Validação dos sistemas computadorizados empregados na determinação dos enantiômeros do nadolol e dos homólogos da ivermectina e da abamectina / Validation of the computer systems used in the determination of nadolol enantiomers and homologous of ivermectin and abamectin

O nadolol é um agente bloqueador de receptores ß-adrenérgicos empregado principalmente, na "angina pectoris", hipertensão, certas arritmias cardíacas e no tratamento do glaucoma (SING, 2006). A ivermectina e a abamectina são fármacos que apresentam ação antiparasitária (SHOOP, 1995). Na presente pesquisa, a cromatografia em fase líquida de alta eficiência foi uma das técnicas estudadas para a quantificação dos enantiômeros do nadolol e dos homólogos presentes na abamectina e ivermectina. A versatilidade desta técnica reside no grande número de fases estacionárias existentes, as quais possibilitam análises, separações e determinações quantitativas de uma ampla gama de compostos com alta eficiência (Aquino Neto e Nunes, 2003). Para identificação dos enantiômeros do nadolol foi utilizado o dicroísmo circular que permite a determinação da configuração absoluta de enantiômeros (LIMA, 1997). Para os enantiômeros do nadolol e dos homólogos presentes na abamectina e na ivermectina também foram realizados testes para desenvolvimento de uma metodologia de quantificação por meio de uma técnica relativamente recente chamada de eletroforese capilar (EC), a qual tem alcançado desde sua introdução um rápido desenvolvimento e ampla aplicação na análise de fármacos em medicamentos (SANTORO, 2000). Para a comprovação da qualidade e segurança dos sistemas computadorizados dos equipamentos de cromatografia em fase líquida de alta eficiência (CLAE) e de eletroforese capilar (EC) foram efetuadas, neste trabalho, as respectivas validações. Após esta validação, pode-se confirmar o correto funcionamento de um software, e suas interações com o hardware, onde devem ser levados em consideração, dentre outros, os aspectos relacionados à infra-estrutura, segurança e manutenção de dados (AGÊNCIA NACIONAL DE VIGILÂNIA SANITÁRIA, 2010). As metodologias analíticas desenvolvidas a para quantificação do nadolol, abamectina e ivermectina por cromatografia em fase líquida de alta eficiência foram validadas. A validação analítica deve garantir, por meio de estudos experimentais, que o método atenda às exigências das aplicações analíticas, assegurando a confiabilidade dos resultados. Para tanto, o método deve apresentar especificidade, linearidade, intervalo, precisão, sensibilidade, limite de quantificação e detecção, exatidão, adequados à análise (AGÊNCIA NACIONAL DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA, 2003). Portanto, o objetivo proposto nesta pesquisa é primeiramente a validação dos sistemas computadorizados dos equipamentos de cromatografia em fase líquida de alta eficiência (CLAE) e de eletroforese capilar (EC). Para isto, serão desenvolvidos e validados os métodos analíticos de separação, identificação e quantificação dos enantiômeros do nadolol e dos homólogos presentes na abamectina e na ivermectina, em medicamentos, empregando as técnicas analíticas selecionadas

Nadolol is a blocking agent with activity in the ß -adrenergic receptors. It is mainly used in angina, hypertension, certain heart arrhythmias and in the treatment of glaucoma (SING, 2006). Ivermectin and abamectin are drugs with antiparasitic activity (SHOOP, 1995). In the present research, high performance liquid chromatography is one of the techniques used in the quantification of the enantiomers of nadolol and homologues present in abamectin and ivermectin. The versatility of this technique and the large number of existing stationary phases, enables the separation and quantitative determination of a wide range of compounds with high efficiency (Aquino Neto e Nunes, 2003). For identification of the nadolol enantiomers, circular dichroism was used which allows the determination of the absolute configuration of the enantiomers (LIMA, 1997). Nadolol enantiomers and the homologues present in abamectin and ivermectin will be also quantified by capillary zone electrophoresis (CE), a separation technique relatively recent, which has achieved, since its introduction, a wide application in the analysis of drugs in pharmaceutical preparations (SANTORO, 2000). In order to assure the quality of the analytical results, the computer systems of the liquid chromatograph and capillary electrophoresis equipments, must be validated prior to the analytical methods validation. Computer systems validation is used to verify and confirm the proper operation of softwares, and their interactions with the hardwares, besides the infrastructure, safety and storage of data (AGÊNCIA NACIONAL DE VIGILÂNIA SANITÁRIA, 2010). The analytical methodologies developed for quantification of nadolol, abamectin, ivermectin by using high efficiency liquid chromatography and capillary electrophoresis were validated. The analytical methods validation should ensure, through experimental studies, that the method meets the requirements for analytical applications, ensuring the reliability of the results. Parameters like, specificity, linearity, range, accuracy, sensitivity, limits of detection and quantification and accuracy, must be determined (AGÊNCIA NACIONAL DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA, 2003). The objective of this study is to validate the computer systems of the high performance liquid chromatograph and capillary electrophoresis equipments and then to develop and validate analytical methods for separation, identification and quantification of nadolol enantiomers and the homologues of abamectin and ivermectin

