Water Defluoridation: Nanofiltration vs Membrane Distillation

Nowadays, fluoride contamination of drinking water is a major problem for various countries, because high concentrations of fluoride pose a risk of dental and skeletal fluorosis. Over past years, membrane nanofiltration (NF) has been proposed as convenient defluoridation technology. However, NF cannot be applied to water systems with high fluoride concentration, and the disposal of the membrane concentrate remains an issue. In this work, we compared a commercial polyester NF membrane and a polypropylene hollow-fiber membrane distillation (MD) module for their ability to remove fluoride ions from water in the presence of hardness ions and organic fouling agents. The NF membrane can offer more than 10 times higher water productivity than MD, under realistic gradients of temperature and pressure, respectively. Despite that, after reaching a concentration factor of about 3, fouling and scaling caused the flux to drop to about 80% with respect to its initial value. Moreover, F- retention decreased from 90% to below 80%, thus providing a permeate of scarce quality. MD was operated in the direct-contact mode on a polypropylene hollow-fiber membrane, which was charged with a hot feed flow (average T = 58 °C) on one side and a cooled (20 °C) permeate flow of distilled water on the other side. The concentration of fluoride ions in the permeate was always below the detection limit of our electrode (0.2 ppm), regardless of the fluoride concentration in the feed. Moreover, the MD module showed higher resistance to fouling and scaling than NF, and CaF2 crystals were recovered from the MD concentrate after cooling. These results suggest that the synergic combination of the two techniques might be beneficial for the purification of fluoride-contaminated water systems: MD can be used to further concentrate the NF retentate, thus producing high-purity water and recovering CaF2 crystals.Fil: Moran Ayala, Lucia Isabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Paquet, Marie. University of Aalborg; DinamarcaFil: Janowska, Katarzyna. University of Aalborg; DinamarcaFil: Jamard, Paul. University of Aalborg; DinamarcaFil: Quist Jensen, Cejna A.. University of Aalborg; DinamarcaFil: Bosio, Gabriela Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Martire, Daniel Osvaldo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Fabbri, Debora. Università di Torino; ItaliaFil: Boffa, Vittorio. University of Aalborg; Dinamarc

Drug repurposing for the treatment of alveolar echinococcosis: In vitro and in vivo effects of silica nanoparticles modified with dichlorophen

Alveolar echinococcosis is a neglected parasitic zoonosis caused by the metacestode Echinococcus multilocularis, which grows as a malignant tumour-like infection in the liver of humans. Albendazole (ABZ) is the antiparasitic drug of choice for the treatment of the disease. However, its effectiveness is low, due to its poor absorption from the gastro-intestinal tract. It is also parasitostatic and in some cases produces side-effects. Therefore, an alternative to the treatment of this severe human disease is necessary. In this context, the repositioning of drugs combined with nanotechnology to improve the bioavailability of drugs emerges as a useful, fast and inexpensive tool for the treatment of neglected diseases. The in vitro and in vivo efficacy of dichlorophen (DCP), an antiparasitic agent for intestinal parasites, and silica nanoparticles modified with DCP (NP-DCP) was evaluated against E. multilocularis larval stage. Both formulations showed a time and dose-dependent in vitro effect against protoscoleces. The NP-DCP had a greater in vitro efficacy than the drug alone or ABZ. In vivo studies demonstrated that the NP-DCP (4 mg kg-1) had similar efficacy to ABZ (25 mg kg-1) and greater activity than the free DCP. Therefore, the repurposing of DCP combined with silica nanoparticles could be an alternative for the treatment of echinococcosis.Fil: Fabbri, Julia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata; Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biología; Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Sanidad Producción y Ambiente. - Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Investigaciones en Sanidad Producción y Ambiente; ArgentinaFil: Pensel, Patricia Eugenia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata; Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Sanidad Producción y Ambiente. - Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Investigaciones en Sanidad Producción y Ambiente; Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biología; ArgentinaFil: Albani, Clara Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata; Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Sanidad Producción y Ambiente. - Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Investigaciones en Sanidad Producción y Ambiente; Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biología; ArgentinaFil: Arce, Valeria Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; ArgentinaFil: Martire, Daniel Osvaldo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Elissondo, María Celina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata; Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biología; Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Sanidad Producción y Ambiente. - Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Investigaciones en Sanidad Producción y Ambiente; Argentin

Pectin-Coated Plasmonic Nanoparticles for Photodynamic Therapy: Inspecting the Role of Serum Proteins

