Evaluation of cytochrome P-450 concentration in Saccharomyces cerevisiae strains

Saccharomyces cerevisiae has been widely used in mutagenicity tests due to the presence of a cytochrome P-450 system, capable of metabolizing promutagens to active mutagens. There are a large number of S. cerevisiae strains with varying abilities to produce cytochrome P-450. However, strain selection and ideal cultivation conditions are not well defined. We compared cytochrome P-450 levels in four different S. cerevisiae strains and evaluated the cultivation conditions necessary to obtain the highest levels. The amount of cytochrome P-450 produced by each strain varied, as did the incubation time needed to reach the maximum level. The highest cytochrome P-450 concentrations were found in media containing fermentable sugars. The NCYC 240 strain produced the highest level of cytochrome P-450 when grown in the presence of 20 % (w/v) glucose. The addition of ethanol to the media also increased cytochrome P-450 synthesis in this strain. These results indicate cultivation conditions must be specific and well-established for the strain selected in order to assure high cytochrome P-450 levels and reliable mutagenicity results.Linhagens de Saccharomyces cerevisiae tem sido amplamente empregadas em testes de mutagenicidade devido à presença de um sistema citocromo P-450 capaz de metabolizar substâncias pró-mutagênicas à sua forma ativa. Devido à grande variedade de linhagens de S. cerevisiae com diferentes capacidades de produção de citocromo P-450, torna-se necessária a seleção de cepas, bem como a definição das condições ideais de cultivo. Neste trabalho, foram comparados os níveis de citocromo P-450 em quatro diferentes linhagens de S. cerevisiae e avaliadas as condições de cultivo necessárias para obtenção de altas concentrações deste sistema enzimático. O maior nível enzimático foi encontrado na linhagem NCYC 240 em presença de 20 % de glicose (p/v). A adição de etanol ao meio de cultura também produziu um aumento na síntese de citocromo P-450. Estes resultados indicam que as condições de cultivo devem ser específicas e bem definidas para a linhagem selecionada, garantindo assim elevados níveis de citocromo P-450 e, conseqüentemente, a confiabilidade nos testes de mutagenicidade.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq

Evaluation of cytochrome P-450 concentration in Saccharomyces cerevisiae strains

Saccharomyces cerevisiae has been widely used in mutagenicity tests due to the presence of a cytochrome P-450 system, capable of metabolizing promutagens to active mutagens. There are a large number of S. cerevisiae strains with varying abilities to produce cytochrome P-450. However, strain selection and ideal cultivation conditions are not well defined. We compared cytochrome P-450 levels in four different S. cerevisiae strains and evaluated the cultivation conditions necessary to obtain the highest levels. The amount of cytochrome P-450 produced by each strain varied, as did the incubation time needed to reach the maximum level. The highest cytochrome P-450 concentrations were found in media containing fermentable sugars. The NCYC 240 strain produced the highest level of cytochrome P-450 when grown in the presence of 20 % (w/v) glucose. The addition of ethanol to the media also increased cytochrome P-450 synthesis in this strain. These results indicate cultivation conditions must be specific and well-established for the strain selected in order to assure high cytochrome P-450 levels and reliable mutagenicity results.Linhagens de Saccharomyces cerevisiae tem sido amplamente empregadas em testes de mutagenicidade devido à presença de um sistema citocromo P-450 capaz de metabolizar substâncias pró-mutagênicas à sua forma ativa. Devido à grande variedade de linhagens de S. cerevisiae com diferentes capacidades de produção de citocromo P-450, torna-se necessária a seleção de cepas, bem como a definição das condições ideais de cultivo. Neste trabalho, foram comparados os níveis de citocromo P-450 em quatro diferentes linhagens de S. cerevisiae e avaliadas as condições de cultivo necessárias para obtenção de altas concentrações deste sistema enzimático. O maior nível enzimático foi encontrado na linhagem NCYC 240 em presença de 20 % de glicose (p/v). A adição de etanol ao meio de cultura também produziu um aumento na síntese de citocromo P-450. Estes resultados indicam que as condições de cultivo devem ser específicas e bem definidas para a linhagem selecionada, garantindo assim elevados níveis de citocromo P-450 e, conseqüentemente, a confiabilidade nos testes de mutagenicidade

