9-[(E)-2-phenylethenyl]anthracene and 9-[(E)-2-(naphthalen-2-yl)ethenyl]anthracene as traps for singlet oxygen: photosensitized oxidation and photodynamic effect on Leishmania tarentolae parasites

Introducción: El oxígeno singulete es una especie reactiva que se obtiene mediante t r a n s f e r e n c i a e n e r g é t i c a u s a n d o u n fotosensibilizador. Su cuantificación directa requiere de instrumentación costosa, por lo cual es necesario recurrir a métodos indirectos que tengan suficiente selectividad y bajo costo. Estos procedimientos se basan en la interceptación química del oxígeno singulete produciendo una especie que se pueda detectar por métodos analíticos convencionales. En este artículo se describe la utilización del 9-[(E)-2-feniletenil] antraceno 1 (PEA) y del 9-[(E)-2-(naftalen-2-il) etenil]antraceno 2 (NEA), como alternativas viables y económicas para la cuantificación indirecta del oxígeno singulete, en medios acuosos. Su ventaja radica en la fácil detección de la desactivación de su fluorescencia una vez son oxidados por el oxígeno singulete. Materiales y Métodos: Los compuestos se sintetizaron y caracterizaron siguiendo procedimientos previamente reportados. Su capacidad para atrapar oxígeno singulete se determinó siguiendo su oxidación fotosensibilizada en solución de H2O/THF y en parásitos de Leishmania tarentolae, empleando azul de metileno o rosa bengala como fotosensibilizadores. Las muestras experimentales se iluminaron con una lámpara de emisión de luz visible, y se utilizaron métodos espectroscópicos (absorción UV-Vis, fluorescencia, RMN-1H) y espectrometría de masas para monitorear el atrapamiento y fotooxidación. Resultados y Discusión: Las pruebas espectroscópicas demostraron la capacidad que tienen los compuestos PEA 1 y NEA 2 para atrapar oxígeno singulete en solución acuosa y dentro de parásitos de L. tarentolae. Estudios de viabilidad parasitaria demuestran que PEA 1 es citotóxico en la oscuridad y cuando los cultivos son expuestos a la luz, mientras que NEA 2 no es citotóxico en la oscuridad, pero sí lo es cuando el cultivo es expuesto a la luz. En conclusión, los compuestos estudiados pueden servir como sondas para detectar y medir la producción de oxígeno singulete en medio acuoso y potencialmente en cultivos celulares, aunque es recomendable evaluar su actividad citotóxica en la oscuridad y bajo iluminación en estos casos.Introduction: Singlet oxygen is a reactive species obtained via energy transfer using a photosensitizer. Its direct quantification requires expensive instrumentation, so it is necessary to use indirect methods having sufficient selectivity and low cost. These procedures are based on the chemical interception of singlet oxygen producing a species that can be detected using conventional analytical methods. This article describes the utilization of 9-[(E)-2- phenylethenyl]anthracene 1 (PEA) and 9-[(E)-2- (naphtalen-2-yl)ethenyl]anthracene 2 (NEA) as suitable and economic alternatives for the indirect quantification of singlet oxygen in aqueous media. Their advantage is the easy detection of their fluorescence once they are oxidized by singlet oxygen. Materials and Methods: Compounds were synthesized and characterized following procedures previously reported. Their capacity to trap singlet oxygen was determined by monitoring their photosensitized oxidation in either a H2 O/THF solution or within Leishmania tarentolae parasites, utilizing methylene blue or rose bengal as photosensitizers. Experimental samples were illuminated with a lamp emitting visible light, while spectroscopical techniques (absorption, fluorescence, 1 H-NMR) and mass spectrometry were used to monitor trapping and photooxidation. Results and Discussion: Spectroscopical evidence demonstrates that both PEA 1 and NEA 2 are capable of trapping singlet oxygen in both aqueous media and within L. tarentolae parasites. Viability studies demonstrate that PEA 1 is cytotoxic in the dark and when parasite cultures were exposed to light, while NEA 2 does not show dark cytotoxicity, but is toxic when cultures were exposed to light. It can be concluded that both compounds under study may be utilized as probes to detect and quantify the production of singlet oxygen in aqueous media and potentially in cell cultures, although it is recommended to evaluate their cytotoxic activity both in the dark and upon light exposure in these cases

