldeído e o bissulfito de sódioque, por sua vez, reage com a ortofenilenodiamina formando a correspondente imina. O benzimidazol é então obtido após ciclização e oxidação da imina recém-formada. Diferentemente de relatos na literatura, não se observou, no meio de reação, a formação de dióxido de enxofre (SO 2), o suposto agente oxidante responsável pela formação do benzimidazol. No Capítulo 2 são descritos os efeitos dos benzimidazois e dos benzotiazois sintetizados na atividade ureolítica de urease de Canavalia ensiformise de ureases do solo. Estudos in vitrocom a urease de C. ensiformisrevelaram que 20 benzimidazois e 7 benzotiazois inibiram a atividade ureolítica desta enzima em pelo menos 5%. Os benzimidazois 15 e 17 e os benzotiazois 37 e 38 foram os mais ativos, apresentando inibição da atividade enzimática superior a 25%. Os compostos 17 e 37 apresentam mecanismos de ação típicos de inibidores mistos, demonstrando serem capazes de se ligar tanto ao sítio catalítico da urease quanto ao complexo ureia-urease. O perfil de inibição dos benzimidazois e do benzotiazois sintetizados sobre as ureases de solo mostrou-se ser distinto daquele para a enzima pura de C. ensiformis. Um total de 11 benzimidazois e 9 benzotiazois inibiram a atividade ureolítica das ureases de solo em mais de 20%. Os percentuais de inibição no solo foram comparáveis ou superiores àquele observado para o tiofosfato de N-(butil)triamida (NBPT; 35% de inibição), um inibidor amplamente empregado como aditivo em fertilizantes à base de ureia. No Capítulo 3são apresentados os efeitos dos benzimidazois e dos benzotiazois sintetizados no crescimento de células de 9 linhagens de tumores humanos e uma linhagem não-tumorogênica (HaCat; queratinócitos humanos). Todos os compostos avaliados inibiram, de forma concentração-dependente, o crescimento das células estudadas. Destaque é dado ao composto 16por ser o benzimidazol mais potente contra todas as linhagens estudadas e aos benzotiazois 36 e 40, que foram os mais potentes contra a linhagem de câncer renal (786-0). Ambos, benzimidazois e benzotiazois, foram menos tóxicos contra células não tumorogênicas (HaCat) do que a doxorrubicina, um antitumoral de uso clínico. Em geral, os benzimidazois e os benzotiazois constituem protótipos moleculares para o desenvolvimento de novos aditivos para fertilizantes à base de ureia e de agentes antitumorais. Benzimidazoles and benzothiazoles comprise two classes of heterocyclic compounds that bear a benzene ring fused to an imidazole and thiazole ring, respectively. These cores are privileged scaffold as attested by their use for the development of products of agricultural, pharmaceutical and technological interests. The first chapterof this work describes the sodium bisulfide-catalyzed synthesis of 24 benzimidazoles and 19 benzothiazoles under micro-wave irradiation and solvent-free condition. Reaction yields ranged from 80% to 100% regardless of the compound class. Mass Spectrometry studies allowed for understanding the mechanism of reaction by which benzimidazoles are formed. An adduct between the aldehyde and sodium bisulfide is initially formed followed by its reaction with an ortho-phenylenediamine to furnish the corresponding monoimine. The monoimine undergoes cyclization and oxidation to provide the corresponding benzimidazole. Differently from the previous reports, the alleged oxidant agent sulfur dioxide (SO2) was not detected in the reaction medium. The second chapter describes the effect of synthesized benzimidazoles and benzothiazoles on the ureolytic activity of Canavalia ensiformis and soil ureases. Twenty benzimidazoles and 7 benzothiazoles inhibited C. ensiformis urease by at least 5%; the benzimidazoles 15and 17and benzothiazoles 37and 38were found the most active as attested by the percentage of enzyme inhibition higher than 25%. The benzimidazole 17and benzothiazole 37exhibited mechanism of action typical of mixed inhibitors, demonstrating that such compounds are able to bind to both the active site and the urea-urease complex. The inhibition profile for benzimidazoles and benzothiazoles on soil ureases was quite distinct from that ofC. ensiformisurease type III. A total of 11 benzimidazoles and 9 benzothiazoles inhibited soil ureases by at least 20%. Some of them were as potent of more potent than N-(butyl)thiphosphoric triamide (NBPT; 35% inhibition), a urease inhibitor used as additive in urea-based fertilizers. Chapter 3 deals with the inhibitory effect of synthesized benzimidazoles and benzothiazoles on the growth of 9 cancer cell lines. A human keratinocyte nontumorogenic cell line (HaCat) was used for investigating the tested compounds selectivity. All synthesized compounds were effective against the studied cancer cells in a concentration-dependent fashion. The compound 16 was determined to be the most potent benzimidazole against all cancer cell lines while the benzothiazoles 36 and 40were the most potent on kidney cancer cells (786-0 line). Notably, both benzimidazoles and benzothiazoles were less toxic to non-tumorogenic cells (HaCat line) when compared to doxorubicin, a reference drug. Overall,benzimidazoles and benzothiazoles have been demonstrated to be lead compounds for the design of novel additives for urea-based formulations and anticancer agents.