Plasmonic metal nanoparticles (NPs) can be used as enhancers of the efficiency of standard photosensitizers (PSs) in photodynamic therapy (PDT). Protein corona, the adsorption layer that forms spontaneously around NPs once in contact with biological fluids, determines to a great extent the efficiency of PDT. In this work, we explore the possibility that pectin-coated Au NPs (Au@Pec NPs) could act as adjuvants in riboflavin (Rf)-based PDT by comparing the photodamage in HeLa cells cultured in the presence and in the absence of the NPs. Moreover, we investigate the impact that the preincubation of Rf and Au@Pec NPs (or Ag@Pec NPs) at two very different serum concentrations could have on cell's photodamage. Because reactive oxygen species (ROS) precursors are the excited states of the PS, the effect of proteins on the photophysics of Rf and Rf/plasmonic NPs was studied by transient absorption experiments. The beneficial effect of Au@Pec NPs in Rf-based PDT on HeLa cells cultured under standard serum conditions was demonstrated for the first time. However, the preincubation of Rf and Au@Pec NPs (or Ag@Pec NPs) with serum has undesirable results regarding the enhancement of Rf-based PDT. In this sense, we also verified that more concentrated protein conditions result in lower amounts of the triplet excited state of Rf and thus an expected lower production of ROS, which are the key elements for PDT's efficacy. These findings point out the relevance of serum concentration in the design of in vitro cell culture experiments carried out to determine the best way to combine and use potential sensitizers with plasmonic NPs to develop more effective PDTs.Fil: Cisneros, José Sebastián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Chain, Cecilia Yamil. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Rivas Aiello, Maria Belen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Parisi, Julieta Marcia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Castrogiovanni, Daniel Cayetano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Bosio, Gabriela Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Martire, Daniel Osvaldo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Vela, Maria Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentin

A combined theoretical and experimental study on the oxidation of fulvic acid by the sulfate radical anion

The kinetics of the reaction of sulfate radicals with the IHSS Waskish peat fulvic acid in water was investigated in the temperature range from 289.2 to 305.2 K. The proposed mechanism considers the reversible binding of the sulfate radicals by the fulvic acid. The kinetic analysis of the data allows the determination of the thermodynamic parameters ΔG° = -10.2 kcal mol-1, ΔH° = -16 kcal mol-1 and ΔS° = -20.3 cal K-1 mol-1 for the reversible association at 298.2 K. Theoretical (DFT) calculations performed with the Buffle model of the fulvic acids support the formation of H-bonded adducts between the inorganic radicals and the humic substances. The experimental enthalpy change compares well with the theoretical values found for some of the investigated adducts.Fil: David Gara, Pedro Maximiliano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Bosio, Gabriela Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Gonzalez, Monica Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Russo, Nino. Università della Calabria; ItaliaFil: Del Carmen Michelini, Maria. Università della Calabria; ItaliaFil: Pis Diez, Reinaldo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino"; ArgentinaFil: Martire, Daniel Osvaldo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentin

Modulation of Optical Properties of Dissolved Humic Substances by their Molecular Complexity

In this study, we show that several UV-Vis absorbance, steady-state and time-resolved fluorescence parameters of a series of dissolved humic substances (DHS) from different sources (e.g. terrestrial fulvic and humic acids, and humic acid-like molecules extracted from composted and vermicomposted wastes) correlate with the molar absorptivity at 280 nm per mole of organic carbon (μ280), which in turn is proportional to the molecular complexity (e.g. molecular size, aromaticity and oxidation degree) of the DHS. Both absorbance and fluorescence spectral responses were sensitive to the molecular complexity associated with the maturation degree of the DHS. Depending on the DHS, different emitting responses by excitation at the UVA (340 nm) and VIS (460 nm) regions of the absorption spectra were observed. The results were explained in terms of the extent of intramolecular electronic interactions between electron donor groups, such as polyhydroxylated aromatics and indoles, and more oxidized acceptor groups (e.g. quinones or other oxidized aromatics) as the molecular complexity of the DHS increased.Fil: Mignone, Ricardo Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Química del Noroeste. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Química del Noroeste; ArgentinaFil: Martin, Marcela Vanessa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Moran Vieyra, Faustino Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Química del Noroeste. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Química del Noroeste; ArgentinaFil: Palazzi, Valeria Ines. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Química del Noroeste. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Química del Noroeste; ArgentinaFil: Lopez, Beatriz Alicia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Química del Noroeste. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Química del Noroeste; ArgentinaFil: Martire, Daniel Osvaldo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Borsarelli, Claudio Darío. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Química del Noroeste. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Química del Noroeste; Argentin

Bioactivity of gallic acid–conjugated silica nanoparticles against Paenibacillus larvae and their host, Apis mellifera honeybee

