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A espécie Eleutherine bulbosa Miller (Urb.) apresenta uma vasta riqueza de substâncias isoladas, contudo, existem poucos trabalhos de indivíduos do bioma amazônico, podendo apresentar substâncias novas ou potenciais biológicos diferenciados. Portanto, o objetivo do presente estudo foi realizar a análise fitoquímica de E. bulbosa coletada na região de Altamira-PA, no bioma amazônico, e avaliar o potencial biológico de seus extratos. As folhas, flores e bulbos foram secos e posteriormente moídos. O material vegetal foi então submetido a extração com solventes orgânicos, e seus extratos analisados por CCDC. Por meio da análise de RMN foi possível caracterizar 5 substâncias: eleuterine (1), eleuterinol-8-O-β-glicosídeo (2), eleuterol (3), isoeleuterine (4) e eleuterinol (5). Os extratos e as substâncias foram submetidos a teste antitumoral, contudo, somente as amostras que apresentaram massa suficiente para teste foram avaliadas. O extrato hexânico do bulbo se mostrou significativo no teste antitumoral, causando morte celular de 50-60% contra as linhagens tumorais testadas. No ensaio antimicrobiano, eleuterol e isoeleuterine apresentaram potencial inibitório frente à Staphylococcus aureus e Pseudomonas fluorescens. Eleuterina, eleuterinol e isoeleuterina se mostraram importantes marcadores químicos desta espécie, por sua predominância na planta. Os resultados obtidos indicam a ação antimicrobiana e antitumoral de extrato hexânico da planta. Contudo, estudos mais aprofundados com as substâncias isoladas e extratos são necessários. Ainda, os resultados obtidos podem ser utilizados em futuros estudos comparativos da espécie e gêneros da tribo, aliados à dados morfológicos e filogenia, para a solução de problemas taxonômicos. The species Eleutherine bulbosa Miller (Urb.) has a vast wealth of isolated substances, however, there are few studies of individuals from the Amazon biome, which may present new substances or differentiated biological potentials. Therefore, the aim of the present study was to carry out a phytochemical analysis of E. bulbosa collected in the region of Altamira-PA, in the Amazon biome, and evaluate the biological potential of its extracts. The leaves, flowers and bulbs were dried and then ground. The plant material was then subjected to extraction with organic solvents, and its extracts analyzed by TLC. Through NMR analysis, it was possible to characterize 5 substances: eleutherin (1), eleutherinol-8-O-β-glycoside (2), eleutherol (3), isoeleutherin (4) and eleutherinol (5). The extracts and substances were submitted to antitumor test, however, only the samples that presented sufficient mass for testing were submitted. The hexane extract of the bulb proved to be significant in the antitumor test, causing 50-60% cell death against the tumor strains tested. In the antimicrobial assay, eleuterol and isoeleuterine showed inhibitory action against Staphylococcus aureus and Pseudomonas fluorescens. Eleutherin, eleutherinol and isoeleutherin proved to be important chemical markers of this species, due to their predominance in the plant. Through the results, it is concluded that the plant in question has antimicrobial and antitumor action, however, deeper studies with the isolated substances and extracts are necessary. Still, the results obtained can be used in future comparative studies of the species and genera of the tribe, combined with morphological and phylogeny data, to solve taxonomic problems. La especie Eleutherine bulbosa Miller (Urb.) posee una gran riqueza de sustancias aisladas, sin embargo, existen pocos estudios de individuos del bioma amazónico, que puedan presentar nuevas sustancias o potencialidades biológicas diferenciadas. Por lo tanto, el objetivo del presente estudio fue realizar un análisis fitoquímico de E. bulbosa colectada en la región de Altamira-PA, en el bioma amazónico, y evaluar el potencial biológico de sus extractos. Las hojas, flores y bulbos se secaron y luego se molieron. El material vegetal fue luego sometido a extracción con solventes orgánicos, y sus extractos analizados por TLC. A través del análisis de RMN fue posible caracterizar 5 sustancias: eleuterina (1), eleuterinol-8-O-β-glucósido (2), eleuterol (3), isoeleuterina (4) y eleuterinol (5). Los extractos y sustancias se sometieron a prueba antitumoral, sin embargo, solo se sometieron las muestras que presentaron masa suficiente para la prueba. El extracto de hexano del bulbo demostró ser significativo en la prueba antitumoral, provocando un 50-60% de muerte celular frente a las cepas tumorales probadas. En el ensayo antimicrobiano, el eleuterol y la isoeleuterina mostraron potencial inhibidor contra Staphylococcus aureus y Pseudomonas fluorescens. Eleuterina, eleuterinol e isoeleuterina demostraron ser importantes marcadores químicos de esta especie, debido a su predominio en la planta. A través de los resultados se concluye que la planta en cuestión tiene acción antimicrobiana y antitumoral, sin embargo, son necesarios estudios más profundos con las sustancias aisladas y extractos. Aún así, los resultados obtenidos pueden ser utilizados en futuros estudios comparativos de las especies y géneros de la tribu, combinados con datos morfológicos y filogenéticos, para resolver problemas taxonómicos.

CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior INCT – Instituto nacional de ciência e tecnologia (Antigo Instituto do Milênio) Outra Agência This work presents the construction and development of a new methodology for the obtention of modified naphthoquinoidal compounds via a C(sp2)–H activation process. In this context, the intrinsic direction capability of the carbonyls, present in naphthoquinones, was explored towards arylation and annulation reactions mediated by ruthenium catalysis. After a sequence of failed results, we expanded this study to the use of directing groups added to the quinoidal structure. The optimization of this method led to the formation of polycyclic quinones, in moderate to optimum yields, from their respective substrates, using a ruthenium-catalyzed double-annulation reaction via a C(sp2)–H activation process, in the presence of an internal alkyne, copper-II acetate and sodium pivalate. Two scope sets were developed, and for the first one, several alkynes were obtained through a Sonogashira-type reaction, and subsequentially applied to the optimized methods, from which eleven double-annulated products were achieved and properly characterized. A second scope was developed using quinoidal compounds previously synthesized after sequential methods of structural modifications, from which seven products were successfully obtained. A complementary study was performed, in which nonsymmetrical alkynes, alkenes and alkyl-substituted alkynes were explored, leading to a mixture of regioisomers. From this method, a total of twenty new compounds were successfully obtained, from which fourteen had their structures corroborated via X-ray diffraction studies. A mechanism was proposed using literature studies and computational data based on relative energies. After obtaining the final products, biological assays were performed to evaluate the antitumoral activity of each derivative against HL-60 cancer cell lines, amongst six other cancer cell lines, however, presenting low activities. The results presented here were published in the Chemistry – A European Journal, furthermore, several review articles were produced using the general knowledge gathered along the development of this presented thesis. Este trabalho apresenta a construção e desenvolvimento de uma nova metodologia para obtenção de compostos naftoquinoidais modificados via processos de ativação de ligação C(sp2)–H. Nesse contexto, foi explorada a capacidade de direção intrínseca das carbonilas, presentes nas naftoquinonas, em reações de arilação e anelação catalisadas por rutênio. Após sequenciais resultados negativos, expandiu-se para o uso de grupos diretores adicionados à estrutura quinoidal. A otimização do método levou à formação de quinonas policíclicas, com rendimentos moderados a ótimos, a partir de seus respectivos substratos, utilizando uma reação de anelação dupla catalisada por rutênio via um processo de ativação de ligação C(sp2)–H, na presença de um alcino interno, acetato de cobre-II e pivalato de sódio. Dois escopos foram desenvolvidos, e para o primeiro deles, diversos alcinos foram obtidos através de uma reação tipo Sonogashira, e subsequencialmente aplicados aos métodos otimizados, de onde onze produtos duplamente anelados foram obtidos e devidamente caracterizados. Um segundo escopo foi desenvolvido utilizando-se compostos quinoidais previamente sintetizados após sequenciais métodos de modificação estrutual, de onde sete produtos foram obtidos com sucesso. Um estudo complementar foi feito, onde foram explorados alcinos não-simétricos, alcenos e alcinos alquílicos, levando à formação de uma mistura de dois regioisômeros. A partir deste novo método, um total de vinte novos compostos foram obtidos com sucesso, dentre os quais quatorze tiveram suas estruturas corroboradas via difração de raios-X. Um mecanismo pôde der proposto com base em estudos da literatura e cálculos computacionais de energias relativas. Após a obtenção dos produtos finais, testes biológicos foram feitos para avaliar a atividade antitumoral de cada derivado contra a linhagem de célula cancerígena HL-60, dentre outras seis linhagens, porém com baixa atividade. Os resultados aqui apresentados foram publicados na Chemistry – A European Journal, além disso, vários artigos de revisão foram também produzidos a partir do conhecimento geral adquirido ao longo do desenvolvimento desta tese.

CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior As quinonas são substâncias que podem exibir várias atividades biológicas, como por exemplo, frente a diversas linhagens de células tumorais. Devido a suas propriedades farmacológicas, substâncias contendo este núcleo despertam o interesse da comunidade científica. O presente trabalho descreve duas estratégias para obtenção de novos derivados dessa classe de compostos: união de dois núcleos quinônicos por meio de um núcleo triazólico e oxidação via nanocatálise de sulfetos, presentes na quinona, a sulfonas. Na primeira parte, dezoito novos derivados quinônicos foram obtidos a partir de uma reação de cicloadição 1,3-dipolar catalisada por Cu(I). Assim, esses derivados apresentam dois centros redox constituídos por uma orto-quinona e uma para-quinona, conectados por um núcleo 1,2,3-triazólico. Os compostos foram então submetidos a avaliação biológica frente a diversas linhagens de células tumorais e uma linhagem de célula normal. Diversos compostos apresentaram valores de CI50 abaixo de 0,5 µM em linhagens de células tumorais, citotoxicidade mais baixa na linhagem de células de controle e bom índice de seletividade. Na segunda parte, é descrita uma nova metodologia de oxidação de sulfetos, presentes na quinona, para a obtenção de sulfonas. Nesta metodologia de oxidação foram utilizadas nanopartículas de rutênio suportadas em nanotubos de carbono como catalisadores associados a uma combinação de periodato de sódio (NaIO4), em condições brandas. Vinte sulfetos, contendo diferentes substituintes, foram submetidos às condições reacionais desenvolvidas e os produtos foram obtidos com rendimentos moderados a excelentes. Dentre as vinte sulfonas sintetizadas, doze são inéditas e três tiveram suas respectivas estruturas resolvidas por cristalografia de raios-X. método desenvolvido conta ainda com a análise de reciclagem do catalisador utilizado, indicando que seu desempenho permaneceu similar após o quinto ciclo de utilização. Desse modo, as duas estratégias utilizadas neste trabalho para a modificação estrutural de quinonas mostraram-se promissoras para a obtenção de compostos com potencial aplicação biológica. Quinones are substances that may exhibit several biological activities, for instance, against different tumor cell lines. Due to their pharmacological properties, substances containing the quinoid moiety come to light the interest of the scientific community. The present work describes two strategies for obtaining new derivatives of this class of compounds: the union of two quinoid moieties through a triazole and oxidation of sulfides, present in quinones, to sulfones via nanocatalysis. Therefore, in the first part of this thesis, we describe eighteen new quinone derivatives obtained from a 1,3-dipolar cycloaddition reaction, catalyzed by Cu(I). These compounds possess two redox centers consisting of an ortho-quinone and a para-quinone, connected by a 1,2,3-triazole ring. The compounds were submitted to biological assays against different tumor and healthy cell lines. Several of them exhibited IC50 values below 0.5 µM in tumor cell lines, lower cytotoxicity in the normal cell line, with a good selectivity index. In the second section, a new methodology for oxidation of sulfide, present at quinone, to obtain sulfones is described. In this oxidation, ruthenium nanoparticles supported on carbon nanotubes were used as catalyst associated with a combination with sodium periodate (NaIO4), under mild conditions. Twenty sulfides, containing different substituents, were submitted to the developed reaction and the products were obtained in moderate to excellent yields.Among the twenty sulfones synthesized, twelve are new and three of them had their structure solved by X-ray crystallographic studies. The method developed also includes the recycling analysis of the catalyst, indicating that its performance remained similar after the fifth cycle of use. In conclusion, two strategies used in this work for the structural modification of quinones showed to be promising for obtaining compounds with potential biological application.