About the sterilization of chitosan hydrogel nanoparticles

In the last years, nanostructured biomaterials have raised a great interest as platforms for delivery of drugs, genes, imaging agents and for tissue engineering applications. In particular, hydrogel nanoparticles (HNP) associate the distinctive features of hydrogels (high water uptake capacity, biocompatibility) with the advantages of being possible to tailor its physicochemical properties at nano-scale to increase solubility, immunocompatibility and cellular uptake. In order to be safe, HNP for biomedical applications, such as injectable or ophthalmic formulations, must be sterile. Literature is very scarce with respect to sterilization effects on nanostructured systems, and even more in what concerns HNP. This work aims to evaluate the effect and effectiveness of different sterilization methods on chitosan (CS) hydrogel nanoparticles. In addition to conventional methods (steam autoclave and gamma irradiation), a recent ozone-based method of sterilization was also tested. A model chitosan-tripolyphosphate (TPP) hydrogel nanoparticles (CS-HNP), with a broad spectrum of possible applications was produced and sterilized in the absence and in the presence of protective sugars (glucose and mannitol). Properties like size, zeta potential, absorbance, morphology, chemical structure and cytotoxicity were evaluated. It was found that the CS-HNP degrade by autoclaving and that sugars have no protective effect. Concerning gamma irradiation, the formation of agglomerates was observed, compromising the suspension stability. However, the nanoparticles resistance increases considerably in the presence of the sugars. Ozone sterilization did not lead to significant physical adverse effects, however, slight toxicity signs were observed, contrarily to gamma irradiation where no detectable changes on cells were found. Ozonation in the presence of sugars avoided cytotoxicity. Nevertheless, some chemical alterations were observed in the nanoparticles.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Interactions between DNA and cationic vesicles