The aim of this work was to evaluate antimicrobial activity against Paenibacillus larvae and oral toxicity against workers and larvae of Apis mellifera of gallic acid (GA) and two nanohybrids of GA and silica. Also, the physicochemical, structural, and energetic properties of GA and the nanohybrids were determined through structure–activity relationship (SAR). The minimum inhibitory concentration (MIC) against P. larvae was determined. GA showed MIC values between 62.5 and 125 μg/ml, whereas the nanoparticle functionalized through the GA carboxylic moiety (NP2) showed the best antimicrobial activity with a MIC value of 23 μg GA/ml for four of the five isolates used. SAR analysis showed that electronegativity, chemical hardness, and dipolar moment are reliable estimators of the antimicrobial activity. NP2 showed the lowest toxicity against workers and was innocuous for bee larvae. Therefore, the nanohybrid NP2 was the best antibacterial and resulted in non-toxic against workers and larvae of honeybees, becoming a potentially effective and safe agent for the treatment of American Foulbrood disease.Fil: Dominguez, Enzo. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Sanidad Producción y Ambiente. - Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Investigaciones en Sanidad Producción y Ambiente; ArgentinaFil: Moliné, Maria de la Paz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Físicas de Mar del Plata. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Físicas de Mar del Plata; Argentina. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Sanidad Producción y Ambiente. - Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Investigaciones en Sanidad Producción y Ambiente; ArgentinaFil: Churio, Maria Sandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones Físicas de Mar del Plata. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones Físicas de Mar del Plata; ArgentinaFil: Arce, Valeria Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; ArgentinaFil: Martire, Daniel Osvaldo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Mendiara, Sara Noemí. Universidad Nacional de Mar del Plata; ArgentinaFil: Alvarez, Brenda Soledad. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Sanidad Producción y Ambiente. - Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Investigaciones en Sanidad Producción y Ambiente; ArgentinaFil: Gende, Liesel Brenda. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Sanidad Producción y Ambiente. - Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Investigaciones en Sanidad Producción y Ambiente; ArgentinaFil: Damiani, Natalia. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Sanidad Producción y Ambiente. - Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Investigaciones en Sanidad Producción y Ambiente; Argentin

Carbon nitride nanomaterials with application in photothermal and photodynamic therapies

Phototherapies offer treatment of tumors with high spatial selectivity. Photodynamic therapy (PDT) consists in the administration of a photosensitizer (PS) followed by local photoirradiation with light of specific wavelength. The excited states of the PS interact with biomolecules and molecular oxygen producing reactive oxygen species (ROS), which initiate cell death. Photothermal therapy (PTT) employs photothermal agents to harvest the energy from light and convert it into heat to produce a temperature increase of the surrounding environment leading to cell death. Due to their good biocompatibility and unique photophysical properties, carbon-based materials are suitable for application in PDT and PTT. In particular, graphitic carbon nitride (g-C3N4), is a low-cost, non-toxic, and environment-friendly material, which is currently being used in the development of new nanomaterials with application in PDT and PTT. This brief review includes recent advances in the development of g-C3N4-based nanomaterials specifically designed for achieving red-shifted band gaps with the aim of generating oxygen molecules via water splitting upon red light or NIR irradiation to tackle the hypoxic condition of the tumor area. Nanomaterials designed for theranostics, combining medical imaging applications with PDT and/or PTT treatments are also included. The recent developments of g-C3N4-nanomaterials containing lanthanide-based upconversion nanoparticles are also covered. Finally, g-C3N4-based nanomaterials employed in microwave induced photodynamic therapy, sonodynamic therapy, and magnetic hyperthermia are considered.Fil: Bosio, Gabriela Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Martire, Daniel Osvaldo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentin

Visible light-mediated photodegradation of imidazoline drugs in the presence of Riboflavin: Possible undesired effects on imidazoline-based eye drops

The imidazoline-based ophthalmic drugs oxymetazoline and xylometazoline are widely used as ocular decongestants in pharmaceutical preparations. In this paper, the degradation of these drugs and the model compound 2-methyl-2-imidazoline, was studied in the presence of the vitamin B2 (Riboflavin) and visible light. The photogenerated Riboflavin electronically excited triplet state interacts with oxymetazoline and xylometazoline and as a result different free radicals and reactive oxygen species are produced. These species interact with the drugs in further steps, producing their degradation. Oxymetazoline is more easily photo-degradable than xylometazoline towards reactive oxygen species. Particularly, oxymetazoline reacts four orders of magnitude faster than xylometazoline with singlet oxygen. This fact is due to the presence of an OH-group in the benzene ring of oxymetazoline, increasing the oxidability of the drug. The degradation of xylometazoline by reactive oxygen species becomes more important as its concentration increases. This finding should warn against long-time treatments with xylometazoline. An eventual local accumulation of the drug may cause adverse effects in the ocular organ in the presence of Riboflavin. In parallel, the present results advise for a moderate precaution in relation to light exposure after topical application of the imidazoline derivatives oxymetazoline and xylometazoline.Fil: Challier, Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Química; ArgentinaFil: Martire, Daniel Osvaldo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Garcia, Norman Andino. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Química; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; ArgentinaFil: Criado, Susana Noemi. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Química; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentin

Imidazole and beta-carotene photoprotection against photodynamic therapy evaluated by synchrotron infrared microscopy

In order to better understand the role of β-carotene and imidazole on the Photodynamic Therapy (PDT) mechanism, synchrotron infrared microscopy was used to detect the associated intracellular biochemical modifications following the visible light irradiation of HeLa cells incubated with these compounds as typical hydrophobic and hydrophilic singlet oxygen quenchers, respectively. For this purpose, PDT was performed employing the hydrophilic sensitizer 5,10,15,20-Tetrakis (1-methyl-4-pyridinio) porphyrin tetra (p-toluenesulfonate), TMPyP, and the hydrophobic sensitizer 5-(4-Methoxycarboxyphenyl)-10,15,20-triphenyl-21H,23H–porphyrin. The single cell IR spectra of PDT-treated, PDT plus quencher-treated and control HeLa cells were recorded at the SOLEIL Synchrotron Infrared SMIS beamline targeting specifically the cell nucleus. Principal Component Analysis (PCA) was used to assess the IR spectral changes. PCA revealed that there is a frequency shift of the protein Amide I vibrational band for the assays with the TMPyP sensitizer, indicating changes in the protein secondary structures of the PDT-treated cancer cells compared to the controls. In addition, the scores in those cells treated with both quenchers appear to be similar to the controls indicating a photoprotective effect. Comparative experiments carried out with SKMEL-28 and HaCat cells showed non- significant photoprotective effects of β-carotene and imidazole.Fil: Bosio, Gabriela Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Parisi, Julieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Garcia Einschlag, Fernando Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Martire, Daniel Osvaldo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentin

Photophysics of novel 22 pi porphyrinoids.

The photophysical properties of toluene solutions of two new 22! expanded porphycene compounds were measured using a combination of various steady-state and time-resolved techniques. The determined triplet energy (ET = 109 ± 3) kJ.mol–1, coincident with the calculated ET = (96.0 ±! expanded porphycene compounds were measured using a combination of various steady-state and time-resolved techniques. The determined triplet energy (ET = 109 ± 3) kJ.mol–1, coincident with the calculated ET = (96.0 ±ET = 109 ± 3) kJ.mol–1, coincident with the calculated ET = (96.0 ± 10) kJ.mol–1, of both red absorbing compounds is higher than the energy required to excite ground state molecular oxygen to singlet molecular oxygen. However, the intersystem crossing yield is very low (ca. 10−2), which makes these compounds poor photosensitizers. The triplet state yield of the two expanded 22! porphyrinoid compounds is much lower than that of the parent porphycene, whereas their fluorescence is as high (ca. 30%) as the value for porphycene. The slower than diffusional quenching rate constant of a porphycene triplet state by the two new compounds reflects a steric hindering factor of the exothermic energy transfer.–1, of both red absorbing compounds is higher than the energy required to excite ground state molecular oxygen to singlet molecular oxygen. However, the intersystem crossing yield is very low (ca. 10−2), which makes these compounds poor photosensitizers. The triplet state yield of the two expanded 22! porphyrinoid compounds is much lower than that of the parent porphycene, whereas their fluorescence is as high (ca. 30%) as the value for porphycene. The slower than diffusional quenching rate constant of a porphycene triplet state by the two new compounds reflects a steric hindering factor of the exothermic energy transfer.ca. 10−2), which makes these compounds poor photosensitizers. The triplet state yield of the two expanded 22! porphyrinoid compounds is much lower than that of the parent porphycene, whereas their fluorescence is as high (ca. 30%) as the value for porphycene. The slower than diffusional quenching rate constant of a porphycene triplet state by the two new compounds reflects a steric hindering factor of the exothermic energy transfer.! porphyrinoid compounds is much lower than that of the parent porphycene, whereas their fluorescence is as high (ca. 30%) as the value for porphycene. The slower than diffusional quenching rate constant of a porphycene triplet state by the two new compounds reflects a steric hindering factor of the exothermic energy transfer.ca. 30%) as the value for porphycene. The slower than diffusional quenching rate constant of a porphycene triplet state by the two new compounds reflects a steric hindering factor of the exothermic energy transfer.Fil: Martire, Daniel Osvaldo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Russell, Sigrid. Institut Max Planck fuer Bioanorganische Chemie; AlemaniaFil: Dietrich, Hans Jürgen. Universitat zu Köln; AlemaniaFil: Cobos, Carlos Jorge. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Braslavsky, Silvia E.. Institut Max Planck fuer Bioanorganische Chemie; Alemani