Antimalarial treatment is often associated with the resistance developed by Plasmodium which generate ineffective drug treatment. Based on this, the search for therapeutic alternatives is necessary and urgent. This review intends to assess the antimalarial potential of quinones isolated from plants. The search for scientific articles was carried out on the CAPES Journal Portal (PPC), Virtual Health Library (VHL), PUBMED, NCBI and SCIELO, using the following descriptors: quinones and antimalarials. Inclusion criteria were adopted based on studies about quinones isolated from plants and tested against Plasmodium falciparum and Plasmodium berghei. The exclusion criteria were based mainly on articles that tested extracts, fractions and synthesis of quinones obtained from plants and other natural products. A total of 1344 publications were collected for screening (PPC = 5, VHL = 248, PUBMED = 525, NCBI = 462 and SCIELO = 94). From this total, 1280 articles were excluded, with only 64 articles selected for full reading. All benzoquinones were active against P. falciparum. Naphthoquinones were active, inactive and moderately active against the P. falciparum e P berghei. Anthraquinones and anthrones were active and moderately active against P. falciparum. The naphthoquinone 2-acetylnaphtho- [2,3b] -furan-4,9-dione was the most active of all the molecules tested against Plasmodium. Whereas lapachol was the most studied naphthoquinone and structural changes do not seem to contribute to the activity. In summary, quinones are promising as antimalarials, however, need in vivo studies. El tratamiento antimalárico suele asociarse a los factores de resistencia desarrollados por Plasmodiumy que generan un tratamiento farmacológico ineficaz. En base a esto, la búsqueda de nuevas alternativas terapéuticas es necesaria y urgente. El propósito de esta revisión es evaluar el potencial antipalúdico de las quinonas aisladas de plantas. La búsqueda de artículos científicos se realizó en el Portal de Revistas CAPES (PPC), Biblioteca Virtual en Salud (BVS), PUBMED, NCBI y SCIELO, con los descriptores utilizados: quinonas y antimaláricos. Los criterios de inclusión se adoptaron basándose en estudios sobre quinonas aisladas de plantas y probadas contra Plasmodium falciparum e Plasmodium berghei. En cuanto a los criterios de exclusión, se basaron principalmente en artículos que probaron extractos, fracciones y síntesis de quinonas obtenidas de plantas y otros productos naturales. Se recopilaron 1344 publicaciones para cribado (PPC = 5, VHL = 248, PUBMED = 525, NCBI = 462 y SCIELO = 94). De este total, se excluyeron 1.280 artículos, con solo 64 artículos seleccionados para lectura completa. Todas las benzoquinonas fueron activas contra P. falciparum. Las naftoquinonas fueron activas, inactivas y moderadamente activas contra el P. falciparum e P. berghei. Las antraquinonas y antronas fueron activas y moderadamente activas contra P. falciparum. La naftoquinona 2-acetilnafto- [2,3b] -furan-4,9-diona fue la más activa entre todas las moléculas probadas contra Plasmodium, considerándose la más prometedora en el desarrollo de fármacos futuros. Mientras que el lapachol fue la naftoquinona más estudiada y los cambios estructurales no parecen contribuir a la actividad. En resumen, las quinonas son prometedoras como antipalúdicos, sin embargo, necesitan estudios in vivo. O tratamento antimalárico frequentemente está associado aos fatores de resistência desenvolvidos pelo Plasmodium e que geram ineficácia do tratamento medicamentoso. Baseado nisso, a busca por novas alternativas terapêuticas é necessária e urgente. O objetivo desta revisão é avaliar o potencial antimalárico de quinonas isoladas de plantas. A busca de artigos científicos foi realizada no Portal de Periódicos CAPES (PPC), Biblioteca Virtual em Saúde (BVS), PUBMED, NCBI e SCIELO, sendo os descritores utilizados: quinonas e antimaláricos. Foram adotados os critérios de inclusão baseados em estudos sobre quinonas isoladas de plantas e testadas contra o Plasmodium falciparum e Plasmodium berghei. Em relação aos critérios de exclusão, foram baseados principalmente em artigos que testaram extratos, frações e síntese de quinonas obtidas de plantas e outros produtos naturais. Um total de 1344 publicações foi coletado para triagem (PPC = 5, BVS= 248, PUBMED = 525, NCBI= 462 e SCIELO = 94). Deste total, foram excluídos 1.280 artigos, sendo selecionados somente 64 artigos para leitura na íntegra. Todas as benzoquinonas foram ativas contra o P. falciparum. As naftoquinonas foram ativas, inativas e moderadamente ativas contra o P. falciparum e P. berghei. Já as antraquinonas e as antronas foram ativas e moderadamente ativas contra o P. falciparum. A naftoquinona2-acetylnaphtho-[2,3b]-furan-4,9-dione foi a mais ativa dentre todas as moléculas testadas contra o Plasmodium. Enquanto, o lapachol foi a naftoquinona mais estudada e mudanças estruturais parecem não contribuir para a atividade. Em síntese, as quinonas são promissoras como antimaláricos, entretanto, são necessários estudos in vivo.

Este trabajo de Tesis doctoral tiene como objetivo general diseñar y desarrolar a escala de laboratorio sistemas de producción eficiente y sustentable de materiales orgánicos (moléculas pequeñas) con características aceptoras fuertes de electrones, y estudiar las propiedades químicas, electroquímicas y térmicas de los materiales orgánicos preparados. Se pretende obtener compuestos estables en el ambiente y térmicamente, que sean reducidos en zonas de potenciales fácilmente accesibles, que generen iones-radicales estables en condiciones ambientales, es decir frente al agua y al oxígeno. Se aspira que los sistemas compuesto/especie reducida presenten una estabilidad química y propiedades adecuadas para el desarrollo de nuevos materiales para aplicaciones tecnológicas, en especial para dispositivos electrónicos orgánicos. Se preparan compuestos que pueden agruparse en tres familias diferentes de compuestos orgánicos. En primera instancia, se sintetizan quinonas derivadas de 9,10-fenantrenoquinona (FQ) que contienen en su composición átomos de halógenos (I y Br) atrayentes de electrones. Estas orto-quinonas sustituidas presentan ciertas características convenientes como para ser empleadas como semiconductores orgánicos tipo-n, y además son los precursores de las dos otras familias de compuestos preparados en este trabajo. Por un lado la familia de tiadiazoles, en particular derivados halogenados de fenantro[9,10-c]1,2,5-tiadiazol 1,1-dióxido (Tr) y por otro la familia de las fenazinas, específicamente derivados halogenados y/o nitrados de dibenzo[a,c]fenazina (DBF). El trabajo incluye aspectos sintéticos que permiten obtener compuestos nuevos y otros previamente publicados en la literatura. Para tal fin se proponen nuevas rutas de síntesis limpias, en algunos casos con excelentes rendimientos molares de producto y en otros con rendimiento inferior a los obtenidos por los procedimientos conocidos. Se miden propiedades no publicadas previamente en la literatura de los compuestos conocidos y se determinan propiedades de los compuestos nuevos. Las propiedades características medidas son por un lado de utilidad para determinar la identidad de los nuevos compuestos, y por otro de interés en la búsqueda de nuevos semiconductores orgánicos (SCsOs) tipo-n., Facultad de Ciencias Exactas

FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais A mancha-alvo causada por Corynespora cassiicola é uma importante doença foliar, capaz de causar prejuízos econômicos em diversas culturas, incluindo soja e algodão. Para o manejo dessa doença, o controle químico é o componente principal, mas a resistência a fungicidas sítios específicos tornou-se uma grande preocupação. Sequências de genes alvos de fungicidas MBC (Metil Benzimidazóis Carbamatos), QoI (Inibidores Externos de Quinona), DMI (Inibidores da Demetilação) e SDHI (Inibidores da Succinato Desidrogenase) em 79 isolados de C. cassiicola obtidos a partir de amostras de soja e algodão coletadas de regiões produtoras brasileiras durante 2017-2020 foram caracterizados, e o impacto das alterações de nucleotídeos que levam a substituições de aminoácidos e a sensibilidade a esses fungicidas foi avaliado pela quantificação da inibição do crescimento micelial in vitro. Foi encontrado polimorfismo de nucleotídeo que leva a substituições E198A e F200Y na β-tubulina, G143A no CytB, B-H278Y e C- N75S / A na SDH. G143A que geralmente leva a alto nível de resistência em fungos a QoIs estava presente em 87% dos isolados pesquisados; Substituições F129L e G137R não foram detectadas. A substituição E198A na β-tubulina proporcionou maior resistência ao carbendazim em comparação com a F200Y. As substituições de B-H278Y, C-N75S / A conferiram resistência cruzada aos fungicidas benzovindiflupir, fluxapiroxade e inpyrfluxam e proporcionaram níveis de resistência semelhantes; no entanto, foi verificado um efeito mais forte na sensibilidade do fluxapiroxade. Não foi observada variação no local alvo do DMI (Cyp51) nem resistência ao DMI protioconazol. Substituições que levam a resistência múltipla aos fungicidas MBC, QoI e SDHIs foram identificadas em 20 isolados. Não foram detectadas mutações no sítio-alvo que levam à substituição de aminoácidos em C. cassiicola especificamente associada a isolados de algodão ou soja. Esses resultados fornecem uma visão geral da situação atual de resistência a fungicidas de C. cassiicola de algodão e soja, fornecendo informações para um melhor manejo químico da mancha-alvo nessas culturas. Palavras-chave. DMI. MBC. QoI. SDHI. Mancha Alvo. Target spot caused by Corynespora cassiicola is an important leaf disease, capable of causing economic losses in several crops, including soybean and cotton. For the management of this disease, chemical control is major component, but site-specific fungicide resistance has become a major concern. Sequences of target gene of MBC (Methyl Benzimidazoles Carbamates), QoI (Quinone Outside Inhibitors), DMI (Demethylation Inhibitors) and SDHI (Succinate Dehydrogenase Inhibitors) fungicides in 79 C. cassiicola isolates obtained from soybean and cotton samples collected from Brazilian producing regions during 2017-2020 were characterized, and the impact of nucleotide changes leading to amino acid substitutions in the sensitivity to these fungicides was addressed by quantifying in vitro mycelial growth inhibition. Nucleotide polymorphism leading to E198A and F200Y substitutions in β-tubulin, G143A in CytB, B-H278Y and C- N75S / A in the SDH were found. G143A that usually leads to high level of resistance in fungi to QoIs was present in 87% of the isolates surveyed; F129L and G137R substitutions were not detected. The E198A substitution in β-tubulin provided greater resistance to carbendazim compared to F200Y. B-H278Y, C-N75S /A substitutions conferred cross resistance to the fungicides benzovindiflupir, fluxapyroxade and inpyrfluxam and provided similar resistance levels; however, a stronger effect on fluxapyroxad sensibility was verified. No variation in the DMI target site (Cyp51) nor resistance to the prothioconazole DMI was observed. Substitutions leading to multiple resistance to fungicides MBC, QoI, and SDHIs fungicides was identified in 20 isolates. Target site mutations leading to amino acid substitution in C. cassiicola specically associated with isolates from cotton or soybean were not detected. These results provide an overview of the current situation of fungicide resistance of C. cassiicola from cotton and soybean providing information for better chemical management of target spot in these crops. Keywords: DMI. MBC. QoI. SDHI. Target spot.

Cancer is a public health problem in world, characterized by uncontrolled cell proliferation. Nanotechnology is gaining prominence for mitigating the side effects of conventional chemotherapy treatments and for developing nanoparticulate systems that allow greater biodistribution, bioavailability, site-specificity, less toxicity, reduces resistance, and improves therapeutic efficacy. This study aimed to encapsulate the synthetic naphthoquinone ENSJ39 (a compound with high cytotoxic activity in vitro, but with hydrophobic characteristic) in liposomes, characterize them and evaluate their biological activity in vitro and in vivo. Liposomes were obtained by hydration method of the lipid film and subjected to physico-chemical characterizations (thermogravimetric analysis, differential exploratory calorimetry, dynamic light scattering technique and atomic force microscopy), evaluation of the encapsulation efficiency and studies of stability that included simulation transport and storage conditions. In vitro cytotoxicity test by MTT, Trypan blue exclusion assay and evaluation of morphological changes in tumor lineage were also analised. Subsequently, the liposomes were evaluated in vivo for acute toxicity and the LD50 of ENSJ39 was verified by the Up and Down method. Liposomes containing ENSJ39 showed a high encapsulation rate (82.3% ± 0.04), average size of 31 (± 5.81) nm, a zeta potential of +53.5 mV and a polydispersity index of 0.24. Up to 250° C, the liposomes were thermally stable, able to preserve the loss of mass of the free drug, and after 4 months of storage they maintained good physical-chemical characteristics. The IC50 values of the encapsulated drug showed no statistically significant difference when compared to free drug and the morphological evaluation in HCT-116 (colorectal), after 72 hours of treatment, showed the LE39 caused swelling and intense cytoplasmic vacuolization, in addition to promoting an increase in number of non-viable cells, similar to ENSJ39, when compared to negative and positive controls (doxorubicin). LD50 of the free compound was not defined due to the poor solubility, however, the highest dose tested (175 mg/kg) did not cause death of the animals. Both doses evaluated (55 and 175 mg/kg) of ENSJ39 and its encapsulated form, in acute toxicity test, did not cause changes in weight, behavior, renal biochemical, hepatic and hematological parameters. However, renal histopathological study showed changes in the animals that received the free drug via oral (55 mg/kg) and intraperitoneal (55 and 175 mg/kg). In conclusion, ENSJ39 encapsulation method was effective in obtaining stable liposomes, was able to improve the dispersion of this compound in an aqueous vehicle and was able to prevent damage to the renal tissue of mice compared to the free drug. O câncer é um problema de saúde pública mundial, caracterizando-se pela proliferação descontrolada de células. A nanotecnologia vem ganhando destaque por amenizar os efeitos colaterais dos tratamentos quimioterápicos convencionais, por meio de sistemas nanoparticulados que permitem maior biodistribuição, biodisponibilidade, sítio-especificidade, menor toxicidade, além de reduzir a resistência e melhorar a eficácia terapêutica. Com isso, o objetivo do presente estudo foi encapsular a naftoquinona sintética ENSJ39, composto de alta atividade citotóxica in vitro, porém com característica hidrofóbica, em um sistema lipossomal, bem como caracterizá-los e avaliar sua atividade biológica in vitro e in vivo. Para isso, os lipossomas foram obtidos por método de hidratação do filme lipídico e passaram por caracterizações fisico-químicas (análise termogravimétrica, calorimetria exploratória diferencial, técnica de espalhamento dinâmico da luz e microscopia de força atômica), avaliação da eficiência de encapsulação e estudos de estabilidade que incluíram simulação das condições de transporte e estocagem. Foram realizados também teste de citotoxicidade in vitro por MTT, ensaio de exclusão por azul de Tripan e avaliação de alterações morfológicas em linhagem tumoral. Posteriormente, os lipossomas foram avaliados in vivo, quanto a toxicidade aguda, e foi verificado a DL50 da ENSJ39 pelo método Up and Down. Os lipossomas contendo ENSJ39 apresentaram alta taxa de encapsulamento (82,3% ± 0,04), tamanho médio de 31 nm (± 5,81), potencial zeta de +53,5 mV e índice de polidispersão de 0,24. Até 250° C, as nanopartículas mostraram-se termicamente estáveis conseguindo preservar a perda de massa de fármaco livre, e após 4 meses de estocagem mantiveram boas características físico-químicas. Os valores de CI50 do fármaco encapsulado não apresentaram diferença estatística significativa quando comparado ao fármaco livre e na avaliação morfológica em HCT-116 (colorretal), após 72 h de tratamento, a LE39 provocou tumefação e intensa vacuolização citoplasmática, além de ter promovido o aumento número de células não viáveis, semelhante a ENSJ39, quando comparado aos controles negativo e positivo (doxorrubicina). A DL50 do composto livre não foi definida por conta da baixa solubilidade, porém, a maior dose testada (175 mg/kg) não causou morte dos animais. Ambas as doses avaliadas (55 e 175 mg/kg) da ENSJ39 livre e encapsulada, no teste de toxicidade aguda, não ocasionaram alterações de peso, de comportamento, de parâmetros bioquímicos renais, hepáticos e de parâmetros hematológicas. Todavia, o estudo histopatológico renal evidenciou alterações nos animais que receberam o fármaco livre tanto via oral (55 mg/kg) quanto via intraperitoneal (55 e 175 mg/kg). Conclui-se que o método de encapsulamento da ENSJ39 foi eficaz na obtenção de lipossomas estáveis, foi capaz de melhorar a dispersão desse composto em veículo aquoso, e conseguiu prevenir danos ao tecido renal de camundongos em comparação ao fármaco não encapsulado.