Resumo: Haemonchus contortus é o nematóide mais prevalente na região Nordeste do Brasil. O seu controle é baseado na utilização de benzimidazóis de forma generalizada e o uso inadequado acelera a seleção de parasitos resistentes. Métodos fenotípicos, tais como, o teste de redução na contagem de ovos nas fezes (FECRT) e o teste de eclosão de ovos (TEO) são amplamente utilizados para caracterizar a resistência anti-helmíntica (RA), embora com baixa sensibilidade. Os métodos baseados na reação em cadeia pela polimerase (PCR) são também utilizados para diagnosticar a resistência a benzimidazóis em H. contortus. Estes métodos detectam polimorfismos de nucleotídeo único (SNP) F200Y, F167Y e E198A no gene codificante para o isotipo 1 da ?-tubulina, que são conhecidos por estarem associados à resistência a benzimidazóis. O objetivo deste estudo foi investigar a presença de polimorfismos responsáveis pela resistência a benzimidazóis em populações de Haemonchus contortus isoladas no estado do Ceará. A PCR em tempo real (qPCR) foi realizada para identificação de cada SNP conhecido no gene codificante para o isotipo 1 da ?-tubulina, para tanto foi utilizado DNA de um pool de 10 adultos de H. contortus do sexo masculino obtidos de um animal por rebanho. O FECRT e o TEO foram usados para determinar a resistência original presente na população. As amostras testadas foram obtidas a partir de 6 fazendas localizadas em 5 municípios do estado do Ceará (Nordeste do Brasil): Tauá (TA1 e TA2), Boa Viagem (BV), Quixadá (QX), Santa Quitéria (SQ) e Solonópole (SO). O isolado inbredsusceptible-Edinburgh (ISE), previamente caracterizado como susceptível a benzimidazóis, foi utilizado como referência para fins de comparação na qPCR. A resistência a benzimidazóis foi detectada no FECRT em todas as fazendas com valores que variam de 0 a 50% de redução de OPG. Os valores das concentrações inibitórias de 50% da eclosão das larvas (CE50) determinados no TEO foram todos superiores a 1,62 µg/mL. Nos resultados da qPCR foram observadas altas frequências dos SNP F200Y e F167Y. As maiores frequências de alelos resistentes nas populações estudadas foram para o SNP F167Y e não foram detectados alelos resistentes para o SNP E198A. As frequências de alelos resistentes para o isolado ISE foram 1,7%, 0% e 0% para os SNP F200Y, F167Y e E198A, respectivamente. Os resultados sugerem que os SNP F167Y e F200Y são importantes para a resistência a benzimidazóis nas populações estudadas e devem ser incluídos no diagnóstico molecular de resistência anti-helmíntica no Ceará. Abstract: Haemonchus contortus is the most prevalent nematode in Northeast Brazil. Control based on benzimidazole utilization is widespread and its inadequate use accelerates the selection of resistant parasites. Phenotypic methods such as faecal egg count reduction test (FECRT) and egg hatch assay (EHA) are widely used to characterize anthelmintic resistance (AR) albeit with low sensitivity. PCR based methods are also used to diagnose resistance to benzimidazoles in H. contortus. These methods detect single nucleotide polymorphisms (SNPs) F200Y, F167Y and E198A in the -tubulin isotype 1 gene that are known to be associated with benzimidazole resistance. The objective of this study was to investigate the presence of polymorphisms responsible for resistance to benzimidazoles in Haemonchus contortus populations isolated in the state of Ceará. Real time (qPCR) was performed to identify each known SNP in the ?-tubulin isotype 1 gene. DNA was extracted from a pool of 10 adult male H. contortus from a single animal per farm. FECRT and EHA were used to determine the original resistance present in the population. Tested samples were obtained from 6 farms located in 5 counties in the Ceará State (Northeast Brazil): Tauá (TA1 and TA2), Boa Viagem (BV), Quixadá (QX), Santa Quitéria (SQ) and Solonópole (SO). The inbred-susceptible-Edinburgh (ISE) isolate, previously reported as benzimidazole susceptible, was used as reference for comparison purposes in the qPCR assay. Benzimidazole resistance was detected by FECRT in all farms with values ranging from 0 to 50%. Half maximal effective concentration (EC50) values as determined by EHA were all above 1.62 µg/mL. Real-time PCR results showed high frequencies of the SNPs F200Y and F167Y. The most frequent resistant allele in the studied populations was SNP F167Y and resistance for SNP E198A was not detected. Resistant allele frequencies for the ISE isolate were 1.7%, 0% and 0% for