Efeito sobre os equilibrios de protonação e reatividades de ésteres de fosfato derivados de aminofenóis

TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Curso de Química.Ésteres de fosfato têm grande importância biológica ocorrendo em muitos processos de sinalização e regulação celular, bem como em enzimas. Existe um grande interesse em compreender os mecanismo de hidrólise destes compostos, principalmente dos monoésteres de fosfato que podem apresentar uma grande sensibilidade em relação a processos catalíticos que incluem uma transferência de próton. Assim é importante distinguir os equilíbrios de desprotonação envolvidos para possibilitar um estudo mais concreto quanto às espécies iônicas presentes no meio e assim justificar suas diferentes reatividades. Neste trabalho estudaram-se os equilíbrios de dissociação do 2-(2´-imidazolil)fenilfosfato (IMPP) e 8-quinolil fosfato (8QP), e encontraram-se valores de pKa para o IMPP de 4,67 e 7,47, e para o 8QP de 4,30 e 6,63. Ainda foi observado para ambos compostos através de titulação espectrofotométrica e de 31P RMN que o pKa1 corresponde à desprotonação do grupo fosfato e o pKa2 ao grupo imidazolínio ou quinolínico. Foi estudada também a reação de hidrólise do IMPP, onde se observou que a espécie zwiteriônica do IMPP é mais reativa que as demais espécies, apresentando comportamento similar ao 8QP. Ao comparar com as reatividades de outros monoésteres de fosfato, corroborou-se uma íntima dependência entre reatividade e a possibilidade de formar ligação de hidrogênio, o que facilitaria o mecanismo por transferência de próton. Cálculos computacionais mostraram que a estrutura mais estável do IMPP apresenta uma torção de 26,4° entre o anel imidazolínio e fenílico, desfavorecendo uma ligação de hidrogênio. Esses resultados foram confirmados pelos dados de raio-x, onde se observou que os planos do anel imidazolínico e fenílico estão torcidos por 37º. Comparação entre a estrutura do IMPP e do respectivo fenol, onde o grupo imidazilínio não apresenta torção em relação ao anel fenílico, permitiram propor que no estado de transição da reação de hidrólise do IMPP, o grupo imidazolínio deve girar em relação ao anel fenílico, favorecendo a estabilização do estado de transição e a expulsão do grupo de saída

Catálise intramolecular bifuncional em um diéster de fosfato: modelando o mecanismo da ribonuclease

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em QuímicaAs ribonucleases constituem enzimas que quebram o RNA eficientemente, mas sua forma de atuação ainda não é de consenso entre os pesquisadores. Neste trabalho estudou-se a reação de hidrólise do diéster de fosfato, BMIPP. Foi obtido um perfil de pH em forma de sino, indicando uma catálise bifuncional pela espécie reativa zwiteriônica. Sugere-se que o efeito catalítico observado para BMIPP (106) deve-se a uma catálise intramolecular básica do imidazol desprotonado sobre a água, simultânea a uma catálise intramolecular ácida do imidazol protonado, assistindo o grupo de saída. O efeito isotópico obtido e os parâmetros de ativação são consistentes com o mecanismo proposto. O diéster BMIPP forma como produtos o monóester correspondente (Me-IMPP) e o fenol (IMP) e, posteriormente, a hidrólise do monoéster Me-IMPP leva a um segundo equivalente do IMP. Através dos estudos de ESI-MS (MS) foi possível detectar todos os produtos da reação do BMIPP. Cálculos computacionais também foram realizados, e para a estrutura otimizada do estado de transição da reação do BMIPP com H2O, observou-se que a distância entre o oxigênio fenólico e o hidrogênio do imidazol protonado é característico de ligação de hidrogênio (1,7 Å), favorecendo uma catálise ácida intramolecular. Apesar do impedimento conformacional dos grupos metilas, BMIPP se mostrou um eficiente modelo bifuncional da ribonuclease

Reações nucleofílicas de desfosforilação com imidazol e hidroxamato: modelagem em sistemas intra- e intermolecular, polimérico e micelar

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2011Este trabalho detalha, por estudos de UV-Vis, 1H e 31P RMN, ESI-MS/MS e cálculos computacionais, algumas reações de interesse biológico, de desfosforilação com grupos nucleofílicos de reatividade excepcional: o hidroxamato e o imidazol, em diversos tipos de sistemas: intra- e intermolecular, polimérico, micelar e DNA plasmídico. Nas reações dos ésteres de fosfato (DEDNPP,EDNPP), confirmou-se a alta reatividade do benzohidroxamato BHO-, que envolve um ataque nucleofílico suicida, onde o nucleófilo de partida é destruído durante a reação, por um rearranjo de Lossen, formando produtos de baixa nucleofilicidade. O fármaco desferoxamina DFO, com três grupos hidroxamatos, também mostrou atividade nucleofílica na reação com BDNPP, que envolve intermediários fosforilados. Ainda, o DFO, amplamente utilizado para fins terapêuticos, foi ativo na quebra do DNA plasmídico em pH fisiológico, justificando a preocupação do uso deste fármaco. Outro interesse desse trabalho foi estudar reações com o grupo imidazol. A reação de hidrólise do diéster bis-imidazolil BMIPP foi estudada em detalhe, onde se corroborou a catálise bifuncional intramolecular nucleofílica-ácida-geral pelos grupos imidazol, envolvendo um intermediário fosforilado cíclico. Nas reações intermoleculares do imidazol IMZ com os ésteres de fosfato derivados do 2,4-dinitrofenol (DNPP, BDNPP, EDNPP, DEDNPP), se evidenciou o alto poder nucleofílico do IMZ. Foram detectados os intermediários fosforilados das reações estudadas, potenciais análogos das fosfohistidinas, e avaliadas suas estabilidades, que podem levar até 43 dias para quebrar. O nucleófilo bis-imidazolil BIMZ também se mostrou um bom nucleófilo na reação com DEDNPP, com os grupos imidazol atuando como catalisadores nucleofílicos. Ainda, os resultados confirmam o potencial catalítico do grupo imidazol ancorado na cadeia polimérica do polivinilimidazol PVI, nas reações com BDNPP e DEDNPP. PVI atua como uma enzima artificial, onde os grupos imidazol reagem por catálise nucleofílica ou bifuncional, por catálise nucleofílica-ácida geral. As reações com BIMZ e PVI foram estudadas na presença de micelas, a fim de avaliar efeitos de aproximação, recorrente nos sistemas enzimáticos, e os resultados mostram uma pronunciada catálise micelar, que surpreendentemente, ocorre tanto com micela catiônica (CTABr) quanto aniônica (SDS). Baseado no modelo de pseudofase propõe-se que os reagentes podem se incorporar na fase micelar por forças eletrostáticas e hidrofóbicas

Enhancement of organophosphate degradation by electroactive pyrrole and imidazole copolymers

Many chemical warfare agents and agrochemicals are composed by organophosphates, that present high toxicity and difficult spontaneous degradation. Amongst the different catalysts to degrade these compounds, heterogeneous systems stand out since they provide easy recovery of the catalyst. However, the limited diffusion of the substrate decreases the rate of the reactions when compared to homogeneous catalysis. To reach a good efficiency in the dephosphorylation, we created heterogeneous catalysts based on pyrrole and imidazole that can enhance the degradation by different effects; both catalytic activity of imidazole and electroactivity of polypyrrole were evaluated. Spectroelectrochemical studies evidenced that the rate constant changes with the applied potential, indicating different reaction mechanisms with the material in the oxidized and neutral states. In summary, a new perspective allying conducting polymers with chemical catalysts was explored. This cooperative effect should be considered in future works concerning the search for new materials to monitor and eliminate organophosphates

Life events and personality change: A systematic review and meta-analysis

While there is some evidence for changes in personality traits, life satisfaction, and self-esteem as a function of life events, effects have been small and inconsistent across studies. In this preregistered meta-analysis, we summarize the available evidence on personality change in response to life events using data from 44 studies, including 89 samples with a total of 121,187 participants. Results supported reliable and specific albeit relatively small effects of life events on personality change. Effects were larger and more consistent in the work than in the love domain, with graduation, the first job, a new relationship, marriage, and divorce showing the strongest effects on change in personality variables. Estimates were largely comparable across samples with and without comparison groups. Finally, moderator analyses indicated significant effects of time lag on the links between life events in the love domain and personality change but no effects of other examined variables. We discuss these results in the context of a field-wide turn towards designs that go beyond the study of single life events to examine the mechanisms of personality change using more sophisticated and sensitive designs

Life Events and Personality Change: A Systematic Review and Meta-Analysis

While there is some evidence for changes in personality traits, life satisfaction, and self-esteem as a function of life events, effects have been small and inconsistent across studies. In this preregistered meta-analysis, we summarize the available evidence on personality change in response to life events using data from 44 studies, including 89 samples with a total of 121,187 participants. Results supported reliable and specific albeit relatively small effects of life events on personality change. Effects were larger and more consistent in the work than in the love domain, with graduation, the first job, a new relationship, marriage, and divorce showing the strongest effects on change in personality variables. Estimates were largely comparable across samples with and without comparison groups. Finally, moderator analyses indicated significant effects of time lag on the links between life events in the love domain and personality change but no effects of other examined variables. We discuss these results in the context of a field-wide turn towards designs that go beyond the study of single life events to examine the mechanisms of personality change using more sophisticated and sensitive designs

Direct electrodeposition of imidazole modified poly(pyrrole) copolymers : synthesis, characterization and supercapacitive properties