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Premi UAB de la Fundació Autònoma Solidària (FAS) als millors Treballs de Fi de Grau sobre desenvolupament sostenible i justícia global. 3a Edició, curs 2018/2019 En els últims anys, l'augment de l'ús d'aparells elèctrics ha comportat l'augment de la quantitat de residus generats portant a una creixent contaminació a nivell mundial. L'energia química emmagatzemada depèn dels reactius redox usats, que en la majoria de piles actuals es basen en les reaccions de reducció-oxidació de metalls pesants difícils de eliminiar o recuperar. A partir d'aquí, neix la necessitat d'avançar cap a una tecnologia més avançada, eficient, respectuosa amb el medi ambient, portàtil i de baix cost energètic amb l'objectiu de reduir la producció dels dispositius anteriors i la generació de deixalles. Actualment, s'han integrat els coneixements sobre microfluids als de les cel·les de combustible. En aquestes cel·les de flux, el combustible i les espècies químiques que intervenen s'introdueixen a través d'un sistema de microcanals que resulten en un flux laminar paral·lel d'aquestes espècies, separant-les així sense necessitat d'incorporar una membrana. D'altra banda, aquests dispositius necessiten l'existència de bombes i un sistema de sortida per mantenir el flux constant. Amb l'objectiu d'incorporar un mecanisme de bombeig propi, s'estudien els sistemes microfluídics basats en paper. Aquests sistemes contenen uns canals fets de fibres de cel·lulosa capaços de generar un flux del líquid per capil·laritat, evitant l'ús de les bombes abans esmentades. En aquestes bateries de flux dels elèctrodes actuen com un mitjà de transferència de càrrega i prenen un paper actiu en les reaccions redox. A més, aquests dispositius són flexibles, portàtils, barats i aplicables a tecnologies de diagnòstic medicinal així com en el desenvolupament de fonts d'energia. En aquest treball l'objectiu principal serà el desenvolupament d'una pila de flux basat en compostos de paper i fibres de carboni amb la idea d'obtenir un dispositiu de baix cost, biodegradable, d'eliminació segura i portàtil. En treballs anteriors s'ha aconseguit dissenyar una pila amb les mateixes finalitats basada únicament en flux capil·lar. Ara, l'objectiu marcat és el desenvolupament d'una cel·la de flux que actuï mitjançant un règim d'evaporació. Per tant, al llarg del projecte, s'estudiarà la validació de les espècies redox, la caracterització de flux capil·lar i per evaporació de la pila i les seves característiques electroquímiques amb l'objectiu de conèixer si és viable el desenvolupament d'una pila basada en el flux per evaporació, fent-la així més duradora en el temps. En los últimos años, el aumento del uso de aparatos eléctricos ha conllevado al aumento de la cantidad de residuos generados llevando a una creciente contaminación a nivel mundial. La energía química almacenada depende de los reactivos redox usados, que en la mayoría de pilas actuales se basan en las reacciones de reducción-oxidación de metales pesados dificiles de eliminiar o recuperar. A partir de aquí, nace la necesidad de avanzar hacia una tecnología más avanzada, eficiente, respectuosa con el medio ambiente, portátil y de bajo coste energético con el objetivo de reducir la producción de los dispositivos anteriores y la generación de desechos. Actualmente, se han integrado los conocimientos sobre microfluíidos a los de las celdas de combustible. En estas celdas de flujo, el combustible i las especies químicas que intervienen se introducen a través de un sistema de microcanales que resultan en un flujo laminar paralelo de estas especies, separándolas así sin necesidad de incorporar una membrana. Por otro lado, estos dispositivos necesitan la existencia de bombas y un sistema de salida para mantener el flujo constante. Con el objetivo de incorporar un mecanismo de bombeo propio, se estudian los sistemas microfluídicos basados en papel. Estos sistemas contienen unos canales hechos de fibras de celulosa capaces de generar un flujo del líquido por capilaridad, evitando el uso de las bombas antes mencionadas. En estas baterías de flujo los electrodos actúan como un medio de transferencia de carga y toman un rol activo en las reacciones redox. Además, estos dispositivos son flexibles, portátiles, baratos y aplicables a tecnologías de diagnóstico medicinal así como en el desarrollo de fuentes de energía. En este trabajo el objetivo principal será el desarrollo de una pila de flujo basado en compuestos de papel y fibras de carbono con la idea de obtener un dispositivo de bajo coste, biodegradable, de eliminación segura y portátil. En trabajos anteriores se ha conseguido diseñar una pila con las mismas finalidades basada únicamente en flujo capilar. Ahora, el objetivo marcado es el desarrollo de una celda de flujo que actue mediante un régimen de evaporación. Por lo tanto, a lo largo del proyecto, se estudiará la validación de las especies redox, la caracterización de flujo capilar y por evaporación de la pila y sus características electroquímicas con el objetivo de conocer si es viable el desarrollo de una pila basada en el flujo por evaporación, haciéndola así más duradera en el tiempo. In recent years, the use of electrical appliances has increased and that has led to an increase in the amount of waste generated, leading to increasing pollution worldwide. The stored chemical energy depends on the redox reagents used, which in most current batteries are based on the heavy metal reduction-oxidation reactions difficult to eliminate or recover. From here, the need to move towards a more advanced technology, efficient, respectful with the environment, portable and low energy cost with the aim of reducing the production of the previous devices and waste generation. Currently, knowledge about microfluidics has been integrated into those of fuel cells. In these flow cells, the fuel and the chemical species that intervene are introduced through a microchannel system that result in a parallel laminar flow of these species, separating them without the need to incorporate a membrane. On the other hand, these devices need the existence of pumps and an exit system to keep the flow constant. In order to incorporate their own pumping mechanism, paper-based microfluidic systems are studied. These systems contain channels made of cellulose fibers capable of generating a liquid flow by capillarity, avoiding the use of the aforementioned pumps. In these flow batteries the electrodes act as a means of charge transfer and take an active role in the redox reactions. In addition, these devices are flexible, portable, cheap and applicable to medical diagnostic technologies as well as in the development of energy sources. In this work, the main objective will be the development of a paper and carbon fiber based flow cell with the idea of obtaining a low cost, biodegradable, safe and portable disposal device. In previous works it has been possible to design a battery with the same purposes based only on capillary flow. Now, the marked objective is the development of a flow cell that acts through an evaporation regime. Therefore, throughout the project, the validation of the redox species, the characterization of capillary flow and by evaporation of the battery and its electrochemical characteristics will be studied in order to study the viability of the development of a battery based on a flow through evaporation, thus making it more durable over time.

La “Mancha en red” ocasionada por Drechslera teres (Sacc.) Shoemaker, es una de las principales enfermedades del cultivo de la cebada en la Argentina. Los objetivos principales de este proyecto fueron: 1) Obtener diez aislados de D. teres provenientes del área de producción de cebada de Argentina, cinco de la región norte y cinco de la región sur; 2) establecer el perfil de sensibilidad in vitro de cada aislado a las mezclas de fungicida fluxapyroxad 5% + epoxiconazole 5% + yraclostrobina 8,1% (FEP), isopyrazam 12,5% + azoxystrobina 20%, azoxystrobina 20% + cyproconazole 8%, trifloxistrobina 15% + prothioconazole 17,5% y trifloxistrobina 15% + prothioconazole 17,5% + bixafen 12,5%; y 3) evaluar la sensibilidad in vivo de los aislados más y menos sensibles a la aplicación del fungicida que haya resultado con mayor fungitoxicidad en la prueba in vitro. Para cada fungicida se generó un gradiente con 8 concentraciones de principio activo (0; 0,004; 0,01; 0,4; 1; 10; 40 y 60 μg mL-1) en medio estéril agar papa glucosa. Las cajas de Petri se incubaron a 24ºC en oscuridad durante 5 días. Se calculó el crecimiento micelial relativo, y posteriormente se determinó la concentración inhibitoria del 50% del crecimiento micelial (CI50) mediante regresión logarítmica simple. En los ensayos in vivo se evaluó la eficacia de la mezcla de fungicida FEP sobre plantas inoculadas con una concentración de 5 x 103 conidios mL-1 de D. teres antes y después de la inoculación con el patógeno. Los valores de CI50 variaron entre 0,004 y 0,527 μg. mL- 1, demostrando que las mezclas de fungicidas analizados son altamente fungitóxicas a los aislados de D. teres. La eficacia del fungicida FEP in vivo fue en promedio 99,9%, tanto en la aplicación preventiva como en la curativa; confirmando una correlación de la sensibilidad in vitro e in vivo.

Quinones are a classic example of molecules isolated from natural products. These compounds are secondary metabolites produced by plants, fungi, bacteria, and insects and correspond to an interesting chemical class ubiquitously found in nature. The [rel-8α-Hydroxy-5-hydroxymethyl-2-methoxy-8α, β-methyl-7, 8, 8a, 9-tetahydro-1, 4-anthracenedione] [oncocalyxone A, onco-A] is a benzoquinone of dark red color isolated from the ethanolic extract of the species Cordia oncocalyx (Auxemma oncocalyx Allem). In this review, we aimed to investigate the main biological activities described for oncocalyxone A, as well as its isolation and characterization processes. For this review, the following descriptors were employed in multiple databases: medicinal plants, quinones, Auxemma oncocalyx, Cordia oncocalyx, biological activity. Besides, experimental papers published in international journals and with full text available were used as inclusion criteria. The biological activity profiles found for onco-A according to the literature were: antiproliferative/cytotoxic effects against SW1573 (alveolar cell carcinoma) and CCD922 (normal skin fibroblasts) cell lines; anti-inflammatory and analgesic potential; inhibitory effect on cell growth and DNA reactivity; antiplatelet activity; antitumor potential; anti-glycation agent; beneficial and/or toxic potential in goats and neuroinhibitory effect; antibacterial and antibiofilm activity. The substance has a broad spectrum of pharmacological applications, most of which are associated with its cytotoxic activity. The work also intends to compile the activities described in the literature, to understand how the molecule acts on the various targets, but, in some cases, more in-depth research is needed to elucidate the mechanisms of action. Las quinonas son un ejemplo clásico de moléculas aisladas de productos naturales. Estos son metabolitos secundarios de plantas, hongos, bacterias e insectos, y corresponden a una clase química interesante que se encuentra ubicuamente en la naturaleza. La [rel-8α-hidroxi-5-hidroximetil-2-metoxi-8α, β-metil-7, 8, 8a, 9-tetahidro-1, 4-antracenodiona] [oncocalyxona A, onco-A] una benzoquinona de color oscuro color rojo aislado del extracto etanólico de la especie Cordia oncocalyx (Auxemma oncocalyx Allem). En esta revisión, proponemos investigar las principales actividades biológicas descritas para la oncocalyxona A, desde su aislamiento hasta el proceso de caracterización. Métodos. Para esta revisión, se emplearon los siguientes descriptores en múltiples bases de datos: plantas medicinales, quinonas, Auxemma oncocalyx, Cordia oncocalyx, actividad biológica. Además, se utilizaron como criterios de inclusión artículos experimentales publicados en revistas internacionales y con texto completo disponible. Resultados y discusión. Los perfiles de actividad biológica encontrados para onco-A según la literatura fueron: antiproliferativo/citotóxico en leucemia, tumor de pulmón [SW1573] y fibroblastos de piel normal [CCD922]; antiinflamatorio y analgésico; efecto inhibidor sobre el crecimiento celular y la reactividad del ADN; actividad antiplaquetaria; potencial antitumoral; agente anti-glicación; potencial beneficioso y / o tóxico en cabras y efecto neuroinhibidor; actividad antibacteriana y antibiofilm. La sustancia tiene un amplio espectro de aplicaciones farmacológicas, la mayoría de las cuales están interconectadas con la actividad citotóxica. El trabajo busca, además de recopilar las actividades descritas en la literatura, comprender cómo actúa la molécula sobre las distintas dianas, pero, en algunos casos, se necesita una investigación más profunda para dilucidar los mecanismos de acción de la misma. As quinonas são um exemplo clássico de moléculas isoladas de produtos naturais. Estes são metabólitos secundários de plantas, fungos, bactérias e insetos, e correspondem a uma classe química interessante encontrada ubiquamente na natureza. O [rel-8α-hidroxi-5-hidroximetil-2-metoxi-8α, β-metil-7, 8, 8a, 9-tetahidro-1, 4-antracenediona] [oncocalixona A, onco-A] uma benzoquinona escura cor vermelha isolada do extrato etanólico da espécie Cordia oncocalyx (Auxemma oncocalyx Allem). Nesta revisão, propomos investigar as principais atividades biológicas descritas para a oncocalixona A, desde o seu isolamento até o processo de caracterização. Para esta revisão, os seguintes descritores foram empregados em múltiplas bases de dados: medicinal plants, quinones, Auxemma oncocalyx, Cordia oncocalyx, atividade biológica. Além disso, artigos experimentais publicados em periódicos internacionais e com texto completo disponível foram utilizados como critérios de inclusão. Os perfis de atividade biológica encontrados para o onco-A de acordo com a literatura foram: efeito antiproliferativo/citotóxico nas linhagens celulares SW1573 (carcinoma de células alveolares) e CCD922 (fibroblastos normais de pele); antiinflamatório e analgésico; efeito inibitório sobre o crescimento celular e reatividade do DNA; atividade antiplaquetária; potencial antitumoral; agente anti-glicação; potencial benéfico e / ou tóxico em caprinos e efeito neuroinibitório; atividade antibacteriana e antibiofilme. A substância possui um amplo espectro de aplicações farmacológicas, muitas das quais interligadas à atividade citotóxica. O trabalho busca, além de compilar as atividades descritas na literatura, entender como a molécula atua nos diversos alvos, mas, em alguns casos, pesquisas mais aprofundadas são necessárias para elucidar seus mecanismos de ação.

Auxemma glazioviana Taub. (Boraginaceae), known as "white stick", is distributed in the states of Ceara and Rio Grande do Norte and is traditionally used in the treatment of cuts and wounds. The different biological activities are associated with the presence of quinones, a chemical compound widely occurring in the species. The objective of this study was to identify the main classes of secondary metabolites, quantify the total content of polyphenols, obtain the quinone fraction (FQ) and evaluate the antioxidant potential of the ethanolic extract of A. glazioviana and the fraction obtained. From the extract a phytochemical screening and quantification of total polyphenols was performed. The attainment and characterization of the quinone fraction was done through chromatographic techniques. The antioxidant potential of the extract and of the fraction was determined by the methods, DPPH●; capture of free radical ABTS●+, determination of the reduction power of Fe3+ ion (FRAP) and relative antioxidant capacity (CAR). The chemical prospection of the ethanolic extract revealed the presence of flavonoids. The quantification of total polyphenols was 4.4822 mg AG/g.extract. In the antioxidant analysis, extract and fraction presented significant results, in which EECCAG was more efficient when compared to FQ. The data show that EECCAG is potentially more efficient in antioxidant activity.