SNPs F200Y, F167Y and E198A, respectively. Our results suggest that the SNPs F167Y and F200Y are both important for benzimidazole resistance in the studied populations and should be included in the molecular diagnosis of anthelmintic resistance in the Ceará. Made available in DSpace on 2017-08-22T09:28:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TSPolimorfismosresponsaveis.pdf: 1115617 bytes, checksum: 9ff090ac61e9f80519c36426b8383fbb (MD5) Previous issue date: 2013-09-10 Dissertação (Mestrado em Ciências Veterinárias) - Universidade Estadual do Ceará, Fortaleza. Orientação: Claudia Maria Leal Bevilaqua; Co-orientação: Jomar Patrício Monteiro (Embrapa Caprinos e Ovinos).

O objetivo deste trabalho é caracterizar geneticamente a resistência ao anti-helmíntico benzimidazol (BZ) em helmintos Haemonchus sp isolados de ruminantes. Para tanto trinta animais pertencentes a um rebanho de bovinos, um rebanho de Caprinos, um rebanho de Ovinos e um rebanho de Bubalinos, tiveram amostras de fezes coletadas e analisadas para a presença de ovos de Tricostrongilídeos. As propriedades foram avaliadas quanto ao histórico de uso de BZ para controle de nematódeos. Nos rebanhos bovinos e ovinos é utilizado BZ a mais de dez anos enquanto que nos rebanhos de bubalinos e caprinos não se utiliza este fármaco a pelo menos cinco anos. Dentre os 120 animais testados, dezoito (~15%) apresentaram ovos de Tricostrongilídeos nas fezes, com contagens de 200 a 33000 ovos por grama de fezes. A presença da mutação Phe200Tyr no gene da -tubulina, que confere a resistência ao BZ foi avaliada em todas as amostras e suas frequências variaram de 0,074 a 0,476 (N= ~20 larvas/hospedeiro). Para a identificação do helminto que infectava os rebanhos foi realizado o sequenciamento do DNA nuclear na região ITS-2 de ovos e larvas. No rebanho de bovinos o principal nematódeo presente foi identificado como Haemonchus placei e nos demais rebanhos foi identificado a espécie Haemonchus contortus. O estudo revelou a presença de alelos resistentes em alta frequência entre espécimes de Haemonchus sp, principalmente nas propriedades que mantêm contínua pressão seletiva por meio do uso de BZ. A identificação da resistência nas subpopulações dos rebanhos de ruminantes foi realizada por genotipagem, os testes estatísticos 2 realizados revelaram não haver diferença significativa entre os isolados de Haemonchus presentes em diferentes animais de um mesmo rebanho. Todavia, foram encontradas diferenças significativas entre rebanhos. Este estudo reforça a necessidade do uso de métodos moleculares para o monitoramento da ocorrência da resistência anti-helmíntica, visando o uso racional de antiparasitários. The purpose of this study is to genetically characterize the resistance to benzimidazole (BZ) anthelmintic in Haemonchus sp helminths isolated from ruminants. With this purpose, thirty animals from herds of cattle, goats, sheep and buffalos, had stool samples collected and analyzed for the presence of trichostrongylus eggs. Properties were evaluated as for the history of using BZ to control nematodes. In herds of cattle and sheep, BZ has been used for over ten years whereas in herds of buffalos and goats, it has not been used for at least five years. Among the 120 animals tested, eighteen (~15%) had trichostrongylus eggs in their feces, with counts from 200 to 33000 eggs per gram of feces. The presence of Phe200Tyr mutation in the -tubulin gene, which confers a resistance to BZ was evaluated in all samples and its frequencies ranged from 0.074 to 0.476 (N= ~20 larvae/host). In order to identify the helminth which infected herds, nuclear DNA was sequenced at the ITS-2 region of eggs and larvae. In the herd of cattle, the main nematode was identified as Haemonchus placei and in the other herds, it was the Haemonchus contortus species. The study has shown the presence of resistant alleles in a high frequency among specimens of Haemonchus sp, particularly in properties which maintain a continuous selective pressure by using BZ. Resistance in isolates of ruminant livestock was identified through genotyping; 2 statistical tests were carried out and have not shown a significant difference among isolates of Haemonchus present in different animals from the same herd. However, significant differences were observed among herds. This study emphasizes the need to use molecular methods for monitoring the occurrence of anthelmintic resistance, encouraging the rational use of anti-parasitic drugs.