Nanopartículas de paladio soportadas en hidroxisales laminares: uso potencial en reacciones de Sonogashira

En este artículo se reporta la síntesis de nanopartículas de paladio soportadas en hidroxisales de acetato de zinc y modificadas con un surfactante (LHS-Zn-Ac/Pd0 y LHS-Zn-Suf/Pd0 respectivamente), mediante inserción de [PdCl4]2- y su posterior reducción con etanol en reflujo. Con la inserción de surfactante, la distancia interlaminar de la hidroxisal de partida (LHS-Zn-Ac) se incrementó de 13,8 Å a 29,8 Å, mientras que los materiales finales, que contenían paladio metálico registraron distancias interlaminares de 22,4 Å y 29,4 Å para LHS-Zn-Ac/Pd0 y LHS-Zn-Suf/Pd0 respectivamente. Las hidroxisales de acetato de zinc y de surfactante con nanopartículas metálicas de paladio incorporadas fueron ensayadas como potenciales catalizadores en la reacción de Sonogashira partiendo de fenilacetileno y yoduros de arilo, particularmente yodobenceno o 2-yodofenol, dando lugar a difenilacetileno (32% de rendimiento de producto aislado y purificado) o 2-fenilbenzofurano (18%). Todos los materiales inorgánicos fueron caracterizados mediante las siguientes técnicas: difracción de rayos X (XRD), microscopia electrónica de barrido (SEM y SEM-EDS), microscopia electrónica de transmisión (TEM) y espectroscopía de Infrarrojo con Transformada de Fourier (FT-IR). Por su parte los compuestos orgánicos se caracterizaron por resonancia magnética nuclear (1H-NMR y 13C-NMR) y cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS).This article reports the synthesis of palladium nanoparticles supported on zinc acetate hydroxysalts and modified with a surfactant (LHS-Zn-Ac/Pd0 and LHS-Zn-Suf/Pd0 respectively), by insertion of tetrachloropaladate and its subsequent reduction with ethanol at reflux. With the surfactant insertion, the interlaminar distance of the starting hydroxysalt (LHS-Zn-Ac) increased from 13.8 Å to 29.8 Å, while the final materials containing palladium metal registered interlaminar distances of 22.4 Å and 29.4 Å for LHS-Zn-Ac/Pd0 and LHS-Zn-Suf/Pd0 respectively. Zinc acetate hydroxysalt and surfactant with incorporated palladium metal nanoparticles were tested as potential catalysts in the Sonogashira reaction starting from phenylacetylene and aryl iodides, particularly iodobenzene or 2-iodophenol, giving diphenylacetylene (32% yield of isolated and purified product) or 2-phenylbenzofuran (18%). All inorganic materials were characterized by the following techniques: (1) X-ray diffraction (XRD), (2) scanning electron microscopy (SEM and SEM-EDS), (3) transmission electron microscopy (TEM) and (4) Fourier transformed infrared spectroscopy (FT-IR). The organic compounds were characterized by nuclear magnetic resonance (1H-NMR and 13C-NMR) and gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS)

Synthesis of Novel Quaternary Ammonium Salts and Their in Vitro Antileishmanial Activity and U-937 Cell Cytotoxicity

This work describes the synthesis of a series of quaternary ammonium salts and the assessment of their in vitro antileishmanial activity and cytotoxicity. A preliminary discussion on a structure-activity relationship of the compounds is also included. Three series of quaternary ammonium salts were prepared: (i) halomethylated quaternary ammonium salts (series I); (ii) non-halogenated quaternary ammonium salts (series II) and (iii) halomethylated choline analogs (series III). Assessments of their in vitro cytotoxicity in human promonocytic cells U-937 and antileishmanial activity in axenic amastigotes of L. (Viannia) panamensis (M/HOM/87/UA140-pIR-eGFP) were carried out using the MTT (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-tetrazolium bromide) micromethod. Antileishmanial activity was also tested in intracellular amastigotes of L. (V) panamensis using flow cytometry. High toxicity for human U937 cells was found with most of the compounds, which exhibited Lethal Concentration 50 (LC50) values in the range of 9 to 46 μg/mL. Most of the compounds evidenced antileishmanial activity. In axenic amastigotes, the antileishmanial activity varied from 14 to 57 μg/mL, while in intracellular amastigotes their activity varied from 17 to 50 μg/mL. N-Chloromethyl-N,N-dimethyl-N-(4,4-diphenylbut-3-en-1-yl)ammonium iodide (1a), N-iodomethyl-N,N-dimethyl-N-(4,4-diphenylbut-3-en-1-yl)ammonium iodide (2a), N,N,N-trimethyl-N-(4,4-diphenylbut-3-en-1-yl)ammonium iodide (3a) and N,N,N-trimethyl-N-(5,5-diphenylpent-4-en-1-yl)ammonium iodide (3b) turned out to be the most active compounds against intracellular amastigotes of L. (V) panamensis, with EC50 values varying between 24.7 for compound 3b and 38.4 μg/mL for compound 1a. Thus, these compounds represents new “hits” in the development of leishmanicidal drugs

Nanopartículas de paladio a partir de una hidroxisal modificada con surfactante intercambiada con tetracloropaladato

Palladium nanoparticles supported in the interlayer space of hydroxysalts were obtained from zinc hydroxychloride via a prior intercalation of the anionic surfactant sodium dodecyl sulfate (DS), followed by an exchange with potassium tetrachloropalladate and its final reduction to metallic palladium by ethanol. The final materials and their intermediates were characterized by several instrumental techniques such as PXRD, N2 adsorption, SEM, and TEM. The comparative analyses revealed clearly visible changes on structure, specific surface area and morphology of the reduced material with respect to the starting precursors. The analyses demonstrated that, upon modification of the starting material with the surfactant, the resulting material had a significantly enhanced interlayer space and BET area, which were fairly maintained until the reduced palladium-containing hydroxysalt was obtained.Se obtuvieron nanopartículas de paladio soportadas en el espacio interlaminar de hidroxisales obtenidas a partir de hidroxicloruro de zinc, mediante la intercalación previa del surfactante aniónico dodecil sulfato de sodio (DS), seguida por intercambio con tetracloropaladato de potasio y la reducción final a paladio metálico mediante etanol. Los materiales finales e intermediarios fueron caracterizados mediante varias técnicas instrumentales tales como PXRD, adsorción de N2, SEM y TEM. Los análisis comparativos revelaron cambios claramente observables en la estructura, área superficial específica y morfología del material reducido con respecto a los precursores de partida. Los análisis demostraron que, tras la modificación del material de partida con el surfactante, en el material resultante se incrementó el espacio interlaminar y el área BET, los cuales se conservaron considerablemente hasta la obtención de la hidroxisal que contenía nanopartículas de paladio reducido

Palladium nanoparticles from a surfactant-modified hydroxysalt exchanged with tetrachloropalladate

Palladium nanoparticles supported in the interlayer space of hydroxysalts were obtained from zinc hydroxychloride via a prior intercalation of the anionic surfactant sodium dodecyl sulfate (DS), followed by an exchange with potassium tetrachloropalladate and its final reduction to metallic palladium by ethanol. The final materials and their intermediates were characterized by several instrumental techniques such as PXRD, N2 adsorption, SEM, and TEM. The comparative analyses revealed clearly visible changes on structure, specific surface area and morphology of the reduced material with respect to the starting precursors. The analyses demonstrated that, upon modification of the starting material with the surfactant, the resulting material had a significantly enhanced interlayer space and BET area, which were fairly maintained until the reduced palladium-containing hydroxysalt was obtained.Se obtuvieron nanopartículas de paladio soportadas en el espacio interlaminar de hidroxisales obtenidas a partir de hidroxicloruro de zinc, mediante la intercalación previa del surfactante aniónico dodecil sulfato de sodio (DS), seguida por intercambio con tetracloropaladato de potasio y la reducción final a paladio metálico mediante etanol. Los materiales finales e intermediarios fueron caracterizados mediante varias técnicas instrumentales tales como PXRD, adsorción de N2, SEM y TEM. Los análisis comparativos revelaron cambios claramente observables en la estructura, área superficial específica y morfología del material reducido con respecto a los precursores de partida. Los análisis demostraron que, tras la modificación del material de partida con el surfactante, en el material resultante se incrementó el espacio interlaminar y el área BET, los cuales se conservaron considerablemente hasta la obtención de la hidroxisal que contenía nanopartículas de paladio reducido