Este trabalho apresenta uma nova metodologia para obtenção de 1,4-naftoquinonas substituídas, com rendimentos moderados a ótimos, a partir de seus respectivos naftóis, utilizando uma simples combinação de disseleneto de difenila, peróxido de hidrogênio e oxigênio molecular. A este novo método, foram submetidos 22 naftóis, contendo os mais variados grupos substituintes, sendo três deles inéditos, e os respectivos produtos foram obtidos com sucesso em vários exemplos. Dentre as 18 naftoquinonas obtidas, 6 são inéditas e duas delas puderam ter sua estrutura resolvida por estudos de cristalografia de raios-X. Também foi relatada uma combinação alternativa de disseleneto de difenila/peróxido de hidrogênio com nanotubos de carbono decorados com nanopartículas de ródio para a obtenção de 1,4-naftoquinonas, empregando uma quantidade dez vezes menor de disseleneto de difenila em comparação com o mesmo método sem este catalisador, sem comprometer os rendimentos até então observados. A avaliação da atividade tripanocida de 11 das naftoquinonas obtidas revelou que, em geral, estes compostos possuem atividade promissora, sendo que 7 deles apresentou atividade melhor que o Benznidazol, fármaco até então utilizado no tratamento da Doença de Chagas. Os dados aqui apresentados podem indicar um novo horizonte na obtenção de fármacos mais eficazes no tratamento da Doença de Chagas. This work presents a new methodology to obtain substituted 1,4-naphthoquinones, with moderate to excellent yields, from their respective naphthols, using a simple combination of diphenyl diselenide, hydrogen peroxide and molecular oxygen. To this new method, 22 naphthols were subjected, containing various substituent groups, three of them being unpublished, and the respective products were successfully achieved invarious examples. Among the 18 achieved naphthoquinones, 6 are unpublished and two of them could have their structure resolved by studies of X-ray crystallography. An alternative combination of diphenyl diselenide/hydrogen peroxide with carbon nanotuberhodium nanohybrid was also reported to provide 1,4-naphthoquinones employing atenfold lower amount of diphenyl diselenide in comparison with the same method without this catalyst, without compromising the yields observed so far. The evaluation of the trypanocidal activity of 11 of the obtained 1,4-naphthoquinones showed that, in general, these compounds have promising activity, such that 7 of them showed an activity betterthan Benznidazol, the drug used so far to treat the Chagas Disease. The data presented here may indicate a new horizont in the achievement of more efficient drugs headed to the treatment of Chagas Disease.

The effect of a quinone fraction (QF) isolated from the heartwood of Auxemma oncocalyx Taub. was investigated in vitro and in vivo on Leishmania braziliensis . Although QF (1-10 μ g/mL) showing marked in vitro anti- Leishmania activity (81 to 94%), the oral treatment with the compound did not protect hamsters against progressive L. braziliensis infection. When QF was administered intraperitoneally (20 mg/kg) the lesion size was reduced by 65%; however, it was not able to promote parasite eradication, as evidenced by the high number of parasites in dr aining lymph nodes. Quinones are highly redox active molecules and with their semiquinon es radicals can lead to formation of reactive oxygen species (ROS). The generation of ROS could probably explain the in vitro leishmanicidal activity of the quinones, since promastigotes are susceptible to H 2 O 2 lethal effect in vitro . In conclusion, although quinones seem to be effective against Leishmania parasites in vitro , they do not demonstrate a therapeutic effect in experimental leishmaniasis. In additi on, it can be hypothesized that QF in vivo might possibly be converted into non-active metabolite(s) or be inactivated either by reduction or by interaction with serum proteins, losing its leishmanicidal activity.

A series of 2-hydroxy-3-arylnaphthalene-1,4-diones (3-aryllawsones) were synthesized by Suzuki-Miyaura cross coupling reaction of 3-iodolawsone with arylboronic acids/esters. The hydroxylated resulting products were transformed into their corresponding N , N -diethyl carbamates. The antineoplastic and antileishmanial activities of the compounds were evaluated and compared with lapachol and its carbamate, providing promising results.

La resistencia a fungicidas tiene un costo financiero para productores agropecuarios, para los fabricantes de fungicidas y para la sociedad toda. Asimismo, el surgimiento de la resistencia reduce la disponibilidad de ingredientes activos con diferente modo de acción disponibles en la lucha contra los hongos fitopatógenos, dificultando sobremanera el manejo agronómico de las enfermedades. La resistencia depende del impacto de las propiedades de cada principio activo fungicida y de la estructura genética de las poblaciones de patógenos, como así también de las prácticas de manejo agronómico seleccionadas para cada patosistema. En consecuencia, para combatir la resistencia, el uso de los fungicidas debe enmarcarse dentro de un programa de manejo integrado de enfermedades en combinación con las buenas prácticas agrícolas que garantizan las estrategias de manejo de resistencia a fungicidas. Esta es la única manera de poder maximizar la vida útil y la eficacia de los principios activos fungicidas actualmente disponibles en el mercado, durante el mayor período de tiempo, garantizando la sustentabilidad económica y ambiental. grafs.

ResumenEl sistema de dos componentes Arc está compuesto por la cinasa sensora ArcB y por el regulador de respuesta ArcA. En Escherichia coli, este sistema regula la red transcripcional implicada en el metabolismo energético, acorde a las condiciones de óxido-reducción del medio. En condiciones anóxicas de crecimiento, ArcB se autofosforila y transfosforila a ArcA, el cual reprime o activa la expresión de sus operones blanco. En condiciones aeróbicas, ArcB actúa como una fosfatasa, catalizando la defosforilación de ArcA-P e inactivándolo como regulador transcripcional. Esta revisión describe las principales propiedades estructurales de ArcB y los eventos trascendentales que ocurren en la señalización por Arc, incluyendo la percepción de la señal y la regulación de la actividad cinasa. Además, compara la secuencia de ArcB de E. coli con la de homólogos en otras bacterias, revelando similitudes y diferencias que pueden ser de gran importancia en la regulación de esta proteína sensora.AbstractThe Arc two-component system comprises the sensor kinase ArcB and the response regulator ArcA. In Escherichia coli, this system regulates the transcriptional network involved in energy metabolism according to the redox conditions of their environment. Under anoxic growth conditions, ArcB autophosphorylates and transphosphorylates ArcA, which in turn represses or activates the expression of its target operons. Under aerobic conditions, ArcB acts as a phosphatase that catalyzes the dephosphorylation of ArcA-P and thereby releasing its transcriptional regulation. This review describes the key structural features of ArcB, and the main events for Arc signaling, including signal reception and kinase regulation. It also compares the ArcB sequence of E. coli with the one of other bacteria and reveals similarities and differences that may be of foremost importance for the regulation of this sensor kinase protein.

Redox activation in Medical Chemistry is very important. Electrochemical studies provide termodynamic and kinetic parameters of bioactive compounds, under different conditions that may be related to their biological activity in living cells. Quinones are considered privileged scaffolds in medicinal chemistry due to their structural properties and biological activities against pathogenic protozoa and many cancer cells lines. The present thesis focused in the investigation of more than 40 hybrid quinones and their precursors, with different substitutions organized in classes according to the quinone structure and substitution pattern. Electrochemical, fluorimetric and spectrophotometric techniques, computational studies and biological assays were performed. Electrochemical techniques have been used extensively to provide insights into the modes of action of drugs. Although quinones reduction studies reveal a complex mechanism strongly dependent on the reaction media, these compounds displayed a typical electrochemical behavior in aprotic media (DMF/TBAP or TBAPF6). The dsDNA biosensor and ssDNA experiments were used to analyse the positive and direct interaction of some quinones with DNA and oxygen studies showed the formed radical anions interact with oxygen. Additionally, biological assays and computational studies were performed, in order to try understanding the molecular mechanism of biological action of these compounds and to make correlations structure/electroactivity/biological activity. Among biological assays, the protecting effect of some quinones against lipid peroxidation and activity on biofilm-producing bactéria were performed. From biological data in different câncer cell lines and/or trypomastigote forms of Trypanosoma cruzi, comparison with electrochemical parameters, obtained in aprotic medium, was held, with a positive trend: there is an ideal range for reduction activation of the quinones. If the quinones are very easily reduced, they turn less active, as well as when they are reduced too negatively (more negative potentials), their biological activity is lost. These results and the positive correlations can inspire the design of the next- generation of bioactive quinones, in terms of increased selectivity and efficiency against several diseases, mainly those biochemically connected to oxidative stress and biological alkylation. Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico A ativação redox em Química Medicinal tem importância fundamental. Estudos eletroquímicos são os mais apropriados para análises nessa área e fornecem parâmetros termodinâmicos e cinéticos de compostos bioativos, em diferentes condições, que podem ser correlacionados com a atividade biológica real. As quinonas são consideradas moléculas com estrutura privilegiada devido a suas propriedades estruturais e atividades biologicamente frente a protozoários e muitas linhas de células cancerígenas. O presente trabalho realizou a investigação de mais de 40 quinonas híbridas e seus precursores, com diferentes substituições, destacando-se as calcogenoquinonas (Classe 2), as triazólicas (classes 1, 3, 4,7), derivados azaantraquinônicos (classe 6), anilínicos e miscelâneas. Foram utilizadas técnicas eletroquímicas, fluorimétricas, espectrofotométricas, computacionais, juntamente com alguns ensaios biológicos. Em termos eletroquímicos, fez-se o estudo ciclovoltamétrico em meio aprótico (DMF/ TBAPF6 ou DMF/ TBAP), de processos de redução e oxidação, em ausência e presença de oxigênio. Em meio prótico tamponado, utilizou-se o biossensor de DNA, para análise de uma possível interação quinona/DNA, tanto na sua forma original, como a partir de seus produtos de redução, além de estudos de fluorescência. Análises computacionais foram efetuadas para auxiliar na definição de mecanismos eletródicos e para estudos de correlação estrutura/ atividade. Entre os ensaios biológicos, investigou-se o potencial protetor de algumas quinonas frente à peroxidação lipídica e sua atividade em relação a bactérias formadoras de biofilmes. A partir de dados biológicos em linhagens de células cancerígenas e/ou formas tripomastigotas de Trypanosoma cruzi, foram feitas comparações com parâmetros eletroquímicos, obtidos em meio aprótico, com tendência positiva: existe uma faixa ideal para a bioativação por redução das quinonas. Se as quinonas são muito facilmente reduzidas, elas perdem atividade, por redução antecipada fora do sítio de ação; por outro lado, se elas são reduzidas em potencial muito negativo, tornam-se também menos ativas. Estes resultados e as correlações positivas encontradas são úteis no planejamento de novos conjuntos de quinonas sintéticas mais seletivas e eficientes em relação a uma série de doenças, principalmente aquelas de base bioquímica ligada ao estresse oxidativo e alquilação biológica.

Las transtaganolidas, meroterpenoides de Thapsia transtagana, muestran actividad anti-SERCA. Su hipótesis biogenética implica una ruptura oxidativa de 7-O-geranilescopoletina seguida de otras transformaciones, reagrupamiento de Ireland-Claisen y cicloadición de Diels-Alder. En esta tesis doctoral se estudia la viabilidad sintética de esta ruptura oxidativa, etapa que a diferencia de las otras transformaciones, aún no ha sido estudiada. Para ello, se han sintetizado como modelo diversos compuestos aromáticos simples y oxicumarinas, que han sido ensayados frente a dos estrategias sintética: ensayos oxidativos de Baeyer-Villiger con quinoides, y fragmentación directa empleando dadores de oxígeno. Durante la preparación de cumarinas modelo, se ha encontrado un nuevo método de síntesis de cumarinas a partir de acetatos de arilo vía intermedios (E)-3-alcoxiacrilato. Para estos últimos derivados se desarrolla una novedosa metodología sintética consistente en una condensación entre ésteres acetato y formiato promovida por TiCl4/Et3N. El ciclo piran-2-ona tiene importancia en la ruptura oxidativa de cumarinas, ya que la conservación de su aromaticidad orienta el ataque a posiciones no deseadas. El empleo de un 4,5-dihidroxicinamato ha permitido la ruptura buscada, facilitando el diseño de una ruta hacia un compuesto análogo a un intermedio clave de la propuesta biogenética.

Número de publicación: ES2563602 B1. Número de solicitud: 201400746., Universidad de Granada, Université Abdelmalek Essaâdi

Las transtaganolidas, meroterpenoides de Thapsia transtagana, muestran actividad anti-SERCA. Su hipótesis biogenética implica una ruptura oxidativa de 7-O-geranilescopoletina seguida de otras transformaciones, reagrupamiento de Ireland-Claisen y cicloadición de Diels-Alder. En esta tesis doctoral se estudia la viabilidad sintética de esta ruptura oxidativa, etapa que a diferencia de las otras transformaciones, aún no ha sido estudiada. Para ello, se han sintetizado como modelo diversos compuestos aromáticos simples y oxicumarinas, que han sido ensayados frente a dos estrategias sintética: ensayos oxidativos de Baeyer-Villiger con quinoides, y fragmentación directa empleando dadores de oxígeno. Durante la preparación de cumarinas modelo, se ha encontrado un nuevo método de síntesis de cumarinas a partir de acetatos de arilo vía intermedios (E)-3-alcoxiacrilato. Para estos últimos derivados se desarrolla una novedosa metodología sintética consistente en una condensación entre ésteres acetato y formiato promovida por TiCl4/Et3N. El ciclo piran-2-ona tiene importancia en la ruptura oxidativa de cumarinas, ya que la conservación de su aromaticidad orienta el ataque a posiciones no deseadas. El empleo de un 4,5-dihidroxicinamato ha permitido la ruptura buscada, facilitando el diseño de una ruta hacia un compuesto análogo a un intermedio clave de la propuesta biogenética.

The toxic profile of lawsone (2-hydroxy-[1,4]naphthoquinone) and a series of [1,4]naphthoquinone derivatives was evaluated against the brine shrimp Artemia salina and against the mollusk Biomphalaria glabrata, the main transmitting vector of schistosomiasis in Brazil. Of the seventeen compounds tested nine fell below the threshold of 100 µg/mL set for potential molluscicidal activity by the World Health Organization. As a general rule derivatives with non-polar substituents presented the highest molluscicidal activities. These substances showed significant toxicity in A. salina lethality bioassay.A toxicidade da lausona (2-hidroxi-1,4)-naftoquinona e de diversos derivados foi avaliada frente à Artemia salina e ao molusco Biomphalaria glabrata, o principal vetor de transmissão da esquistossomose no Brasil. Entre os dezessete compostos testados, nove apresentaram um perfil de toxicidade menor que 100 µg/mL, sendo potenciais agentes moluscicidas de acordo com as designações da Organização Mundial da Saúde. No presente estudo, os compostos contendo substituintes apolares exibiram as maiores atividades. Estes compostos também se mostraram significantemente tóxicos frente à A. salina.