O melão, principal item de exportação do estado do Rio Grande do Norte, enfrenta grandes problemas fitossanitários nas fases de produção e pós-colheita. As infecções quiescentes representam sérios problemas para exportação de frutos. Apesar disso, o número de produtos registrados para o tratamento pós-colheita de melão, ainda é bastante reduzido. Em função disso, objetivou-se avaliar a eficiência de três fungicidas, thiabendazole, azoxystrobin e imazalil utilizados na dosagem comercial, 194g; 8g e 100g i.a./100L, respectivamente, em condições de armazenamento a temperatura ambiente no controle de podridão pós-colheita causada por Alternaria alternata. O efeito dos fungicidas sobre o crescimento micelial, esporulação e germinação do fungo foram avaliados em laboratório assim como a eficiência dos fungicidas no controle do fungo sobre os frutos. Após a imersão dos frutos em calda fungicida, foram inoculados discos de 5mm do meio BDA contendo estruturas do fungo. Em seguida foram acondicionados em caixas de papelão (quatro frutos por caixa), e incubados por 36 horas em câmara úmida. Posteriormente foram retirados da câmara úmida e armazenadas a temperatura ambiente. O Imazalil inibiu 100% do crescimento micelial e 100% da esporulação de A. alternata, Embora o azoxystrobin tenha reduzido apenas 36% do crescimento micelial, quando comparado com a testemunha, mostrou-se eficiente em relação à esporulação. O thiabendazole, também foi eficiente na redução do crescimento micelial, porém não mostrou a mesma eficiência no controle da esporulação. Todos os fungicidas foram eficientes no controle ‘in vitro’, porém não mostraram eficiência no controle de A. alternata sobre os frutos armazenados a temperatura ambiente.

Nesse trabalho, estudou-se a ação inibidora do benzotriazol (BTAH) e benzimidazol (BZM) na corrosão do aço inoxidável austenítico tipo ABNT 304 em H2SO4 4,5 mol/L. Todas as soluções foram preparadas com água ultrapura e reagentes p.a.. As concentrações de BTAH e BZM foram: [BTAH]=10-5 mol/L, [BZM]=10-3 mol/L e a mistura [BTAH] = 10-5 mol/L [BZM] = 10-3 mol/L. Os ensaios foram realizados à temperatura ambiente de 26 + 2ºC. Empregaram-se medidas de potencial de circuito aberto (ECA), curvas de polarização potenciostática anódica (PA), impedância eletroquímica (IE) e análise óptica (AO). Os resultados de AO, para BZM + BTAH, mostraram um efeito sinérgico na ação inibidora da corrosão do aço 304. As medidas de ECA, na presença de BZM, BTAH ou BZM + BTAH, mostraram uma elevação do potencial de corrosão (Ecorr), sugerindo uma ação inibidora anódica. As curvas de PA com BTAH e BZM sugerem uma ação catalítica da reação de oxidação do aço na região ativa, entretanto, para a mistura BZM + BTAH, observou-se um efeito sinérgico inibidor. Os diagramas de IE, levantados no Ecorr, confirmaram os resultados anteriores. This work reports a study of the inhibiting action of benzotriazole (BTAH) and benzimidazole (BZM) on the corrosion of 304 austenitic stainless steel (SS) in 4.5 mol/L H2SO4. All solutions were prepared with analytical degree reagents and highly purified water. The concentrations used were: [BTAH]= 1x10-5 mol.L-1 and [BZM]= 1x10-3 mol/L. The experiments were carried out at a room temperature of 26 ± 2°C. Open circuit potential (OCP), anodic potentiostatic polarisation curves (AP), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and optical microscopy (OM) were used in the experiments. The results of OM for BTAH + BZM showed a corrosion-inhibiting synergic effect for 304 SS. The OCP measures in the presence of BTAH, BZM or BTAH+BZM indicate an increase in corrosion potential (Ecorr), suggesting that BTAH, BZM and BTAH+BZM acted as anodic corrosion inhibitors. AP curves in the presence BTAH and BZM, individually, suggested catalytic corrosion action for 304 SS, but in the presence of BTAH+BZM, inhibitor corrosion was observed. The results of the experiments were confirmed by EIS diagrams obtained in Ecorr.