CARACTERIZACIÓN DE LA ESTRUCTURA SECUNDARIA DE SUBTIPOS DE LA HISTONA H1 POR DICROÍSMO CIRCULAR / CHARACTERIZATION OF THE SECONDARY STRUCTURE OF HISTONE H1 SUBTYPES BY CIRCULAR DICHROISM (CD)

Introducción: Las histonas H1 modulan la estructura y la función de la cromatina. Las células somáticas de mamífero contienen los subtipos H1º, H1a, H1b, H1c, H1d y H1e; en células germinales de testículo y en ovocito, se encuentran respectivamente H1t y H1oo. Su estructura está conformada por un dominio central globular flanqueado por los dominios N-Terminal (DNT) y C-Terminal (DCT). Objetivo: Caracterizar la estructura secundaria de subtipos de la histona H1 mediante dicroísmo circular (DC). Materiales y Métodos: La histona H1 total se extrajo de núcleos de cerebro de rata por cromatografía de intercambio catiónico; la H1º se purificó por filtración en gel y las H1a, H1b, H1c y H1e por cromatografía líquida de alta resolución de fase reversa (RF-HPLC). Los espectros de DC se realizaron en tampón fosfato 10 mM; tampón fosfato 10 mM, 20% TFE (trifluoroetanol); tampón fosfato 10 mM, 40% TFE; tampón fosfato 10 mM, 60% TFE; tampón fosfato 10 mM, 150 mM NaCl y tampón fosfato 10 mM, 1 M NaCl. El análisis de los espectros se realizó con el programa Standard Analysis. Resultados: El porcentaje de hélice-alfa se calculó por diferentes métodos matemáticos teniendo en cuenta elipticidad molar a 193 nm y a 222 nm; con programa de deconvolución K2D y con relaciones cualitativas R1 y R2. El TFE induce la estructura en hélice-alfa en cada uno de los subtipos, mientras que NaCl no induce ningún cambio importante. Conclusión: Los subtipos con mayor contenido de hélice-alfa son H1a y H1c. Las diferencias observadas en el porcentaje de hélice-alfa entre los diferentes subtipos puede ser importante para su diferenciación funcional.

H1 histones modulate the structure and function of chromatin. Mammalian somatic cells contain H1º, H1a, H1b, H1c, H1d and H1e subtypes; H1t and H1oo are found in testicular germ cells and oocyte, respectively. Its structure consists of a globular core domain flanked by N-terminal (DNT) and C-terminal (DCT) domains. Objective: To characterize the secondary structure of histone H1 subtypes through circular dichroism (CD). Materials and Methods: Total histone H1 was extracted for rat brain nuclei by cation exchange chromatography; histone H1º was purified by gel filtration and the histones H1a, H1b, H1c and H1e were purified by reversed phase high performance liquid chromatography (RP-HPLC). CD spectra were performed in 10 mM phosphate buffer; 10 mM, 20% TFE phosphate buffer (trifluoroethanol); 10 mM, 40% TFE; phosphate buffer 10 mM, 60% TFE; phosphate buffer 10 mM, 150 mM NaCl and phosphate buffer 10 mm, 1 M NaCl. The analysis of the spectra was performed with JASCO Standard Analysis. Results: The percentage of alpha-helix was calculated using different mathematical methods, taking into account the molar ellipticity at 193 nm, and 222 nm, with K2D deconvolution program and the R1 and R2 qualitative relationships. The results indicate that TFE induced the alpha-helix structure in each of the subtypes, whereas NaCl did not induce any significant change. Conclusion: H1a and H1c are subtypes with highest content of alpha-helix. The observed differences in the percentage of alpha-helix between different subtypes may be important for their functional differentiation.

Purification and physico-chemical study of serum albumins of two neotropical fish species from the São Francisco River Bassin, Brazil / Purificação e estudo físico-químico de albuminas de duas espécies de peixes neotropicais da Bacia do Rio São Francisco, Brasil

This paper presents results from a study of albumin from pacu (Piaractus mesopotamicus, Holmberg 1887) and the catfish pintado (Pseudoplatystoma corruscans, Spix & Agassiz, 1829), two neotropical fish species inhabitants of Brazilian rivers, comparing their molecular mass and discussing their secondary structures based on spectropolarimetric (circular dychroism) measurements. Genetic controlled specimens were obtained from two fish hatcheries, located in Mococa (pacu) and in São João da Boa Vista (pintado), both in São Paulo State, Brazil. After a period of adaptation in holding tanks, fish blood samples were taken by punctioning their abdominal aorta. Purified albumin was obtained by gel filtration. SDS-PAGE electrophoresis was performed for the molecular mass estimation. Circular Dichroism spectra were registered for albumins of the two fish species over the range of 190-250 nm (far-UV), which shown two negative bands at 217 and 208 nm, a positive peak at 196 nm and a crossover at 200 nm. This profile is compatible with proteins that content predominantly alpha-helix structure.