The reaction of naphthoquinone-oximes (3) and (4) with diazomethane yields directly, in one step, the oxazoles (5) and (6), respectively.A reação das naphthoquinona-oximas (3) e (4) com diazometano fornece diretamente, em uma etapa, os oxazóis (5) e (6), respectivamente.

Paliavana tenuiflora is a species of the Gesneriaceae family, being composed of about 150 genera with 3.200 species, among herbs, shrubs and small trees. Gesneriaceae species are found in the tropics of all continents, with wide distribution in Brazil, mainly in the Atlantic Forest in the southeast and northeast, totaling 211 species in 27 genera found in the country. There are reports of several classes of secondary metabolites isolated in the family, standing out above all others flavonoids, terpenoids, quinones and the phenolic compounds. Paliavana tenuiflora is found in humid forests on rocky outcrops in Bahia, Minas Gerais, Paraíba e Pernambuco. Due to the existence of only one phytochemical study report with this plant, the present study aimed at searching for secondary metabolites which were not reported yet in this specie, thus contributing with its chemotaxonomy knowledge and enabling the biological activity studies of the compounds found. For this purpose the plant material was collected in Fagundes-PB, and then it was sequentially dried and pulverized, subjected to extraction processes, partition and chromatography techniques to isolate chemical constituents. The chemical structures of the isolated compounds were determined by 1H-NMR and 13C –NMR and by comparison with models reported in the literature. The study led to the isolation and structural characterization of the β-sitosterol and stigmasterol mixture, the presilphiperfolan-9-ol sesquiterpene, the tectoquinone anthraquinone and two naphthoquinones, 7-methoxy-8-hydroxy-α-dunnione and tenuiflorol, which is first reported in the literature and the others substances reported for the first time in the genus Paliavana, contributing thus to its chemotaxonomy. Nenhuma Paliavana tenuiflora Mansf. é uma espécie da família Gesneriaceae, sendo esta composta por cerca de 150 gêneros e 3.200 espécies, entre ervas, arbustos e pequenas árvores. As espécies de Gesneriaceae são encontradas nos trópicos de todos os continentes, apresentando ampla distribuição no Brasil, principalmente na Mata Atlântica no Sudeste e Nordeste, totalizanto 211 espécies em 27 gêneros encontrados no país. Há relatos de metabólitos secundários de diversas classes isolados na família, destacando-se os flavonoides, terpenoides, quinonas e compostos fenólicos. Paliavana tenuiflora é encontrada nos campos rupestres, em mata ciliar e nos afloramentos rochosos de mata úmida na Bahia, Minas Gerais, Paraíba e Pernambuco. Por haver apenas um relato de estudo fitoquímico, buscou-se no presente trabalho isolar metabólitos secundários ainda não relatados na espécie, podendo desta forma contribuir com o conhecimento da sua quimiotaxonomia e possibilitar a realização de estudos de atividade biológica com os compostos obtidos. Para isso, o material vegetal, coletado em Fagundes-PB, após secagem e pulverização, foi submetido a processos de extração, partição e cromatografia para isolamento dos constituintes químicos. As estruturas químicas dos compostos isolados foram determinadas pelo método espectroscópico de Ressonância Magnética Nuclear de 1H e 13C e comparação com dados de modelos relatados na literatura. O estudo levou ao isolamento e caracterização estrutural da mistura de βsitosterol e estigmasterol, do sesquiterpeno presilfiperfolano-9-ol, da antraquinona tectoquinona e de duas naftoquinonas, a 7-metoxi-8-hidroxi-α-dunniona e o tenuiflorol, sendo esta relatada pela primeira na literatura e as demais substâncias pela primeira vez no gênero Paliavana, contribuindo, portanto, com sua quimiotaxonomia.

"Las sustancias húmicas (SH), provenientes de la descomposición de materia vegetal, juegan importantes roles en el medio ambiente. Un ejemplo, es la capacidad de las SH para ser aceptores finales de electrones (AFE) en la respiración microbiana. El humus, puede además fungir como transportador de electrones, entre microorganismos anaerobios, y aceptores de electrones sólidos como los óxidos metálicos. Esta reactividad de las SH, y su ubicuidad en ecosistemas terrestres y acuáticos, las colocan como piezas clave en el metabolismo microbiano en suelos y sedimentos carentes de O2. La oxidación anaerobia de metano (OAM), contribuye como sumidero de este gas de efecto invernadero en el océano, ríos, lagos y humedales. La OAM convierte biológicamente el CH4 en CO2, en total ausencia de oxígeno, es decir, la OAM convierte una molécula que tiene un potencial de calentamiento global de 25 en una que tiene 1. La OAM, a la fecha, ha sido documentada bajo el acoplamiento a la reducción de AFEs alternativos de relevancia ambiental, sin embargo, aunque teórica y termodinámicamente es posible, la ocurrencia de la OAM acoplada a la reducción de SH no ha sido documentada. En este trabajo se buscó microbiota con la capacidad de acoplar la OAM a la reducción de SH y sus análogos estructurales en sedimentos de cinco cuerpos de agua mexicanos. Sólo un sedimento proveniente de una Ciénega Yucateca (Ciénega Sisal), mostró la capacidad de acoplar la OAM a la reducción de un análogo de las SH (antraquinona,2-6,disulfonato), y a una forma de ácidos húmicos (leonardita) a través de varios ciclos. Este estudio muestra evidencia de que las SH y los microorganismos que las reducen, tienen el potencial de actuar como sumidero de CH4 en cuerpos de agua. Adicionalmente, se documenta el efecto de los óxidos de Fe y Mn (goethita y vernadita, respectivamente) sobre el proceso al aumentar el consumo de CH4 re-oxidando los ácidos húmicos." "Humic substances (HS) is the name given to the recalcitrant molecules formed through the chemical and biochemical decomposition of organic matter. HS constitute a highly relevant terminal electron acceptor (TEA) due to its widespread presence in terrestrial and aquatic environments. Humus reducing microorganisms have shown biotechnological potential by oxidizing priority pollutants using both, HS and their structural analogues (model quinones i.e.: anthraquinone,2- 6,disulfonate; AQDS) to accomplish its respiratory pathway. One important biological process regulating the emission of CH4 to the atmosphere is anaerobic methane oxidation (AMO). In the AMO process, anaerobic microorganisms uptake methane as carbon and energy source at the time they reduce an alternative TEA. Sulfate, nitrate, nitrite and metallic ions, such as iron and manganese, have been reported to serve as TEA in AMO taking place at the ocean and fresh water bodies, like lakes and wetlands. Although energetically favorable and theoretically feasible, the AMO process coupled to HS reduction has not been reported to date, underestimating what could be an important sink of CH4 in soils and anoxic sediments of a variety of water bodies. The aim of this work was to evaluate the capacity of five Mexican anoxic sediments to accomplish the oxidation of CH4 coupled to the reduction of HS and the humic model compound, AQDS. A sediment from the Sisal marsh (Yucatán, Mexico) was capable of performing the AMO process coupled to AQDS and Leonardite (a form of humic acids) reduction through several cycles. Also, the re-oxidizing effect of Fe & Mn oxides (goethite and vernadite, respectively) was evaluated. To our knowledge, this is the first evidence of the existence of a CH4 sink in which HS and the microorganisms capable of reducing them play a major role on AMO."

O osteossarcoma é o tumor maligno das células ósseas primitivas mais diagnosticado em cães e humanos. A necessidade de medicamentos mais efetivos, com menor consequência adversa, tem gerado esforços para o desenvolvimento de agentes quimioterápicos compostos por plantas e outras fontes naturais. O objetivo deste estudo foi verificar os efeitos intracelulares da β lapachona sobre células do osteossarcoma canino de cultura estabelecida, bem como identificar mecanismos de ação que possam explicar suas propriedades citotóxicas. Células de osteossarcoma canino foram obtidas do banco de linhagens celulares, subcultivadas e submetidas ao tratamento com a β lapachona, de acordo com as diferentes concentrações. Os resultados foram obtidos por meio do método de exclusão do corante azul de tripan, pelo método deredução do tetrazólio, pelo ensaio de sobrevivência clonogênica, pelo ensaio de dupla marcação com Anexina V-FITC e Iodeto de Propídio, pelo ensaio de marcação com o corante JC-1 e pela análise da cinética do ciclo celular. O grupo tratado com 0,3 μM de β lapachona apresentou melhor regressão da viabilidade celular (80,27% / 24h; 47,41% / 48h e 35,19% / 72h) e maior progressão da citotoxicidade (19,73% / 24h; 52,59% / 48h e 64,81% / 72h). O menor IC50 (0,180 μM) ocorreu no grupo tratado por 72 horas. O crescimento celular após o tratamento foi menor de acordo com o aumento da concentração e tempo de exposição, apresentando 0,50% de fração de sobrevivência na concentração de 1,0 μM. Não houve diferença estatística entre as concentrações, para a proliferação celular após o tempo de exposição à β lapachona.A apoptoseinicial foi o tipo de morte celular mais frequente em todos os grupos. Foi menor no grupo de 24 horas tratado com 0,1 μM (4,26 %) e maior no grupo de 72 horas tratado com 1,0 μM (85,89 %). A despolarização mitocondrial ocorreu de maneira dose dependente, caracterizando a apoptose intrínseca. A inibição do crescimento das células ocorreu pelo bloqueio do ciclo na fase G0/G1 conforme o tempo de exposição. Nas células de osteossarcoma canino, a β lapachona possui efeitos citotóxicos, induz apoptose intrínsecae promove o bloqueio do ciclo celular na fase G0/G1. Osteosarcoma is the most diagnosed primary bone cell tumor in dogs and humans. The need for more effective drugs with less intense collateral effect has triggered the development of plant-derived, natural-source chemotherapeutics. This study aimed to verify β lapachone intracellular effects on canine osteosarcoma cultured cells, as well as identify action mechanisms related to its antiproliferative properties. Cells were obtained from a cell line bank, sub cultivated and subjected to treatment with different β lapachone concentrations, followed by tetrazolium reduction, Tripan Blue dye exclusion assay, clongenic survival assay, Annexin V-FITC and propidium iodine double-labeling, JC-1 dye labeling and cell cycle kinetics analysis. The group treated with β lapachone for 72 hours showed the lowest cell viability, 27,74%, and the most conspicuous citotoxic effect, 64,81%, at 0,3 μM concentration; lower IC50, 0,180 μM and also the lowest cell growth - 0,50%- following treatment with 1,0 μM concentration. No statistical difference for cell proliferation was verified between concentrations after β lapachone exposure.Early apoptosis was the most frequent type of cell death considering all groups. It was less frequent in the 24-hour group treated with 0,1 μM (4,26 %) and more frequent in the 72-hour group treated with 1,0 μM (85,89 %). Mitochondrial depolarization was dose-dependent. Cell growth inhibition was carried out through cycle block at G0/G1 phase, according to exposure time. β lapachone was shown to have antiproliferative and cytotoxic effects, to induce apoptosis and to block cell cycle at G0/G1 phase on canine osteosarcoma cells.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico As quinonas constituem uma classe de compostos de produtos naturais e apresentam ampla gama de propriedades biológicas. Várias aminoquinonas têm aplicação nos setores farmacêutico e agrícola. Neste trabalho, uma série de 2,5-diamino-1,4- benzoquinonas foi sintetizada e avaliada em termos de suas atividades inseticidas e fitotóxicas. Os produtos foram preparados por uma reação de adição de Michael a partir da hidroquinona e das aminas desejadas. Treze compostos foram sintetizados: 2,5-bis-(metilamina)-1,4-benzoquinona 13 (54%), 2,5-bis-(propilamina)-1,4- benzoquinona 14 (56%), 2,5-bis-(isóbutilamina)-1,4-benzoquinona 15 (43%), 2,5-bis- (pentilamina)-1,4-benzoquinona 16 (62%), 2,5-bis-(hexilamina)-1,4-benzoquinona 17 (38%), 2,5-bis-(benzylamina)-1,4-benzoquinona 18 (25%), 2,5-bis-(p-metilanilina)-1,4- benzoquinona 19 (27%), 2,5-bis-(aminoacetofenona)-1,4-benzoquinona 20 (24%), 2,5-bis-(2’-aminobenzil-álcool)-1,4-benzoquinona 21 (17%), 2,5-bis-(3’-aminobenzil- álcool)-1,4-benzoquinona 22 (25%), 2,5-bis-(L-alanina)-1,4-benzoquinona 23 (13%), 2,5-bis-(L-isoleucina)-1,4-benzoquinona 24 (12%) e 2,5-bis-(L-fenilalanina)-1,4- benzoquinona 25 (17%). A atividade inseticida estudada para os compostos 13-19 não se mostrou muito eficiente nos insetos, causando mortalidades menores que 10% aos insetos-praga Rhyzopertha Dominica (Fabr.) (Coleoptera: Bostrychidae) e Solenopsis saevissima Smith (Hymenoptera: Formicidae). O composto 16 foi o que causou maior porcentagem de mortalidade (38,5%) ao inseto-praga Tuta absoluta (Meyrick) (Lepidoptera: Gelechiidae) no período de 24 h, sem alteração após 48 h. Os resultados da avaliação da deterrência ao inseto desfolhador Ascia monuste (L.) (Lepidoptera: Pieridae) indicaram que os compostos avaliados 13-19 não geraram atividade, pois as porcentagens de desfolha foram muito elevadas num período menor que 48 h. Também foram realizados estudos sobre cada um dos compostos sintetizados 13-25, através da análise de crescimento de sementes das espécies Cucumis sativus (dicotiledônea) e Sorghum bicolor (monocotiledônea), diante do herbicida comercial Dual. O composto 13 foi o que apresentou maior atividade, mostrando alto potencial como herbicida. Quinones are a class of compounds which belong to natural products. Have a wide range of biological properties. Several aminoquinones have application in the pharmaceutical industry and the agricultural sector. In the present work, a series of 2,5-bis-(alkylamino)-1,4-benzoquinones were synthesized and evaluated for their insecticidal and phytotoxic activities. The 2,5-bis-(alkylamino)-1,4-benzoquinone were prepared by Michael addition reaction from hydroquinone and the desired amines. Thirteen compounds were synthesized: 2,5-bis-(methylamino)-1,4-benzoquinone 13 (54%), 2,5-bis-(propylamino)-1,4-benzoquinone 14 (56%), 2,5-bis-(isobutylamino)-1,4- benzoquinone 15 (43%), 2,5-bis-(pentylamino)-1,4-benzoquinone 16 (62%), 2,5-bis- (hexylamino)-1,4-benzoquinone 17 (38%), 2,5-bis-(benzylamino)-1,4-benzoquinone 18 (25%), 2,5-bis-(p-methylanilino)-1,4-benzoquinone (acetyl)phenylamino]-1,4-benzoquinone 19 20 [2(methylhydroxy)phenylamino]-1,4-benzoquinone (24%), 21 23 (17%), 22 [3(methylhydroxy)phenylamino]-1,4-benzoquinone 2,5[1(carboxy)ethylamino]-1,4-benzoquinone (27%), (13%), 2,5-bis-[2- 2,5-bis- 2,5-bis- (25%) 2,5-bis-[(1-carboxy-2- methylbutylamino]-1,4-benzoquinone 24 (12%), 2,5-bis-[1(carboxy)phenyethylamino]- 1,4-benzoquinone 25 (17%). Insecticidal activity studied for compounds 13-19 proved to be not very efficient activity, and smaller percentages of the mortality to 10% for the species Solenopsis Rhyzopertha dominica and Solenopsis saevissima. Compound 16 was causing a higher mortality rate (38.5%) for Tuta absolute species within 24 h, with no change after 48 h. The results for the evaluation of deterrence show that the compounds 13-19 do not generate activity because of too high a peeling percentages were less than 48 h period. Studies for each of the synthesized compounds 13-25 were also performed by analyzing the growth of Cucumis sativus seed species (dicotyledonous) and Sorghum bicolor (monocot), compared to the commercial herbicide Dual. Compound 13 showed the highest activity, showing high potential as herbicide.

Submitted by Celso Magalhaes (celsomagalhaes@ufrrj.br) on 2019-11-04T17:19:44Z No. of bitstreams: 1 2014 - Romulo Correia Ferreira.pdf: 4423796 bytes, checksum: 2b9197fe5b1f02e6d61fa8bc003e006d (MD5) Made available in DSpace on 2019-11-04T17:19:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014 - Romulo Correia Ferreira.pdf: 4423796 bytes, checksum: 2b9197fe5b1f02e6d61fa8bc003e006d (MD5) Previous issue date: 2014-04-15 Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico - CNPQ The interaction between human serum albumin (HSA) and 1,4-naphthoquinone derivatives ( LP LP4Cl , LP4Me , LP4F , LF , LF4Me , LF4Br , LF4Cl ), in buffered solution (PBS, pH = 7.4), was studied by spectroscopic methods such as ultraviolet-visible (UV -Vis), circular dichroism (CD) and steady-state and time resolved fluorescence emission. The values obtained for the quenching rate constant of the fluorescence emission of HSA (kq ? 1012 L/mol.s) suggest a static mechanism for the quenching process. The values of r, the distance between donor and acceptor, calculated by the theory of radiative energy transfer of F?rster (r ? ?? to ? nm) are smaller than 7 nm, which indicate the occurrence of a HSA/naphthoquinone strong interaction, which is independent of temperature. Through the use of fluorescence emission spectroscopy it was possible to verify that in the interaction HSA/naphthoquinones, the Tryptophan residue of HSA is located in a more hydrophobic environment when compared to free HSA. The values obtained for ?Ho and ?So are dependent on the substituent contained in the naphthoquinone, thus demonstrating that there is an influence of the naphthoquinone structure on its interaction with HSA. For positive values of ?Ho (endothermic process), the interaction occurred primarily by Van der Waals forces, in connection with the hydrophobic character. The negative values of ?Go (-24 to -30 kJ/mol) demonstrated the spontaneity of the interaction between naphthoquinones and HSA. The main interaction is resulting from a hydrophobic contact, but an electrostatic interaction cannot be excluded. Studies by circular dichroism spectroscopy revealed a decrease on the % of ? -helix of HSA at 208 nm and 222 nm, as a function of increasing concentration of naphthoquinones. These effects can be attributed to the association of HSA/naphthoquinone which may induce conformational changes in HSA A intera??o entre albumina s?rica humana (ASH) e derivados da 1,4-naftoquinona (LP, LP4Cl, LP4Me, LP4F, LF, LF4Me, LF4Br, LF4Cl), em solu??o tamponada (PBS, pH = 7,4), foi estudada por espectroscopia no ultravioleta-vis?vel (UV-Vis), dicro?smo circular (DC), espectroscopia de emiss?o de fluoresc?ncia no estado estacion?rio e resolvida no tempo. Os resultados obtidos para as constantes de velocidade supress?o de fluoresc?ncia de ASH (kq ? 1012 L/mol.s) sugerem um mecanismo est?tico para o processo de supress?o. Os valores de r, a dist?ncia entre doador e aceptor, calculados pela teoria de transfer?ncia de energia n?o radiativa de F?rster (r????a???nm), s?o menores do que 7 nm, o que indica a ocorr?ncia de uma forte intera??o ASH/naftoquinonas que independe da temperatura. Atrav?s do uso da espectroscopia de emiss?o de fluoresc?ncia foi poss?vel verificar que na intera??o ASH/naftoquinonas, o res?duo de triptofano da ASH est? em um ambiente mais hidrof?bico, quando comparado com ASH livre. Os valores obtidos para ?Ho e ?So s?o dependentes do substituinte contido na 1,4-naftoquinona, demonstrando assim que existe uma influ?ncia da estrutura das naftoquinonas na sua intera??o com ASH. Para valores de ?Ho positivos (processos endot?rmicos), os processos de intera??o ocorreram primordialmente por intera??es de Van der Waals, demonstrando liga??o com car?ter hidrof?bico. Os valores de ?Go negativos (?Go ? -24 a -30 kJ/mol) demonstraram a espontaneidade de liga??o das naftoquinonas com ASH. A principal intera??o ? o contato hidrof?bico, mas a intera??o eletrost?tica tamb?m n?o pode ser exclu?da. Por dicro?smo circular foi verificada diminui??o da % de ?-h?lice da ASH a 208 nm e 222 nm como uma fun??o do aumento da concentra??o das naftoquinonas. Esses efeitos podem ser atribu?dos ? forma??o de um complexo ASH/naftoquinona que deve estar induzindo varia??es conformacionais na ASH

Tesis (Doctor en Ciencias Biomédicas) -- Universidad de Cartagena. Instituto de Investigaciones Inmunológicas. Doctorado en Ciencias Biomédicas, 2014 Debido a la resistencia y a la variedad de mecanismos desarrollados por el. Plasmodium y la falta de una vacuna efectiva, existe la necesidad de una búsqueda continua de nuevos compuestos, que además de ser activos sobre blancos biológicos particulares, inhibiendo el crecimiento del parásito, actúen a través de nuevos mecanismos o combinación de ellos, a fin de contar con otras alternativas terapéuticas, o sustancias que por sus propiedades, puedan servir como punto de partida para el desarrollo de compuestos más activos. Un número importante de moléculas han sido estudiadas con este propósito, y se hayó que los compuestos quinoidales, presentan potencial farmacológico. Perteneciente a este tipo de compuestos se encuentra la atovaquona, la cual posee efectos antimaláricos y actividad antitoxoplasma. Otros compuestos con estructuras similares han mostrado actividad antibacteriana y anticancerígena. En este trabajo se evaluó la actividad antiplasmodium de un grupo de moléculas quinoidales, las cuales se obtuvieron sintéticamente por el Grupo de investigación de Productos Naturales de la Universidad de Cartagena. El estudio de la actividad antimalarica, de estos compuestos se hizo con base en ensayos fundamentados en microfluorometría, mediante el cual se determina la inhibición del crecimiento por la determinación del acido desoxirribonucleico(DNA) Luego de confirmada la actividad antiplasmodium, se procedió a carácterizar algunos posibles mecanismos de acción que estuvieran relacionados con el efecto antiplasmodium, entre estos se investigó la capacidad de inhibición de la biocristalización del grupo hemo, inhibición mediada por el estrés oxidativo tanto en las proteínas del parásito como en la membrana de la célula hospedera y por último se caracterizó la posible inhibición de proteasas las cuales incluyeron proteasas de cisteína, de serina y metaloproteasas, luego qe se obtuvieron resultados prometedores como inhibidores de proteasas de cisteína y serina, se 2 procedió a evaluar una enzima importante en la bioquímica del parásito, la Falcipaina 2 (Fp2), la cual juega un papel fundamental en el desarrollo y propagación del parásito de la malaria. Los resultados mostraron citotoxicidad con valores de CC50 en el rango de 0,83-76,00 µM. En células monucleares realizada en células mononucleares de sangre periférica estuvo en el orden de 80%. Con respecto a la actividad hemolítica, los compuestos causaron hemólisis con valores cercanos al 30%, ambos ensayos fueron evaluados a las concentraciones correspondientes al valor de las CI50. Los compuestos quinoidales mostraron actividad antimalárica en 2 cepas de Plasmodium falciparum: Dd2 y 3D7, resistentes y sensibles a Cloroquina respectivamente. Los valores de CI50 oscilaron entre 0,2 y 12,0 µM, y algunos de los compuestos mostraron un índice de selectividad superior a 50. Los compuestos causaron carbonilación en las proteínas del parásito, proteínas de membrana tanto en los eritrocitos infectados con la cepa seleccionada P. falciparum (Dd2), como en los no infectados, tomando este efecto como uno de los mecanismos por los cuales estos compuestos pudieran ejercer el efecto antimalárico. Los compuestos inhibieron, falcipaina 2, pero no mostraron inhibición en la biocristalización del grupo hemo. En esta investigación se concluye que los compuestos quinoidales además de inhibir el desarrollo intraeritrocitario de Plasmodium falciparum podrían actuar por más de un mecanismo de acción.

A pesquisa por novos materiais funcionais passa pela busca de sistemas químicos que apresentem dois estados eletrônicos distintos, com propriedades distinguíveis e acessíveis em temperaturas próximas daquelas necessárias para a sua aplicação. Compostos de coordenação que apresentam tautomeria de valência (VT) são aqueles em que há uma transferência eletrônica metal-ligante associada com a mudança de multiplicidade do íon metálico. Nesses sistemas o equilíbrio químico entre os dois estados eletronicamente distintos pode ser induzido por variações de temperatura e pressão, bem como por irradiação com luz e com raios X de baixas energias. Os mecanismos termodinâmicos e estruturais envolvidos na interconversão dos tautômeros de valência construídos com cobalto, benzoquinonas e ligantes nitrogenados mono, bi e tetradentados têm sido estudados, porém, exemplos de sistemas apresentando VT construídos com cobalto e naftoquinonas ainda não foram reportados. Neste trabalho 2-hidroxi-1,4-naftoquinona (lausona) e 1,2-naftoquinona foram utilizadas na síntese de compostos de coordenação de cobalto, na tentativa de se obter tautômeros de valência. Três novos compostos de coordenação de cobalto e lausonato (lau), [Co(lau)2(im)2], [Co(lau)2(phen)] e [Co(lau)2(bpy)] foram sintetizados e descritos. Os compostos foram caracterizados utilizando-se espectroscopia na região do infravermelho (IR) e do ultravioleta-visível (UV-vis), ressonância paramagnética eletrônica (EPR) e voltametria cíclica. As estruturas cristalinas foram determinadas através de técnicas de difração de raios X de monocristais. Os dados estruturais de difração de raios X e EPR não mostraram a presença de VT na faixa de temperatura investigada. Porém, as características estruturais apresentadas, principalmente as ligações de hidrogênio e as interações do tipo [pi] nas estruturas cristalinas, sugerem que as naftoquinonas constituem uma alternativa para construção de compostos apresentando tautomeria de valência. Os resultados obtidos com compostos de lausonato inspiraram trabalhos de síntese e caracterização de cinco novos compostos com a formula geral [Co(naft)2N-N] onde naft é 1,2-naftoquinona e N-N representa ligantes auxiliares na forma de aminas e diaminas. As análises dos espectros de IR revelaram que o uso de [Co2(CO)8] na síntese permitiu a redução da 1,2-naftoquinona a uma espécie radicalar. Os dados de EPR obtidos, tanto a 298 K, quanto a 77 K, mostraram a presença de oito linhas hiperfinas centradas em g = 2, característico de sistemas apresentando Co3+ e espécies radicalares. Os dados de espectroscopia na região do UV-vis à temperatura ambiente mostram a predominância de Co2+ em relação a Co3+. Cálculos ab initio mostraram que os compostos de cobalto e 1,2-naftoquinona apresentam as mesmas características eletrônicas e estruturais de compostos de coordenação de cobalto e 3,5-di-t-butilbenzoquinona, indicando a possibilidade de existência de VT nos novos compostos. The search for new functional materials involves the development of bistable molecules exhibiting different electronic states with distinct properties at the ambient condition (temperature, pressure, etc) of application. Coordination compounds, which present electron transfer between metal ion and an organic ligand associated with a change in electron multiplicity of the metal ion are named valence tautomers. The chemical equilibrium between two distinct electronic states in valence tautomers can be induced by the temperature and pressure change as well as by soft X-ray and light irradiation.Thermodynamic and structural data highlighting the mechanisms of valence tautomeric conversion can be found in the literature for materials build up with Cobalt and benzoquinones such as the 3,5-di-tert-buthyl-semiquinonate. However, to the best of our knowledge, there is no example of compounds showing valence tautomerism build up with cobalt and naphthoquinones. In the present work 2-hydroxy-1,4-naphthoquinone and 1,2-naphthoquinone were used as redox active ligands in the search for new valence tautomeric compounds with cobalt. Three new coordination compounds of cobalt and lawsone (lau), [Co(lau)2(im)2], [Co(lau)2(phen)], [Co(lau)2(bpy)] where im=1H-Imidazole, phen=1,10- phenanthroline and bpy =2,2-bipyridine were synthesized. The new compounds were characterized by infrared (IR),UV-vis spectroscopy, electron paramagnetic resonance (EPR) and cyclic voltammetry. The three dimensional structures were determined using single crystal X ray diffraction techniques. However, within the investigated temperature range neither X ray diffraction nor EPR data showed the presence of valence tautomerism in the materials, mainly due to the electrochemical properties of the lawsonate. Nevertheless the structural features of the compounds as well as their supramolecular packing motifs suggest that naphthoquinones can be an alternative for the synthesis of compounds showing valence tautomerism. Five new compounds with the general formula [Co(naft)2NN] where naft stands for 1,2- naphthoquinone and NN represents amine ancillary ligands, bpy, dpa, 4-CN-py, tmeda and dmap were synthesized and characterized. The IR spectra of the materials showed that the use of [Co2(CO)8] allows the reduction of 1,2-naphthoquinone to a radicalar species. The EPR data in the 298 K to 77 K range revealed the presence of eight hyperfine lines with a center in g = 2 which is characteristic of systems with Co3+ and radicalar species. The UV-vis spectra at room temperature showed the predominance of Co2+ in relation to Co3+. Ab initio calculations demonstrated the electronic similarity of cobalt-1,2-napthoquinone compounds with known cobalt-benzoquinone compounds, as they kept the same electronic and structural characteristics, indicating the possibility of existence of valence tautomerism in these new compounds.