Neste trabalho foram analisadas sob o ponto de vista físico-químico, as interações entre DNA e lipossomos catiônicos de brometo de dioctadecildimetilamônio (DODAB). Foram utilizados os seguintes modelos: 1) 2\'-desoxiadenosina 5\'-monofosfato (DMP), um modelo de unidade monomérica do polímero que é o DNA; 2) DNAs de bacteriófagos T2, T4, T5, T7 e λ; 3) vesículas pequenas de DODAB preparadas por sonicação; 4) vesículas grandes de DODAB preparadas por aquecimento (56 ºC/30 minutos) ou vaporização clorofórmica. A interação entre 2\'-desoxiadenosina 5\'-monofosfato (DMP) e lipossomos de DODAB resultou em adsorção máxima de DMP ao lipossomo catiônico com uma proporção molar DODAB : DMP de 2:1 e mobilidade eletroforética (ME) mínima mas positiva dos lipossomos. Em força iônica de 5 mM, a adsorção máxima de DMP sobre os lipossomos aproxima-se de zero, mostrando que a formação do complexo DODAB/DMP é essencialmente dirigida pela atração eletrostática. A adição de nucleotídeo na faixa de milimolar (0,4 - 1,5 mM) induz a um aumento de turbidez da dispersão de lipossomos (DODAB 0,08 mM) em função do tempo. Ocorrem velocidades de floculação muito maiores que as obtidas por adição de NaCl (40 120 mM). O nucleotídeo comporta-se como um ânion hidrofóbico com uma afinidade pela membrana muito maior que a exibida por um ânion simples como o cloreto. DMP induz ruptura dos lipossomos contendo [14C]sacarose, sugerindo que a interação DMP/bicamada não é superficial. Embora a interação preserve a carga positiva do liposomo, a integridade lipossomal não é preservada. Na adsorção máxima, a inserção de DMP na bicamada é a explicação mais razoável para manutenção da carga positiva da vesícula, proporção molar DODAB : DMP de 2:1 e extravasamento de conteúdo interno lipossomal. A interação DODAB/DNA também é dirigida por atração eletrostática entre o DNA e a bicamada catiônica. Marcadores incorporados ao DNA ou a sítios da bicamada são deslocados para a água devido à interação. Sob condições de excesso de DODAB, na situação de adsorção máxima de DODAB sobre DNA, existem cerca de 70 moléculas de DODAB por nucleotídeo de DNA e esta proporção não depende do tipo de DNA. A interação DODAB/DNA leva à formação de glóbulos visíveis por microscopia óptica de campo escuro e ocorrência de uma dependência linear entre turbidez e 1/λ2, onde λ é o comprimento de onda da luz incidente. Na condição de adsorção máxima de DODAB, a formação de complexos globulares DODAB/DNA causa perda de hipocromismo da dupla fita de DNA conforme detectado por efeitos de temperatura sobre absorbância em 260 nm de misturas DNA/DODAB. Em suma, a interação de DODAB/DNA não é superficial: o lipossomo perde sua integridade e o DNA perde sua estrutura em dupla hélice, tornando-se fita simples. A atração hidrofóbica entre bases nitrogenadas de DNA e cadeias hidrocarbônicas dos lipídios catiônicos tem papel importante na determinação da estrutura do complexo.In this work, interactions between DNA and cationic liposomes made up of dioctadecyldimethylammonium bromide (DODAB) are evaluated from a physicochemical point of view. The following models were used: 1) 2\'-deoxyadenosine 5\'-monophosphate (DMP), a model of monomeric unity of polymer, the DNA; 2) DNAs of T2, T4, T5, T7 and λ bacteriophages; 3) small vesicles of DODAB prepared by sonication; 4) large vesicles of DODAB prepared by heating (56 ºC/30 minutes) or by chloroform vaporization. The interaction between 2\'deoxyadenosine 5\'-monophosphate (DMP) and cationic liposomes made up of dioctadecyldimethylammonium bromide (DODAB) in water is described. At maximal adsorption, the molar ratio DODAB/DMP is 2:1 and electrophoretic mobility for the liposomes attains a minimum at a positive value. At 5 mM ionic strength, maximal DMP adsorption on the liposome becomes close to zero, demonstrating that the electrostatic attraction essentially drives the DODAB/DMP complexation. Over the millimolar range of DMP concentrations (0.4-1.5 mM), upon nucleotide addition, turbidity of the liposome dispersion (0.08 mM DODAB) steeply increases as a function of time in contrast with the much smaller flocculation rates upon NaCl addition over a much higher range of NaCl concentrations (40-120 mM). The nucleotide behaves as a hydrophobic anion with an affinity for the membrane that is much higher than that exhibited by a simple anion as chloride. DMP-induced rupture of liposomes containing [14C]sacarose was evaluated from dialysis of DMP/liposomes mixtures. In water, DMP-induced leakage of radioactive liposomal contents suggests that the DMP/bilayer interaction is not superficial. Although the interaction preserves the positive liposome charge, it doesn\'t preserve its integrity. At maximal adsorption, DMP insertion in the cationic bilayer is the most reasonable explanation for the remaining positive charge on the vesicle, the 2:1 DODAB : DMP molar ratio, and leakage of internal contents from the liposome. The DODAB/DNA interaction is also driven by the electrostatic attraction between DNA and bilayer. Probes located on DNA or in the bilayer are displaced from their DNA or bilayer sites. Under conditions of DODAB excess, at maximal DODAB adsorption on DNA, there are ca. 70 DODAB molecules adsorbed per nucleotide on DNA, a molar proportion (MP) that does not depend on DNA type. The DODAB/DNA interaction led to formation of globules as visualized from dark-field optical microscopy and to occurrence of a linear dependence between turbidity for the mixture and 1/λ2, where λ is the wavelength of incident light. At maximal DODAB adsorption, the formation of DODAB/DNA globular complexes causes loss of doublestranded DNA hypochromism as detected from temperature effects on DNA absorbance at 260 nm in the presence or absence of DODAB. In summary, liposome loses its integrity and DNA loses its double helix becoming single-stranded. The hydrophobic attraction between nitrogenous bases on DNA and hydrocarbon chains on liposome bilayers plays an important role in determining structure of the complex