Este artigo apresenta os resultados de um estudo sobre as albuminas de pacu (Piaractus mesopotamicus, Holmberg 1887) e pintado (Pseudoplatystoma corruscans, Spix & Agassiz, 1829), duas espécies neotropicais de peixes nativas do Brasil, determinando as suas massas moleculares e discutindo suas estruturas secundárias, com base em medidas de espectropolarimetria (dicroísmo circular). Espécimes controlados geneticamente foram obtidos de duas diferentes pisciculturas, uma localizada na cidade de Mococa (pacu) e a outra, na cidade de São João da Boa Vista (pintado), ambas no Estado de São Paulo, Brasil. Após um período de adaptação em tanques apropriados, amostras de sangue foram coletadas por punção da aorta abdominal dos peixes. Albumina pura foi obtida por gel filtração dessas amostras e as massas moleculares foram determinadas a partir dos dados da eletroforese SDS-PAGE. Espectros de dicroísmo circular das albuminas dos peixes foram registrados na região de 190-250 nm (far-UV), os quais mostraram duas bandas negativas, a 217 e 208 nm, um pico positivo a 196 nm e um crossover a 200 nm; perfil este compatível com proteínas que contem predominantemente estrutura alfa-hélice.

Characterization of a Mutant Bacillus thuringiensis d-endotoxin with enhanced stability and toxicity / Caracterización de una delta endotoxina mutante de Bacillus thuringiensis con estabilidad y toxicidad aumentadas

The centrally located a-helix 5 of Bacillus thuringiensis d-endotoxins is critical for insect toxicity through ion-channel formation. We analyzed the role of the highly conserved residue Histidine 168 (H168) using molecular biology, electrophysiology and biophysical techniques. Toxin H168R was ~3-fold more toxic than the wild type (wt) protein whereas H168Q was 3 times less toxic against Manduca sexta. Spectroscopic analysis revealed that the H168Q and H168R mutations did not produce gross structural alterations, and that H168R (Tm= 59 °C) was more stable than H168Q (Tm= 57.5 °C) or than the wt (Tm= 56 °C) toxins. These three toxins had similar binding affinities for larval midgut vesicles (Kcom) suggesting that the differences in toxicity did not result from changes in initial receptor binding. Dissociation binding assays and voltage clamping analysis suggest that the reduced toxicity of the H168Q toxin may result from reduced insertion and/or ion channel formation. In contrast, the H168R toxin had a greater inhibition of the short circuit current than the wt toxin and an increased rate of irreversible binding (kobs), consistent with its lower LC50 value. Molecular modeling analysis suggested that both the H168Q and H168R toxins could form additional hydrogen bonds that could account for their greater thermal stability. In addition to this, it is likely that H168R has an extra positive charge exposed to the surface which could increase its rate of insertion into susceptible membranes.

La a-Hélice 5 del domino I de las d-endotoxinas de Bacillus thuringiensis, es crítica para la toxicidad de las toxinas contra insectos al participar en la formación de canales iónicos. La participación en la función tóxica del residuo Histidina 168 (H168) –el cual es altamente conservado– fue estudiada mediante técnicas de biología molecular, electrofisiología y biofísica. La toxina mutante H168R fue ~ 3 veces más tóxica que la toxina silvestre (ts) en Manduca sexta, mientras que H168Q fue 3 veces menos tóxica. Los análisis espectroscópicos indicaron que las mutaciones no producen alteraciones estructurales significativas y que la toxina H168R (Tm= 59 °C) es más estable que las toxinas H168Q (Tm= 57.5 °C) y wt (Tm= 56 °C). Las tres toxinas exhibieron uniones de afinidad similares (Kcom) en vesículas de intestino de larvas de insecto, indicando que las diferencias en la toxicidad no se deben a cambios en la unión inicial al receptor. Los ensayos de unión/disociación y fijación de voltaje mostraron que la reducción de la toxicidad de la toxina H168Q se puede atribuir a una disminución en la inserción y/o en la formación de canales iónicos. De otro lado, H168R mostró una inhibición a la corriente de corto circuito mayor que la ts y un aumento en unión irreversible (kobs), lo cual es consistente con un menor valor de CL50. La modelación molecular sugiere que H168Q y H168R forman puentes de hidrógeno adicionales, lo que les confiere mayor estabilidad térmica. Adicionalmente, es probable que H168R tenga una carga positiva extra expuesta en la superficie, lo cual aumentaría su tasa de inserción en membranas susceptibles.