In the present study, compounds derived from β-lapachone were electrochemically studied in protic (phosphate and acetate buffer) and aprotic (DMF + TBAP) media, using glassy carbon as working electrode. The electroreducedintermediatesof the quinones reacted with oxygen, indicative of the generation of reactive oxygen species. The interaction of the quinones β-lapachone, α-lapachone and nor-β-lapachone with DNA, was investigated using the technique of quartz crystal microbalance.To increase the solubility of the quinones, in order to allow in vivo studies, the formation of inclusion complexes with β-cyclodextrin was evaluated. Positive results were obtained, leading to a viable formulation alternative for further biological studies with the compounds. β-lapachone was studied spectroelectrochemically through the techniques of Polarization Modulation Infrared Reflection Absorption Spectroscopy + Cyclic Voltammetry to confirm the formation of the hydrogen bondfrom the electroreduced β-lapachone and the secondary hydroxy group of β-cyclodextrin. The inclusion complex betweenmangiferin, an antioxidant polyphenoland β-cyclodextrin, was confirmed using the techniques of Fourier Transform Infrared Spectroscopy, Hydrogen Nuclear Magnetic Resonance, Differential Scanning Calorimetry and Polarization Modulation Infrared Reflection Absorption Spectroscopy. Also, the increase of the antioxidant activity of mangiferin was demonstrated when in presence of β-cyclodextrin, by means of radical scavenging activity toward 2,2’-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical (RSA-DPPH ), with additional analysis of solvent effects, being demonstrated that below 50% of organic solvent, it is impossible to work with this method. The assay of the capacity of oxygen radical absorbance capacity-fluorescein (ORAC-FL) was also used, showing that the complex mangiferin: β-cyclodextrin is fifteenfold more potent than the standard molecule,Trolox. Using Electrophoresis and Differential Pulse Voltammetry, it was possible to emphasize that the method used by our research group for the ssDNA production (treatment acid-base with heating) is useful, simple, cheap and completely reproducible, being this, one of the methods used to show the interaction between DNA and free or complexed thymol with cyclodextrin. This interaction was still evaluated using dsDNA biosensor through Differential Pulse Voltammetry, Electrochemistry Quartz Crystal Microbalance and Scanning Electrochemistry Microscopy. Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Neste trabalho, derivados da nor-β-lapachona e nor-α-lapachona, foram estudados eletroquimicamente nos meios prótico (tampão fosfato e acetato) e aprótico (DMF + TBAP), utilizando carbono vítreo como eletrodo de trabalho.Os intermediáriosda eletro-redução das quinonas reagiram com oxigênio, indicativo da geração de Espécies Reativas de Oxigênio. A interação das quinonas β-lapachona, α-lapachona e nor-β-lapachona com DNAfoi investigada,utilizando-sea técnica de microbalança de cristal de quartzo. Com o objetivo de aumentar a solubilidade das quinonas, para posteriores estudos in vivo, foi avaliada a formação de complexos de inclusão com β-ciclodextrina, sendo a β-lapachona estudada espectroeletroquimicamente através das técnicas de Espectroscopia de Reflexão-Absorção no Infravermelho com Polarização Modulada + Voltametria Cíclica para confirmar a formação da ligação hidrogênio entre a hidroquinona gerada a partir da β-lapachonae as hidroxilas secundárias da β-ciclodextrina. A formação do complexo de inclusão entre a mangiferina, um composto antioxidante polifenólico, e a β-ciclodextrina foi confirmado utilizando-se as técnicas de Infravermelho com transformada de Fourier, Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio, Calorimetria Diferencial e Espectroscopia de Reflexão-Absorção no Infravermelho com Polarização Modulada. Foi,também, demonstrado o aumento da atividade antioxidante da xantona supracitada quando em presença de β-ciclodextrina através da medida da atividade sequestradora de radicais frente ao radical 2,2’-difenil-1-picrilidrazil (RSA-DPPH ),com análise adicional do efeito do solvente sendo assim demonstrado que abaixo de 50% de solvente orgânico, é impossível trabalhar com este método. O ensaio da capacidade de absorbância do radical oxigênio-fluoresceína (ORAC-FL) também foi utilizado, mostrando que o complexo mangiferina:β-ciclodextrina é quinze vezes mais potente que a molécula padrão trolox. Com a utilização de ensaios de Eletroforese e Voltametria de Pulso Diferencial, foi possível enfatizar que o método usado por nosso grupo de pesquisa para a produção de ssDNA (tratamento ácido-base com aquecimento) é útil, simples, barato e completamente reprodutível,sendo este um dos métodos utilizados para mostrar a interação entre DNA e timol livre e complexado com ciclodextrina. Esta interação foi ainda avaliada usando biossensor de dsDNA por Voltametria de Pulso Diferencial, Microbalança Eletroquímica de Cristal de Quartzo e Microscopia Eletroquímica de Varredura.

Quinones represent one of the most important classes of compounds used in clinical oncology, and they are natural products easily found in the nature. They have been distributed in three groups (anthraquinones, benzoquinones and naphthoquinones). This study investigated the cytotoxic activity and anticancer mechanism of action of a compound belonging to the benzoquinone group, called FR42 (benz [g] isoquinoline-5 ,10-dione) in human glioblastoma cells (SF-295). First of all, it was performed the cytotoxicity assay on a panel of four cancer cell lines, and the FR42 showed high toxicity to all cancer cells tested, exhibited IC50 between 1.70 to 2.45 mM. In order to the cytotoxicity assay performed on normal cells showed IC50 between 12.18 to 23.27 mM, there was a slight selectivity for tumor cells. Flow cytometry studies performed in SF-295 cells has been suggested that the compound FR42 in the highest concentration tested, induced cell death by apoptosis as evidenced by DNA fragmentation and depolarization of the mitochondrial membrane. FR42 lowest concentration tested (2 mM) presented interference in the cell cycle promoting arresting of cells in G2 / M. The results has been indicated the a notable toxicity from FR42 in cancer cells lines. As quinonas representam uma das mais importantes classes de compostos utilizados na clínica oncológica, suas moléculas são de ocorrência natural e distribuem-se em três grupos (antraquinonas, benzoquinonas e naftoquinonas). Neste trabalho foi estudado a atividade citotóxica e mecanismos de ação anticâncer de um composto pertencente ao grupo benzoquinona, denominado FR42 (benz[g]isoquinolina-5,10-diona) em células de glioblastoma humano (SF-295). Primeiramente realizou-se o ensaio de citotoxicidade em um painel de 4 linhagens de células cancerígenas, sendo que a FR42 apresentou elevada toxicidade para todas as células cancerígenas testadas, exibiu IC50 entre 1,70-2,45 μM. Com relação ao ensaio de citotoxicidade realizado em células normais, mostrou IC50 entre 12,18-23,27 μM, houve ligeira seletividade para células cancerígenas. Estudos em citometria de fluxo realizados em células SF-295 sugerem que o composto FR42 na maior concentração testada, induz morte celular por apoptose, evidenciado pela fragmentação do DNA e despolarização da membrana mitocondrial. O composto FR42 na menor concentração testada 2 μM apresentou interferência no ciclo celular, promovendo acúmulo de células na fase G2/M. Os resultados indicam que o composto FR42 possui notável toxicidade para células tumorais.

Orientador: Tiago Rodrigues Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Biossistemas, 2013

A cultura do sorgo cresceu rapidamente nestes últimos anos, por ser uma planta com características xerófilas, apresentando um aumento de sua produção principalmente na região nordeste devido a sua capacidade de suportar ambientes de cultivo mais secos. As ervas daninhas são um grande problema para os cultivares, pois estas podem reduzir significativamente a produção de grãos, particularmente quando surgem nas fases iniciais das culturas. Visando a obtenção de culturas resistentes às ervas daninhas, estudos têm sido realizados demonstrando que algumas plantas possuem uma defesa natural que consiste na capacidade de um organismo produzir metabólitos que atuam inibindo ou o crescimento ou o desenvolvimento de outros organismos que estão próximos; a esta capacidade dá-se o nome de alelopatia. O sorgo é uma das plantas que possuem sua alelopatia comprovada, produzindo um complexo de substâncias lipídicas e proteínas denominados genericamente de sorgoleone, tendo como seu principal composto o 2-hidroxi-5-metoxi-3-[(Z,Z)-8',11',14'-pentadecatrieno]-p-benzoquinona, que é naturalmente liberado para o solo a partir dos tricomas das suas raízes e, no momento em que entram em contato com as ervas daninhas, inibem seu crescimento. Devido a tais características inerentes à cultura do sorgo, este trabalho tem como objetivo discorrer sobre os possíveis benefícios do uso desse cereal devido a sua comprovada alelopatia, bem como informar os conhecidos mecanismos de produção e atuação dos principais compostos constituintes do sorgoleone produzidos pelas suas raízes. The sorghum crop has grown rapidly in recent years, for being a plant with xerophilous characteristics; its production has especially increased in Northeastern Brazil due to its ability to withstand dry environments. Weeds are a major problem for grain crops, as these can significantly reduce yield, particularly when they emerge in the early stages of crops. To obtain crops resistant to weeds, studies have been conducted to demonstrate that some plants have a natural defense consisting in an organism's ability to produce metabolites that act to either inhibit or stimulate growth and development of other organisms grown in the same environment, which is called allelopathy. Sorghum is one of the plants that possess proven allelopathy, producing a set of lipid complex substances and proteins generically called sorgoleone, having as its main compound 2-hydroxy-5-methoxy-3-[(Z,Z)-8',11',14'-pentadecatriene]-p-benzoquinone, which is naturally released into the soil from their roots and trichomes, inhibiting the growth of weeds upon contact with them. Because of these inherent characteristics of the sorghum crop, the present work aims to discuss the possible benefits of using this cereal, due to its allelopathic effects, as well as to inform about the known mechanisms of production and action of the main constituent compounds of sorgoleone and other compounds produced by the plant's roots.

The resistance to antimicrobials and biocides observed in mycobacteria which do not cause tuberculosis (MNT) determines the necessity to develop drugs. The present study evaluated the activity of naphthoquinones and heterocyclic derivatives obtained from lapachol against Mycobacterium kansasii, M. marinum, and M. abscessus, through the REMA method. It was observed that lapachol was inactive against the three mycobateria species, while β-lapachone and nor-β-lapachone showed activity only against M. marinum. The most active substances for M. kansasii were the derivates 2, 3, 7, and 11, in which compound 2 (CMI = 0.96 μM) was the most active. For M. marinum, 2, 11, and 14 were the most active, while against M. abcessus the compound 3 was the only active. The results showed a wide and diversified resistance spectrum among the species studied, which could be related to the molecular structure and position of the substituting groups, indicating the potentiality of these molecules as antimicrobial prototypes., Colegio de Farmacéuticos de la Provincia de Buenos Aires

Many quinones have been associated with a wide range of biological activities, including antitumoral, antimalarial, larvicidal and antibacterial activities. Although, there are many clinically important agents containing a quinone nucleus with excellent anticancer activity, many other quinones require testing for additional activities, for instance: Oncocalyxone A, Juglone, Biflorin and some hydroxylated and halogenated quinones. DNA represents one of the main targets of biologically active quinonoid compounds, which, generally, belong to the group of DNA intercalating and/or alkylating agents, and/or topoisomerase inhibitors. As such, the use of DNA biosensors or other electrochemical methods based on the investigation of nucleic acid/organic compound interaction, would allow to predicting a biological action, if this one is related to damage to DNA. Due to the importance of quinones, for instance, Oncocalyxone A, Juglone and Biflorin, electrochemical analysis and the development of a new electroanalytical method for detection in nanomolar quantities, together with DNA interaction analysis with those quinones was therein performed. We have used diverse electrochemical methods performed in protic and aprotic media, using glassy carbon electrode, Ag/AgCl electrode as reference and latinum wire as counter electrode. The pKa of juglone was determined (5.98). The development of a highly sensitive voltammetric sensor for oncocalyxone A using a glassy carbon electrode modified with a bilayer iron(II) tetrasulfonated phthalocyanine (FeTSPc) and iron(III) tetra-(N-methyl-4-pyridyl)-porphyrin (FeT4MPyP) was described. The modified electrode showed catalytic activity and stability for the oncocalyxone A reduction, provoking the anodic shift of the reduction peak potentials of ca. 30 mV and presenting much higher peak currents than those obtained on the bare GC electrode. A wide linear response range between 0.005-1.210-6 mol L-1, with a sensitivity of 8.11 μA L μmol-1 and limits of detection (LOD) and quantification (LOQ) of 1.5 and 5.010-9 mol L-1 were obtained with this sensor, respectively. The interaction of chosen quinones with ssDNA, poly-guanilic and poly-adenilic acid was investigated, using voltammetric analysis, in solution. The DNA interaction investigation with juglone, oncocalyxone and biflorin had shown significant DNA activity, represented by the decrease of oxidation current and shift of oxidation peaks of guanine and adenine and the binding constant values obtained for these aducts; these observations could be related to Michael addition reaction, among other possible effects. Some of the quinones do not cause any change on the oxidation peaks of the used bases, as is the case of -lapachone, being used as negative control. These results, upon comparison with biological/ pharmacological activities, show correlation and indicate electrochemistry and DNA sensors as important tools in the screening of biologically active compounds. Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Muitas quinonas têm sido associadas a uma grande variedade de atividades biológicas, incluindo atividades antitumorais, antimaláricas, larvicidas e antibacterianas. Embora existam muitos agentes clinicamente importantes contendo núcleo quinônico com excelente atividade anticâncer, muitas outras quinonas requerem testes para busca de atividades adicionais, como por exemplo: Oncocalixona A, Juglona, Biflorina e outras quinonas hidroxiladas e halogenadas. O DNA representa um dos principais alvos de compostos quinônicos, que, geralmente, pertencem aos grupos de intercaladores de DNA e/ou agentes alquilantes, e/ou inibidores de topoisomerases. Desta forma, o uso de biossensores de DNA ou outros métodos eletroquímicos baseados na investigação da interação entre ácidos nucléicos e compostos orgânicos, permitiria predizer a ação biológica, e se estas estão relacionadas aos danos ao DNA. Devido à importância das quinonas, entre elas, Oncocalixona A, Juglona e Biflorina, análises eletroquímicas e eletroanalíticas para detecção em quantidades nanomolares, bem como a investigação da interação destas quinonas com o DNA foram realizadas, no presente trabalho.Utilizou-se uma série de métodos eletroquímicos, em diferentes condições, em meios aprótico e prótico, usando eletrodo de carbono vítreo, como eletrodo de trabalho, Ag/AgCl, como eletrodo de referência e fio de platina, como contra-eletrodo. O pKa da juglona foi determinado (5,98). O desenvolvimento de um sensor voltamétrico altamente sensível para oncocalixona A, usando eletrodo de carbono vítreo modificado com uma bicamada de ftalocianina tetrassulfonada de ferro(II) (FeTSPc) e tetra-(N-metil- 4-piridil)-porfirina de ferro(III) (FeT4MPyP) foi descrito. O eletrodo modificado mostrou atividade catalítica e estabilidade para a redução da oncocalixona A, proporcionando o deslocamento anódico do potencial de pico de redução de ca. 30mV, apresentando correntes de pico maiores do que aquelas obtidas em eletrodo de carbono vítreo limpo. Uma faixa linear entre 0,005-1,210-6 mol L-1, com uma sensibilidade de 8,11 μA L μmol-1 e limites de detecção (LD) e quantificação (LQ) de 1,5 e 5,010-9 mol L-1 foram obtidos com este sensor, respectivamente. A interação das quinonas escolhidas com ssDNA, ácido poliguanílico e ácido poliadenílico foi investigada usando análises voltamétricas, em solução. Juglona, oncocalixona e biflorina mostraram forte interação em relação ao DNA, representado experimentalmente pela diminuição da corrente de oxidação e deslocamento dos picos diagnósticos de guanina e adenina, bem como pelos valores das constantes de associação calculadas para o aduto formado. Algumas das quinonas não causaram qualquer mudança nos picos de oxidação das bases usadas, como foi o caso da -lapachona, o que serviu como controle negativo, indispensável em relação a comparações com métodos farmacológicos. Estes resultados foram correlacionados positivamente com atividades biológicas/farmacológicas. Sensores de DNA são importantes ferramentas no mapeamento de compostos biologicamente ativos.