A resistência anti-helmíntica tem maior prevalência entre os nematóides de ovinos e caprinos. No Ceará, estudos demonstraram que esse problema está se disseminando, sendo detectado em aproximadamente 90% das propriedades de ovinos na região do baixo e médio Jaguaribe. H. contortus é o mais prevalente e de maior intensidade em populações parasitárias resistentes a anti-helmínticos em várias regiões do estado do Ceará e do mundo. Este trabalho teve como objetivo caracterizar as unidades produtoras de ovinos quanto ao aparecimento da resistência aos benzimidazóis, isolar uma cepa sensível e resistente aos benzimidazóis e fazer uma caracterização destas cepas. Para cada cepa foi determinado o poder infectante, patogenicidade, a fertilidade das fêmeas, a capacidade do desenvolvimento dos seus ovos até larvas de terceiro estágio sob diversas condições de meio, além da classificação da população quanto à morfologia do processo vulvar das fêmeas e avaliação global da aptidão das larvas de terceiro estágio em desenvolver uma nova infecção. Os fatores que apresentaram valor preditivo para o desenvolvimento da resistência foram tratamentos aplicados na época seca (P=0,03) e rotação de pastagem (P=0,17). Foram isoladas duas cepas, uma considerada sensível (DE50 = 0,20) e uma resistente (DE50 = 1,63). Durante a época seca (32°C), a cepa sensível desenvolveu-se melhor, enquanto na época chuvosa (23°C), a cepa resistente obteve melhor desempenho. Na primeira geração, a cepa resistente apresentou maior patogenicidade, demonstrada pela maior produção de ovos, hematofagismo e melhor estabelecimento das larvas de terceiro estágio. Na segunda geração, produzida com larvas desenvolvidas nas temperaturas que mimetizam as épocas seca e chuvosa, as larvas obtidas com 23°C demonstram uma maior patogenicidade. Acredita-se que nesta geração o genótipo não tenha influenciado as características de vida dos parasitos. A partir destes resultados conclui-se que existem influências do genótipo resistente ou sensível aos benzimidazóis e da temperatura sobre as características de vida do parasito H. contortus isolado no estado do Ceará. Tese (Doutorado em Ciências Veterinárias. Área de Concentração: Reprodução e Sanidade Animal) - Universidade Estadual do Ceará, Fortaleza. Orientadora: Claudia Maria Leal Bevilaqua; Co-orientador: Luiz da Silva Vieira.

Isolados de Botrytis squamosa, causador da Queima das Pontas da cebola, foram testados quanto à resistência a benomyl e iprodione através do método do fungicida incorporado ao meio de cultura. Em culturas de cebola, nas quais foi utilizado benomyl, foram obtidos isolados resistentes, apresentando crescimento micelial em meio de cultura de BDA contendo 1000 ppm do fungicida. Em locais onde o benomyl não foi aplicado, os isolados apresentaram-se sensíveis ao produto, sendo o crescimento inibido pela concentração de 1 ppm. Todos os isolados foram considerados sensíveis a iprodione, visto que apesentaram pouco ou nenhum crescimento micelial em meio de cultura contendo 10 ppm do fungicida. Em condições de laboratório, foram obtidas linhagens iprodione – resistentes, a partir de uma benomyl – sensível através da semeadura densa de conídios em meio de cultura contendo 500 ppm do fungicida; linhagens com dupla-resistência foram obtidas a partir da resistente a benomyl, através de irradiação ultravioleta e transferências sucessivas em meios de cultura com gradiente de iprodione. As linhagens resistentes a benomyl, a iprodione e a iprodione + benomyl não tiveram alteradas suas sensibilidades ao fungicida propiconazol, porém houve uma tendência geral de se mostrarem mais sensíveis ao captan, captafol e mancozeb do que a linhagem sensível. As linhagens resistentes a iprodione foram também resistentes a procymidone e dicloran. A adaptabilidade foi estudada através do crescimento micelial, produção de conídios, patogenicidade e competição in vitro e in vivo das linhagens sensíveis e resistentes a benomyl. As linhagens de B. squamosa resistentes a benomyl podem ser tão adaptadas quanto as sensíveis, ao passo que as resistentes a iprodione apresentaram-se menos adaptadas. Testes de anastomose de hifas entre linhagens resistentes e sensíveis aos fungicidadas benomyl e iprodione foram feitos. Isolados tanto sensíveis quanto resistentes se anastomosaram livremente, exceto o isolado Pd64, resistente a benomyl. O número de núcleos / conídio em duas linhagens (uma sensível e outra resistente a benomyl) foi determinado, não tendo sido constatadas diferenças; ambas apresentaram até 20 núcleos / conídio. Isolates of Botrytis squamosa, causing agent of onion blast, were tested with respect to their resistance to benomyl and iprodione, through the method of fungicide incorporation in the growth medium. Resistant isolates were obtained from onion fields which had received treatment with benomyl. These isolates grew in PDA containing 1000 ppm of benomyl. Isolates from places where no benomyl treatment was applied were sensitive to 1 ppm of this fungicide. All isolates were considered to be sensitive to iprodione, since they showed little or no mycelial growth in a growth medium containing 10 ppm of the fungicide. Iprodione resistant strains were obtained from sensitive ones, by planting a dense conidial suspension on a growth medium containing 500 ppm of the fungicides. Strains with double-resistance were obtained from the benomyl resistant one, by ultraviolet irradiation and successive transfers in culture media with a iprodione gradient. Resistant strains to benomyl, iprodione and iprodione + benomyl did not have their sensibility to propiconazole altered, but they showed a general tendency to be more sensitive to captan, captafol and mancozeb than the sensitive strain. Iprodione-resistant strains were also resistant to procymidone and dicloran. Micelial growth, conidial production, pathogenicity and in vitro and in vivo competition between the sensitive and resistant strains were the parameters used to study adaptability. Benomyl-resistant strains can be as adapted as the sensitive ones, whereas those resistant to iprodione were less adapted. Hyphal anastomosed tests between resistant and sensitive strains to benomyl and iporidone were perfomed. Sensitive and resistant strains anastomosed freely between themselves, with the exception of isolate Pd64, a benomyl-resistant one. Number of nuclei / conidium were determined for two strains (one sensitive to benomyl and the other not). There were no differences between themselves, both of them having up to 20 nuclei / conidium.

Isolados de Botrytis squamosa, causador da Queima das Pontas da cebola, foram testados quanto a resistência a benomyl e iprodione através do método do fungicida incorporado ao meio de cultura. Em culturas de cebola, nas quais foi utilizado benomyl, foram obtidos isolados resistentes, apresentando crescimento micelial em meio de cultura BDA contendo 1000 ppm do fungicida. Em locais onde o benomyl nao foi aplicado, os isolados apresentaram-se sensíveis ao produto, sendo o crescimento inibido pela concentração de 1 ppm. Todos os isolados foram considerados sensíveis a iprodione, visto que apresentaram pouco ou nenhum crescimento micelial em meio de cultura contendo 10 ppm do fungicida. As linhagens resistentes a benomyl, a iprodione, a iprodione + benomyl, obtidas em condições de laboratório, não tiveram alteradas suas sensibilidades ao fungicida propiconazol, porem houve uma tendência geral de se mostrarem mais sensíveis ao captan, catafol e mancozeb do que a linhagem sensível. As linhagens resistentes a iprodione foram também resistentes a procymidone e dicloran. Made available in DSpace on 2016-11-21T23:00:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1989AP004GhiniOcorrencia1423.pdf: 410197 bytes, checksum: c5a3c8c75c1e3191ac44616511839cdc (MD5) Previous issue date: 1993-08-10

Made available in DSpace on 2016-11-17T19:10:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1987AP002GhiniResistencia1420.pdf: 75415 bytes, checksum: 32ee920124102b75689a7ea8e3619cd3 (MD5) Previous issue date: 1993-08-10