Interactions between DNA and cationic vesicles

Neste trabalho foram analisadas sob o ponto de vista físico-químico, as interações entre DNA e lipossomos catiônicos de brometo de dioctadecildimetilamônio (DODAB). Foram utilizados os seguintes modelos: 1) 2\'-desoxiadenosina 5\'-monofosfato (DMP), um modelo de unidade monomérica do polímero que é o DNA; 2) DNAs de bacteriófagos T2, T4, T5, T7 e λ; 3) vesículas pequenas de DODAB preparadas por sonicação; 4) vesículas grandes de DODAB preparadas por aquecimento (56 ºC/30 minutos) ou vaporização clorofórmica. A interação entre 2\'-desoxiadenosina 5\'-monofosfato (DMP) e lipossomos de DODAB resultou em adsorção máxima de DMP ao lipossomo catiônico com uma proporção molar DODAB : DMP de 2:1 e mobilidade eletroforética (ME) mínima mas positiva dos lipossomos. Em força iônica de 5 mM, a adsorção máxima de DMP sobre os lipossomos aproxima-se de zero, mostrando que a formação do complexo DODAB/DMP é essencialmente dirigida pela atração eletrostática. A adição de nucleotídeo na faixa de milimolar (0,4 - 1,5 mM) induz a um aumento de turbidez da dispersão de lipossomos (DODAB 0,08 mM) em função do tempo. Ocorrem velocidades de floculação muito maiores que as obtidas por adição de NaCl (40 120 mM). O nucleotídeo comporta-se como um ânion hidrofóbico com uma afinidade pela membrana muito maior que a exibida por um ânion simples como o cloreto. DMP induz ruptura dos lipossomos contendo [14C]sacarose, sugerindo que a interação DMP/bicamada não é superficial. Embora a interação preserve a carga positiva do liposomo, a integridade lipossomal não é preservada. Na adsorção máxima, a inserção de DMP na bicamada é a explicação mais razoável para manutenção da carga positiva da vesícula, proporção molar DODAB : DMP de 2:1 e extravasamento de conteúdo interno lipossomal. A interação DODAB/DNA também é dirigida por atração eletrostática entre o DNA e a bicamada catiônica. Marcadores incorporados ao DNA ou a sítios da bicamada são deslocados para a água devido à interação. Sob condições de excesso de DODAB, na situação de adsorção máxima de DODAB sobre DNA, existem cerca de 70 moléculas de DODAB por nucleotídeo de DNA e esta proporção não depende do tipo de DNA. A interação DODAB/DNA leva à formação de glóbulos visíveis por microscopia óptica de campo escuro e ocorrência de uma dependência linear entre turbidez e 1/λ2, onde λ é o comprimento de onda da luz incidente. Na condição de adsorção máxima de DODAB, a formação de complexos globulares DODAB/DNA causa perda de hipocromismo da dupla fita de DNA conforme detectado por efeitos de temperatura sobre absorbância em 260 nm de misturas DNA/DODAB. Em suma, a interação de DODAB/DNA não é superficial: o lipossomo perde sua integridade e o DNA perde sua estrutura em dupla hélice, tornando-se fita simples. A atração hidrofóbica entre bases nitrogenadas de DNA e cadeias hidrocarbônicas dos lipídios catiônicos tem papel importante na determinação da estrutura do complexo.In this work, interactions between DNA and cationic liposomes made up of dioctadecyldimethylammonium bromide (DODAB) are evaluated from a physicochemical point of view. The following models were used: 1) 2\'-deoxyadenosine 5\'-monophosphate (DMP), a model of monomeric unity of polymer, the DNA; 2) DNAs of T2, T4, T5, T7 and λ bacteriophages; 3) small vesicles of DODAB prepared by sonication; 4) large vesicles of DODAB prepared by heating (56 ºC/30 minutes) or by chloroform vaporization. The interaction between 2\'deoxyadenosine 5\'-monophosphate (DMP) and cationic liposomes made up of dioctadecyldimethylammonium bromide (DODAB) in water is described. At maximal adsorption, the molar ratio DODAB/DMP is 2:1 and electrophoretic mobility for the liposomes attains a minimum at a positive value. At 5 mM ionic strength, maximal DMP adsorption on the liposome becomes close to zero, demonstrating that the electrostatic attraction essentially drives the DODAB/DMP complexation. Over the millimolar range of DMP concentrations (0.4-1.5 mM), upon nucleotide addition, turbidity of the liposome dispersion (0.08 mM DODAB) steeply increases as a function of time in contrast with the much smaller flocculation rates upon NaCl addition over a much higher range of NaCl concentrations (40-120 mM). The nucleotide behaves as a hydrophobic anion with an affinity for the membrane that is much higher than that exhibited by a simple anion as chloride. DMP-induced rupture of liposomes containing [14C]sacarose was evaluated from dialysis of DMP/liposomes mixtures. In water, DMP-induced leakage of radioactive liposomal contents suggests that the DMP/bilayer interaction is not superficial. Although the interaction preserves the positive liposome charge, it doesn\'t preserve its integrity. At maximal adsorption, DMP insertion in the cationic bilayer is the most reasonable explanation for the remaining positive charge on the vesicle, the 2:1 DODAB : DMP molar ratio, and leakage of internal contents from the liposome. The DODAB/DNA interaction is also driven by the electrostatic attraction between DNA and bilayer. Probes located on DNA or in the bilayer are displaced from their DNA or bilayer sites. Under conditions of DODAB excess, at maximal DODAB adsorption on DNA, there are ca. 70 DODAB molecules adsorbed per nucleotide on DNA, a molar proportion (MP) that does not depend on DNA type. The DODAB/DNA interaction led to formation of globules as visualized from dark-field optical microscopy and to occurrence of a linear dependence between turbidity for the mixture and 1/λ2, where λ is the wavelength of incident light. At maximal DODAB adsorption, the formation of DODAB/DNA globular complexes causes loss of doublestranded DNA hypochromism as detected from temperature effects on DNA absorbance at 260 nm in the presence or absence of DODAB. In summary, liposome loses its integrity and DNA loses its double helix becoming single-stranded. The hydrophobic attraction between nitrogenous bases on DNA and hydrocarbon chains on liposome bilayers plays an important role in determining structure of the complex