Altres ajuts: Beatriu de Pinós (BP-DGR-2013)In this manuscript we report the direct electrosynthesis of a new conducting copolymer based on the incorporation of imidazole molecules within the polypyrrole chain. Different proportions of the monomers were tested during the direct electropolymerization of the copolymer. The resulting materials were characterized by electrochemical and spectroscopic techniques (Raman and XPS) and a mechanism of polymerization is proposed. Our findings showed that imidazole acts as an inhibitor of the polymerization process, decreasing the overall number of actives sites for the polymerization on the electrode surface producing a polymeric morphology very different compared with pure polypyrrole, as observed by Scanning Electron Microscopy images and corroborated by Electrochemical Impedance Spectroscopy. This behavior significantly affects the supercapacitive performance of the resulting p(Py-IMZ) modified electrodes where the specific capacitance of the material increased from 122 to 201 Fg (64%) at 10 mV s. Furthermore, a unique pseudo-capacitive behavior described herein emphasizes the role of the imidazole as inductor of the morphology and co-monomer in the unique electrochemical signature of the material. The results suggest that the incorporation of IMZ increases the specific capacitance of PPy electrode by around 64%

EDUCAÇÃO FÍSICA COMO FERRAMENTA DE PREVENÇÃO A OBESIDADE INFANTIL

A obesidade vem ganhando destaque mundial no cenário epidemiológico, sendo descrita como um grande problema de saúde pública da atualidade. Sabendo que as maiorias dos hábitos da vida adulta se formam na infância, é de grande relevância o papel dos profissionais que se preocupam com saúde infantil, pois a criação de hábitos saudáveis é uma das melhores estratégias para o combate a essa e outras doenças. O ambiente escolar tem grande influência na saúde da criança, não só pelo longo tempo de permanência, mas também como local de convívio e troca de informações de saúde, considerado o ambiente ideal para implementação de estratégias de prevenção e controle de questões de saúde como a obesidade. Diante do tema apresentado, a problemática de se estudo foi: qual a importância das aulas de Educação Física no Ensino Fundamental II para a prevenção e redução da obesidade? Diante dessa, o objetivo geral foi identificar qual a importância das aulas de Educação Física no Ensino Fundamental II para a prevenção e redução da obesidade. Especificamente, buscou-se: Descrever, a partir da literatura, a etiologia e as consequências da obesidade infantil; Verificar os benefícios da atividade física para a saúde das crianças nas aulas de Educação Física na visão dos professores; Identificar quais atividades são planejadas e desenvolvidas nas aulas de Educação Física que contribuem para a prevenção e redução da obesidade. Os sujeitos da pesquisa são 09 professores de Educação Física do Ensino Fundamental II que atuam na rede pública de ensino de Lucas do Rio Verde – MT, que responderam um questionário referente ao tema. Os resultados da pesquisa reforçam a importância do professor de Educação Física trazer para a sala de aula, em seu contexto pedagógico, a vertente para a saúde, nota-se que o trabalho deste profissional juntamente com a escola e município são extremamente relevantes, para a prevenção e combate ao sobrepeso e obesidade infantil, porém não sendo suficientes sem o apoio familiar. Portanto é importante o desenvolvimento de ações a fim de promover a saúde e prevenção a esta e outras doenças em conjunto com toda sociedade.   &nbsp

Detection of motor changes in huntington's disease using dynamic causal modeling

Deficits in motor functioning are one of the hallmarks of Huntington's disease (HD), a genetically caused neurodegenerative disorder. We applied functional magnetic resonance imaging (fMRI) and dynamic causal modeling (DCM) to assess changes that occur with disease progression in the neural circuitry of key areas associated with executive and cognitive aspects of motor control. Seventy-seven healthy controls, 62 pre-symptomatic HD gene carriers (preHD), and 16 patients with manifest HD symptoms (earlyHD) performed a motor finger-tapping fMRI task with systematically varying speed and complexity. DCM was used to assess the causal interactions among seven pre-defined regions of interest, comprising primary motor cortex, supplementary motor area (SMA), dorsal premotor cortex, and superior parietal cortex. To capture heterogeneity among HD gene carriers, DCM parameters were entered into a hierarchical cluster analysis using Ward's method and squared Euclidian distance as a measure of similarity. After applying Bonferroni correction for the number of tests, DCM analysis revealed a group difference that was not present in the conventional fMRI analysis. We found an inhibitory effect of complexity on the connection from parietal to premotor areas in preHD, which became excitatory in earlyHD and correlated with putamen atrophy. While speed of finger movements did not modulate the connection from caudal to pre-SMA in controls and preHD, this connection became strongly negative in earlyHD. This second effect did not survive correction for multiple comparisons. Hierarchical clustering separated the gene mutation carriers into three clusters that also differed significantly between these two connections and thereby confirmed their relevance. DCM proved useful in identifying group differences that would have remained undetected by standard analyses and may aid in the investigation of between-subject heterogeneity