1 página., La cianobacteria Synechocystis sp. PCC 6803 contiene un operón ars (compuesto por los genes arsB, arsC y arsH) inducible por arsénico, que codifica tres proteínas: ArsB, que es un transportador de arsénico(III); ArsC, que es una reductasa de arseniato dependiente de glutatión/glutarredoxina, y ArsH, cuya función es desconocida.

Este trabalho teve como objetivos avaliar o potencial antimicrobiano e os teores de flavonoides e quinonas de extratos foliares de Aloe arborescens Mill., Xanthorrhoeaceae, produzidos em diferentes épocas do ano. Extratos etanólicos e clorofórmicos foram preparados a partir de folhas, os bioensaios de atividade antimicrobiana foram desenvolvidos pelo método de macrodiluição em caldo, e dosagens de flavonoides e quinonas foram realizadas nos extratos. Todos os extratos apresentaram ação inibitória sobre os microrganismos testados. O extrato clorofórmico de inverno apresentou a menor CIM (128 µg/mL) sobre B. subtilis. Os extratos clorofórmicos de inverno, primavera e verão apresentaram maior atividade antimicrobiana em relação ao extrato clorofórmico de outono. O extrato etanólico de inverno apresentou a menor CIM (256 µg/mL) e a menor CMM (512 µg/mL) sobre K. pneumoniae. Os extratos etanólicos de verão e outono mostraram baixa atividade antimicrobiana. Os teores de quinonas das folhas foram maiores nos períodos mais quentes de coleta (verão e outono), enquanto os teores de flavonoides foram semelhantes nos quatro períodos de coleta. This work has the objective of evaluate the antimicrobial potency and the content of flavonoids and quinones from the Aloe arborescens Mill., Xanthorrhoeaceae, leaf extracts produced in the four seasons of the year. Ethanol and chloroform extracts were prepared from the leaves, the bioassays from antimicrobial activity were developed by the macrodilution method in broth, and dosages of flavonoids and quinones were performed in the extracts. The winter chloroform extract showed the lowest CIM (128 µg/mL) on B. subtilis. The ethanol extract showed the lowest CIM (256 µg/mL) and the lowest CMM (512 µg/mL) on K. pneumoniae. The summer and fall ethanol extracts showed low antimicrobial activity. The quinones extracts showed inhibitory activity on the tested microorganisms. The winter, spring and summer chloroform extracts showed higher antimicrobial activity compared to the fall chloroform one. The winter ethanol extract content from the leaves were higher in the hotter periods of collection (summer and fall) and the flavonoids content were similar in the four collection periods.

P. 35-40,Jan./Mar. Submitted by JURANDI DE SOUZA SILVA (jssufba@hotmail.com) on 2011-10-19T12:47:55Z No. of bitstreams: 1 v20n1a08.pdf: 740920 bytes, checksum: 9022a2d9ad34e69a512082ec3d528168 (MD5) Made available in DSpace on 2011-10-19T12:47:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 v20n1a08.pdf: 740920 bytes, checksum: 9022a2d9ad34e69a512082ec3d528168 (MD5) Previous issue date: 2010 Este trabalho teve como objetivos avaliar o potencial antimicrobiano e os teores de flavonoides e quinonas de extratos foliares de Aloe arborescens Mill., Xanthorrhoeaceae, produzidos em diferentes épocas do ano. Extratos etanólicos e clorofórmicos foram preparados a partir de folhas, os bioensaios de atividade antimicrobiana foram desenvolvidos pelo método de macrodiluição em caldo, e dosagens de flavonoides e quinonas foram realizadas nos extratos. Todos os extratos apresentaram ação inibitória sobre os microrganismos testados. O extrato clorofórmico de inverno apresentou a menor CIM (128 µg/mL) sobre B. subtilis. Os extratos clorofórmicos de inverno, primavera e verão apresentaram maior atividade antimicrobiana em relação ao extrato clorofórmico de outono. O extrato etanólico de inverno apresentou a menor CIM (256 µg/mL) e a menor CMM (512 µg/mL) sobre K. pneumoniae. Os extratos etanólicos de verão e outono mostraram baixa atividade antimicrobiana. Os teores de quinonas das folhas foram maiores nos períodos mais quentes de coleta (verão e outono), enquanto os teores de flavonoides foram semelhantes nos quatro períodos de coleta. Curitiba

O objetivo deste estudo foi correlacionar qualitativa e quantitativamente a concentração letal necessária para o teste citotóxico em A. salina com a concentração inibitória para o crescimento de linhagens celulares tumorais, utilizando dez substâncias puras previamente conhecidas. Estimativas para o ano de 2008 e válidas também para o ano de 2009, no Brasil, apontam a ocorrência de 466.730 casos novos de câncer, perfazendo o cenário indicativo da necessidade de descoberta de compostos que visem o tratamento dessa doença. A biodiversidade brasileira contribui para a identificação de produtos com utilização econômica, sendo as plantas fonte importante de produtos naturais biologicamente ativos. Dentre os bioensaios simples e rápidos para avaliar a toxicidade de produtos e extratos vegetais está o do microcrustáceo marinho Artemia salina Leach, considerado um bioensaio preliminar no estudo de citotoxicidade e indicativo para testes mais específicos, como o teste em linhagens celulares de mamíferos (antitumoral). Substâncias oriundas de vegetais e pertencentes às seguintes classes de produtos naturais foram avaliadas quanto à sua atividade citotóxica: alcalóides, flavonóides e quinonas. Os ovos de A. salina são eclodidos em solução salina e as larvas utilizadas em estágio náuplio nas concentrações de 250; 125; 61,5 e 31,3 μg/mL para as dez substâncias testadas: boldina, duguetina, aloina, emodina, rutina, quercetina, lapachol, β- lapachona, N-nitrosoanonaina e N-nitrosoxilopina. Células das linhagens Hep2 (carcinoma de laringe) e B16-F10 (células de melanoma) são cultivadas em placas de micropoços e a viabilidade avaliada pelo método da coloração com sulforrodamina B após 48h de exposição às substâncias-teste. Dentre as três classes de produtos naturais avaliadas, as quinonas mostraram-se as mais ativas frente aos dois bioensaios, sendo a β-lapachona a substância com a menor CI50 para ambas as linhagens tumorais e a duguetina, um alcalóide, a mais citotóxica em A. salina. Os resultados confirmam o bioensaio da A. salina como indicativo da atividade antitumoral, porém não é possível estabelecer uma correlação quantitativa segura entre a DE50 e a CI50 dos testes. The aim of this study was to correlate qualitative and quantitatively the lethal concentration needed for the citotoxic test on Artemia salina with the inhibitory concentration for the growth of tumoral cell lines using ten pure substances already known. Estimates for the year 2008 and also valid for the year 2009, in Brazil, show the occurrence of 466.730 new cases of cancer. It makes necessary the development of compounds that aim the treatment of this disease. The Brazilian biodiversity contributes with the identification of products with economic uses and plants are the important sources of biologically active natural products. The A. salina Leach brine shrimp assay is among the simple and fast bioassays used to evaluate the toxicity of products and plant extracts. It is considered a preliminary bioassay in citotoxicity studies and an indicative test for more specific ones like the bioassay with mammalian cell lines (antitumoral). Substances extracted from plants and belonging to the following groups of natural products were evaluated for their citotoxic activity: alkaloids, flavonoids and quinones. The A. salina eggs are hatched in artificial seawater and used in the nauplii stage to test ten substances in concentrations of 250, 125, 61.5 and 31.3 μg/mL: Boldine, Duguetine, Aloin, Emodin, Rutin, Quercetin, Lapachol, β-Lapachone, NNitrosoanonaine e N-Nitrosoxylopine. Hep2 (larynx carcinom) and B16-F10 (murine melanoma) cell lines are cultivated in 96-well plates and the viability evaluated with the sulforhodamine B stain method after 48 hours of exposure to the tested substances. The quinones were the most active among the three natural products classes evaluated in both bioassays, A. salina and antitumoral. β-Lapachone was the substance with lower IC50 for both tumoral cell lines and Duguetine, an alkaloid, the most citotoxic to A. salina. The results confirm the A. salina bioassay as an indicative of antitumoral activity although it is not possible to establish a secure quantitative correlation between ED50 and IC50 from these tests.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-05-09Bitstream added on 2014-06-13T21:01:54Z : No. of bitstreams: 1 kitagawa_rr_dr_araiq.pdf: 870535 bytes, checksum: 17b95c96b49379329e5dd238176afb22 (MD5) Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Quinonas são substâncias orgânicas amplamente distribuídas na natureza, encontradas em plantas, fungos e bactérias, associadas à atividade antitumoral e antimicrobiana. Recentemente, uma quinona (5-metoxi-3,4-diidroxantomegnina), estruturalmente semelhante à 1,4-naftoquinona, foi isolada dos capítulos de Paepalanthus latipes. O objetivo desse estudo foi avaliar atividades biológicas dessa quinona visando possível aplicação terapêutica. A 5-metoxi-3,4-diidroxantomegnina apresentou concentração inibitória mínima para Staphylococcus aureus e Enterococcus faecalis (197µM), mas não para Escherichia coli. Essa quinona demonstrou significativo índice citotóxico para células McCoy quando comparado ao da cisplatina. Nos ensaios utilizando linhagens tumorais de adenocarcinoma de pulmão (LP07) e mama (LM2), a maior citotoxicidade da 5-metoxi-3,4-diidroxantomegnina foi para a linhagem LP07. A associação com ácido ascórbico aumentou a citotoxicidade da 5-metoxi-3,4-diidroxantomegnina para células McCoy, LM2 e LP07 devido a um redox cílcico com formação de peróxido de hidrogênio. Visto que alguns antineoplásicos somente apresentam efeito citotóxico após biotransformação, a citotoxicidade da 5-metoxi-3,4-diidroxantomegnina na presença do sistema microssomal S9 foi avaliada e constatou-se que esse sistema de ativação metabólica não altera o potencial citotóxico da quinona. Óxido nítrico (NO) e fator de necrose tumoral-a (TNF-a) não foram detectados nos sobrenadantes de culturas de macrófagos tratados com 5-metoxi-3,4-diidroxantomegnina, portanto seu efeito tóxico, nesse sistema celular, não está relacionado com a produção desses mediadores. Entretanto, macrófagos tratados com essa quinona aumentaram significativamente a liberação de peróxido de hidrogênio. Nos testes de inibição dos... Quinones are organic substances widely distributed in nature, found in plants, fungi and bacteria, associated with antitumoral and antimicrobial activities. Recently, a quinone (5-methoxy-3,4-dehydroxanthomegnin), structurally similar to 1,4-naphthoquinone, was isolated of the capitula of Paepalanthus latipes. The objective of this study was to evaluate biological activities of this quinone aiming a possible therapeutical application. The 5-methoxy-3,4-dehydroxanthomegnin showed minimal inhibitory concentration for Staphylococcus aureus and Enterococcus faecalis (197µM), but not for Escherichia coli. This quinone showed significative cytotoxic index for McCoy cells when compared with cisplatin. In the assays using tumoral cell lines of adenocarcinoma of lung (LP07) and breast (LM2), the largest cytotoxicity of the 5-methoxy-3,4-dehydroxanthomegnin was for LP07 line. The association with ascorbic acid increased the cytotoxicity of the 5-methoxy-3,4-dehydroxanthomegnin for McCoy cells, LM2 and LP07 due to redox cycling with hydrogen peroxide formation. Since some antineoplastic only present cytotoxic effect after biotransformation, the cytotoxicity of the 5-methoxy-3,4-dehydroxanthomegnin in the presence of the microssomal system S9 was evaluated and it was found that this system does not change the cytotoxic potential of the quinone. Nitric oxide (NO) and tumoral necrosis factor- α (TNF-α) were not detected in supernatants of macrophages treated with 5-methoxy-3,4-dehydroxanthomegnin, therefore its toxic effect, in this cell system, is not related to the production these mediators. However, macrophages treated with 5-methoxy-3,4-dehydroxanthomegnin increased hydrogen peroxide liberation significantly. The tests of inhibition of the mediators NO and TNF-α demonstrated that the 5-methoxy-3,4-dehydroxanthomegnin inhibits the release... (Complete abstract click electronic access below)