RBF 2011 92 4 12 318 322

RESUMO O objetivo deste trabalho é avaliar os efeitos do meio de dissolução, aparato e velocidade de rotação na dissolução de cápsulas de atazanavir. Aliquotas de 6,0 mL foram amostradas após 5, 10, 15, 30, 45 e 60 minutos. Cestas (aparato 1 da USP) com velocidade de rotação de 75 rpm foram selecionadas como condições de dissolução e 900 ml de ácido clorídrico 0,1 N foi escolhido como meio de dissolução. A quantificação da dissolução de atazanavir foi determinada por espectrofotômetro ajustado a 246 nm, utilizando cubetas de 1,0 cm e meio de dissolução como branco. O método foi validado por meio da avaliação da estabilidade, especificidade, linearidade e precisão. De acordo com os resultados, a dissolução de atazanavir é altamente afetada pelo pH do meio de dissolução. A influência do aparato e rotação é menos significativa. A dissolução de atazanavir ocorre rápida e completamente em 30 minutos empregando HCl 0,1 N e aparato 1 com cestas em rotação de 75 rpm. Este método demonstrou-se adequado para o controle de qualidade de atazanavir em formulações farmacêuticas, uma vez que não há monografia oficial. Palavras-chave: Atazanavir, teste de dissolução, validação de método ABSTRACT The aim of this paper is to evaluate the effects of media, apparatus and rotation speed in dissolution of atazanavir capsules. Manual sampling aliquots of 6.0 ml were withdrawn at 5, 10, 15, 30, 45 and 60 min. USP apparatus 1 with baskets rotating at 75 rpm was selected as the dissolution apparatus and 900 ml of hydrochloride acid 0.1 N was chosen as the dissolution medium. The quantification of atazanavir dissolution rate was performed using a spectrophotometer adjusted at 246 nm, using 1.0 cm cells and dissolution medium as blank. The method was validated through the analysis of stability, specificity, linearity and precision. According to the results, the dissolution of atazanavir is highly affected by pH of dissolution medium. The influence of aparatus and rotation in atazanavir dissolution is less significative. The dissolution of atazanavir was rapid and essentially complete within 30 min employing HCl 0.1 N and apparatus 1 with baskets rotating at 75 rpm. This method demonstrated to be adequate for quality control of atazanavir dosage form, since there is no official monograph