9-[(E)-2-feniletenil]antraceno y 9-[(E)-2-(naftalen-2-il)etenil]antraceno como trampas para oxígeno singulete: oxidación fotosensibilizada y efecto fotodinámico sobre parásitos Leishmania tarentolae

Introducción: El oxígeno singulete es una especie reactiva que se obtiene mediante t r a n s f e r e n c i a e n e r g é t i c a u s a n d o u n fotosensibilizador. Su cuantificación directa requiere de instrumentación costosa, por lo cual es necesario recurrir a métodos indirectos que tengan suficiente selectividad y bajo costo. Estos procedimientos se basan en la interceptación química del oxígeno singulete produciendo una especie que se pueda detectar por métodos analíticos convencionales. En este artículo se describe la utilización del 9-[(E)-2-feniletenil] antraceno 1 (PEA) y del 9-[(E)-2-(naftalen-2-il) etenil]antraceno 2 (NEA), como alternativas viables y económicas para la cuantificación indirecta del oxígeno singulete, en medios acuosos. Su ventaja radica en la fácil detección de la desactivación de su fluorescencia una vez son oxidados por el oxígeno singulete. Materiales y Métodos: Los compuestos se sintetizaron y caracterizaron siguiendo procedimientos previamente reportados. Su capacidad para atrapar oxígeno singulete se determinó siguiendo su oxidación fotosensibilizada en solución de H2O/THF y en parásitos de Leishmania tarentolae, empleando azul de metileno o rosa bengala como fotosensibilizadores. Las muestras experimentales se iluminaron con una lámpara de emisión de luz visible, y se utilizaron métodos espectroscópicos (absorción UV-Vis, fluorescencia, RMN-1H) y espectrometría de masas para monitorear el atrapamiento y fotooxidación. Resultados y Discusión: Las pruebas espectroscópicas demostraron la capacidad que tienen los compuestos PEA 1 y NEA 2 para atrapar oxígeno singulete en solución acuosa y dentro de parásitos de L. tarentolae. Estudios de viabilidad parasitaria demuestran que PEA 1 es citotóxico en la oscuridad y cuando los cultivos son expuestos a la luz, mientras que NEA 2 no es citotóxico en la oscuridad, pero sí lo es cuando el cultivo es expuesto a la luz. En conclusión, los compuestos estudiados pueden servir como sondas para detectar y medir la producción de oxígeno singulete en medio acuoso y potencialmente en cultivos celulares, aunque es recomendable evaluar su actividad citotóxica en la oscuridad y bajo iluminación en estos casos.Introduction: Singlet oxygen is a reactive species obtained via energy transfer using a photosensitizer. Its direct quantification requires expensive instrumentation, so it is necessary to use indirect methods having sufficient selectivity and low cost. These procedures are based on the chemical interception of singlet oxygen producing a species that can be detected using conventional analytical methods. This article describes the utilization of 9-[(E)-2- phenylethenyl]anthracene 1 (PEA) and 9-[(E)-2- (naphtalen-2-yl)ethenyl]anthracene 2 (NEA) as suitable and economic alternatives for the indirect quantification of singlet oxygen in aqueous media. Their advantage is the easy detection of their fluorescence once they are oxidized by singlet oxygen. Materials and Methods: Compounds were synthesized and characterized following procedures previously reported. Their capacity to trap singlet oxygen was determined by monitoring their photosensitized oxidation in either a H2 O/THF solution or within Leishmania tarentolae parasites, utilizing methylene blue or rose bengal as photosensitizers. Experimental samples were illuminated with a lamp emitting visible light, while spectroscopical techniques (absorption, fluorescence, 1 H-NMR) and mass spectrometry were used to monitor trapping and photooxidation. Results and Discussion: Spectroscopical evidence demonstrates that both PEA 1 and NEA 2 are capable of trapping singlet oxygen in both aqueous media and within L. tarentolae parasites. Viability studies demonstrate that PEA 1 is cytotoxic in the dark and when parasite cultures were exposed to light, while NEA 2 does not show dark cytotoxicity, but is toxic when cultures were exposed to light. It can be concluded that both compounds under study may be utilized as probes to detect and quantify the production of singlet oxygen in aqueous media and potentially in cell cultures, although it is recommended to evaluate their cytotoxic activity both in the dark and upon light exposure in these cases