Phytocompounds Recovered from the Waste of Cabernet Sauvignon (<i>Vitis vinifera</i> L.) Vinification: Cytotoxicity (in Normal and Stressful Conditions) and In Vitro Photoprotection Efficacy in a Sunscreen System

We investigated plausible reuse for the dermocosmetic industry of byproducts from the winemaking process of red grapes (Vitis vinifera L. cv. C. Sauvignon) through the evaluation of one extract (grape pomace extract, GPE) and two fractions (one chloroform, GPE-CHF; one ethyl acetate, GPE-EAF). The samples were characterized analytically by liquid chromatography (HPLC) using a NIH 3T3 fibroblast cell culture to verify a cytosafety profile in normal and stressful environment (presence of H2O2), and by using it in a sunscreen system to observe improvements in the in vitro efficacy by diffuse reflectance spectrophotometry with an integrating sphere. The HPLC results for GPE-EAF and GPE-CHF samples with the best profile of syringic and p-coumaric acids, quercetin, and trans-resveratrol were used in the further assays. GPE-EAF and GPE-CHF, both at 30.00 µg/mL, maintained the cell viability in the absence of H2O2 (normal condition). In the sequence, GPE-EAF and GPE-CHF were evaluated against the oxidative stressor H2O2 in NIH 3T3 cells. A sharp drop in viability was only observed for GPE-CHF, and cytotoxicity of GPE-EAF was considered absent even in a hostile environment. Since GPE-EAF previously developed the best results, its potential performance was investigated in a sunscreen system. The in vitro sun protection factor of the phytoderivative-free formulation was 9.0 + 2.5; by adding GPE-EAF at 10.0%, its efficacy was elevated to 15.0 + 2.5. Both samples suffered a negative effect after artificial ultraviolet exposition (500 W/m2); however, the presence of GPE-EAF improved the photostability of the sunscreen system

Electron beam irradiation of Matricaria chamomilla L. for microbial decontamination

Wild chamomile (Matricaria chamomilla L.) is one of the most popular herbal materials with both internal and external use to cure different health disturbances. As a consequence of its origin, chamomile could carry various microbial contaminants which offer different hazards to the final consumer. Reduction of the microbial load to the in force regulation limits represents an important phase in the technological process of vegetal materials, and the electron beam treatment might be an efficient alternative to the classical methods of hygienic quality assurance. The purpose of the study was to analyze the potential application of the electron beam treatment in order to assure the microbial safety of the wild chamomile. Samples of chamomile dry inflorescences were treated in electron beam (e-beam) of 6 MeV mean energy, at room temperature and ambient pressure. Some loss of the chemical compounds with bioactive role could be noticed, but the number of microorganisms decreased as a function on the absorbed dose. Consequently, the microbial quality of studied vegetal material inflorescences was improved by e-beam. irradiation. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved