Enhanced photodynamic therapy of TiO2/N-succinyl-chitosan composite for killing cancer cells

Abstract The aim of this study was to investigate the effect of TiO2/N-succinyl-chitosan composite (TiO2/ NSCS) photodynamic therapy (PDT), while considering the effects of various light sources on the activation of photosensitizer. The methyl thiazolyl tetrazolium assay was used to examine the cell survival rate of the cells. The results showed that glioma cell strain (U251) was the most sensitive cancer cell strain to TiO2/NSCS. When the concentration of TiO2/NSCS was between 0 and 800 μg·mL-1, there was no obvious cytotoxicity to normal liver cells (HL-7702) and U251 cells. During the PDT process, the photokilling effect of TiO2/NSCS on U251 cells under ultraviolet-A (UVA) light irradiation was stronger than that of pure TiO2, and its killing effects were positively correlated with concentration and irradiation time. In addition, both UVA and visible light could excite TiO2/ NSCS, which had significant killing effect on U251 cells. The results of acridine orange/ethidium bromide fluorescent double staining and Annexin V/propidium iodide double staining indicated that TiO2/NSCS under UVA and visible light irradiation could kill U251 cells by inducing apoptosis, and the apoptosis rate of TiO2/NSCS treatment groups was higher than that of TiO2 treatment groups. Therefore, TiO2/NSCS might be used as a potential photosensitizer in PDT.

Antibacterial and Cytotoxic Effects of Cyclodextrin-Triazole-Titanium Based Nanocomposite

Abstract In this paper, the antibacterial activity of triazole functionalized cyclodextrin (CD.Click) and cyclodextrin-triazole-titanium based nanocomposite (CD.COM) was evaluated. The results indicated that CD.Click and CD.COM perform a wide range of antibacterial activity against both gram positive (Staphylococcus aureus and Bacillus subtilis) and gram negative (Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa) bacteria. The cytotoxic effect of CD.COM was investigated in vitro on cancerous cell lines (cervical cancer, breast carcinoma and sarcoma osteogenic) and fibroblast cells by MTT assay. The cell viability evaluation confirmed that the growth of cancerous cells is inhibited in a dose and time dependent way without any significant effect on the normal fibroblast cells.

Effect of titanium dioxide nanoparticles on the stereological parameters of the dentate gyrus and the morphology of granular hippocampal neurons in mice / Efecto de las nanopartículas de dióxido de titanio sobre los parámetros estereológicos del giro dentado y morfología de las neuronas granulares del hipocampo en ratones

SUMMARY: This study aims to investigate the Effects of Titanium dioxide nanoparticles (TiO2 NPs) on the stereological parameters in the dentate gyrus and the morphology of granular hippocampal neurons in adult mice. Adult male mice (n=20, weight average: 45 g) were randomly divided into four groups including: group receiving saline (controls), low-dose (LD) 2.5 mg/kg TiO TiO2 NPs, medium-dose (MD) 5 mg/kg TiO2 NPs and high-dose (HD) 10 mg/kg TiO2 NPs, daily using gavage for 35 days. To estimate the volume of the hippocampus, dentate gyrus, and sub-layers of dentate gyrus the Cavalieri principle was used. The physical dissector was used to determine the numerical density of dentate gyrus granular cells. For analyzing the morphology of dentate gyrus granular cells the qualitative Golgi staining was used. Our data showed that the total volume of the hippocampus, dentate gyrus and its sublayers including molecular, granular and polymorph in TiO2 treated mice decreased significantly compared to the control group. Moreover, the total number and numerical density of dentate gyrus granular sub layer cells showed a significant reduction in all three experimental groups compared to the control group. The granular cells of the dentate gyrus had shorter dendritic length and decreased dendritic branches in the TiO2-treated in comparison with the control mice. These data can justify the disorders related to memory, learning and hippocampus neurons damages due to using of TiO2 NPs.

RESUMEN: En este estudio se analizaron los efectos de las nanopartículas de dióxido de titanio (TiO2 NP) sobre los parámetros estereológicos en el giro dentado y la morfología de las neuronas granulares del hipocampo en ratones adultos. Se dividieron aleatoriamente ratones machos adultos (n = 20, promedio de peso: 45 g) en cuatro grupos: grupo que recibió solución salina (controles), dosis baja (LD) 2,5 mg/kg NP de TiO2, dosis media (MD) 5 mg/kg de NP de TiO2 y dosis altas (HD) de 10 mg/kg de NP de TiO2, por vía utilizando sonda durante 35 días. Para estimar el volumen del hipocampo, el giro dentado y las subcapas del giro dentado se utilizó el principio de Cavalieri. Se utilizó el disector físico para determinar la densidad numérica de las células granulares del giro dentado. Para analizar la morfología de las células granulares del giro dentado se usó la tinción cualitativa de Golgi. Nuestros datos mostraron que el volumen total del hipocampo, el giro dentado y sus subcapas, incluyendo la molecular, granular y polimorfos, en ratones tratados con TiO2, disminuyó significativamente en comparación con el grupo de control. Además, el número total y la densidad numérica de las células de la subcapa granular del giro dentado mostró una reducción significativa en los tres grupos experimentales en comparación con el grupo control. Las células granulares del giro dentado tenían una longitud dendrítica menor y ramas dendríticas disminuidas en los ratones tratados con TiO2 en comparación con los ratones del grupo control. Estos datos pueden justificar los trastornos relacionados con la memoria, el aprendizaje y los daños en las neuronas del hipocampo debido al uso de NP de TiO2.

Photocatalytic Degradation of Textile dye Orange-122 Via Electrospray Mass Spectrometry

Abstract This work reports the study of the potential application of Zn/TiO2 catalysts, obtained by the sol-gel method, in processes of environmental decontamination through the reactions of photodegradation of textile dye, followed by electrospray mass spectrometry. The catalysts synthesis was performed according to a 2² factorial design with repetition at the central point. The characterization techniques used were: N2 adsorption measurements (BET method), scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray (MEV/EDS), X-ray diffraction and point of zero charge (PZC). The photocatalytic tests were performed in batch in the presence of sunlight, and to evaluate the degradation kinetics study, a rapid direct injection electrospray mass spectrometry (DI-ESI-MS) method has been developed. By the photocatalytic tests, the calcination temperature of 400 °C has shown the best results of discoloration for the reactive Orange-122 dye (99.76%) in a reaction time of 2h. The discoloration kinetics were a pseudo-first order, and a statistical analysis was performed to investigate the effects of the variables and to optimize the conditions of discoloration to the dye. After the reactional time of 2 h, an ion of m/z 441.5 was detected by ESI-MS, indicating that the photocatalytic process was effective for the degradation of the dye to secondary compounds.

Evaluación de un reactor para la degradación fotocatalítica de glifosato empleando un catalizador de TiO2-Mn / Evaluation of a reactor for the photocatalytic degradation of glyphosate with a catalyst TiO2-Mn / Avaliação de reator para a degradação fotocatalítica do glifosato usando um catalisador de TiO2-Mn

Resumen En el presente trabajo se evaluó la degradación fotocatalítica del herbicida glifosato en solución acuosa con un catalizador comercial (TiO2 Degussa P25) y un catalizador sintetizado a partir de TiO2 dopado con manganeso (TiO2-Mn), soportados en anillos de borosilicato de diámetro interno y externo de 6,52 mm y 7,59 mm, respectivamente, y una longitud aproximada de 9,43 mm, mediante el uso de un reactor continuo de lecho empacado. El catalizador fue caracterizado por FTIR, SEM-EDS y AFM, con lo cual se determinaron algunas propiedades físicas y químicas del mismo. Las condiciones de operación del reactor fueron un caudal de alimentación de 4,25 mL min-1 de una solución de glifosato de pH natural de 4,45 y un tiempo de retención de 1 h y 25 min, en el cual se llevaron a cabo ensayos de fotocatálisis heterogénea, fotólisis y adsorción por un tiempo de 150 min. De lo anterior, se obtuvieron los porcentajes de remoción y el orden de la reacción fotocatalítica para el catalizador soportado en los anillos. A partir de los estudios de degradación realizados, con el TiO2-Mn soportado en los anillos, se logró un porcentaje máximo de degradación de 39.19%, mientras que, con el catalizador comercial TiO2 Degussa P25, se alcanzó un 28.6% de remoción. El modelo de reacción que sigue la degradación del glifosato es de difusión intrapartícula, debido a los procesos difusivos en los que la molécula de glifosato es adsorbida en los poros del catalizador para luego ser degradada.

Abstract In this work, the photocatalytic degradation of the herbicide glyphosate in aqueous solution was evaluated. Assays were performed on a commercial catalyst (TiO2 Degussa P25) and a catalyst synthesized from TiO2 doped with manganese (TiO2-Mn) supported on borosilicate rings, with an internal and external diameter of 6.52 mm and 7.59 mm respectively, and an approximate length of 9.43 mm, using a continuous packed bed reactor. The synthesized catalyst was characterized with techniques as FTIR, SEM-EDS, and AFM, which allowed to evaluating its chemical and physical properties. The reactor operating conditions were a feed flow rate of 4.25 mL min-1 of a pH 4.45 glyphosate solution and retention time of 1 h and 25 min. In such experiments, heterogeneous photocatalysis, photolysis, and adsorption test were carried out for 150 min, obtaining results of degradation percentages and the order of photocatalytic reaction for the catalyst supported in the rings and the powder in suspension. From the removal studies, a maximum degradation percentage of 39.19% was reached with TiO2-Mn supported in the rings. In contrast, the commercial catalyst TiO2 Degussa P25 had a 28.6% of removal. The glyphosate degradation follows an intraparticle diffusion model due to a diffusive process, where the glyphosate molecule is adsorbed in the catalyst pores and then degraded.

Resumo Neste trabalho, a degradação fotocatalítica de glifosato em solução aquosa foi avaliada com um catalisador comercial (TiO2 Degussa P25) e sintetizado a partir de TiO2 dopado com manganês (Mn-TiO2) com suporte em anéis de borosilicato de diâmetro interno e externo de catalisador 6,52 mm e 7,59 mm, respectivamente e um comprimento de aproximadamente 9,43 mm, usando um leito empacotado reator contínuo. O catalisador sintetizado foi caracterizado com FTIR, SEM-EDS and AFM, o que permitiu a sua morfologia e composição. As condições de operação do reactor foi alimentada à velocidade de 4,25 mL min-1 de uma solução de pH natural de 4,45 glifosato e um tempo de retenção de 1 hora e 25 minutos; em que foram realizados ensaios de fotocatálise heterogénea, fotólise, tempo de adsorção de 150 minutos, obtendo-se como percentagens resultados de remoção e com a reação fotocatalítica para o catalisador suportado em anéis. A partir dos estudos, foi obtido uma taxa máxima de degradação com TiO2-Mn suportado em anéis de 39,19% em comparação com o catalisador comercial de TiO2 Degussa P25 com os quais obtiveram porcentagens de degradação de 28,6%. A degradação do glifosato segue um modelo de difusão intrapartícula devido ao processo difusivo em que a molécula de glifosato é adsorvida no catalisador poros logo a ser degradada.

Renal histological alterations induced by acute exposure of titanium dioxide nanoparticles / Alteraciones histológicas renales inducidas por la exposición aguda de nanopartículas de dióxido de titanio

SUMMARY: Titanium dioxide nanoparticles (TiO2 NPs) are widely used in many commercial products, nanomedicine, agriculture, personal care products, different industries and pharmaceutical preparations with potential risk in human health and the environment. The current work was conducted to investigate the renal damage that might be induced by the acute toxicity TiO2 NPs. A total of 40 healthy male adult Wistar albino rats (Rattus norvegicus) were exposed to TiO2 NPs (126, 252, 378 mg/kg bw) for 24 and 48 h. Fresh portions of the kidneys from each rat were processed for histological and histochemical alterations. In comparison with respective control rats, exposure to TiO2 NPs has marked the following glomerular, tubular and interstitial alterations including the followings: glomerular congestion, Bowman's capsule swelling and dilatation, inflamed glomeruli, renal tubules cloudy swelling, karyorrhexis, karyolysis, infiltration of inflammatory cells, congestion, necrosis, hydropic degeneration, dilatation and congestion of blood vessels, hyaline droplets and hyaline casts precipitation, interstitial edema and fibrosis. From the findings of the current work one may conclude that TiO2 NPs are capable of inducing kidney damage with more insulation in the cortex and the proximal convoluted tubules than the medulla and the distal ones respectively. In addition, it might be concluded that renal damage induced by these nanomaterials is dose and duration of exposure dependent. Further hematological, biochemical, immunohistochemical, and ultra-structural studies are recommended.

RESUMEN: Las nanopartículas de dióxido de titanio (TiO2 NP) se usan ampliamente en muchos productos comerciales, nanomedicina, agricultura, productos para el cuidado personal, diferentes industrias y preparaciones farmacéuticas con riesgo potencial para la salud humana y el medio ambiente. El trabajo actual se realizó para investigar el daño renal que podría ser inducido por la toxicidad aguda NP de TiO2. Un total de 40 ratas Wistar albinas adultas sanas (Rattus norvegicus) fueron expuestas a TiO2 NP (126, 252, 378 mg / kg de peso corporal) durante 24 y 48 h. Las muestras de los riñones de las ratas se procesaron para estudios histológicos e histoquímicos. En comparación con las ratas control, la exposición de las ratas a TiO2 NP presentaron las siguientes alteraciones glomerulares, tubulares e intersticiales: congestión glomerular, dilatación de la cápsula de Bowman, inflamación glomerular, túbulos renales aumentados, cariorrexis, cariólisis, infiltración de células inflamatorias, congestión, necrosis, degeneración hidrópica, dilatación y congestión de vasos sanguíneos, gotas y precipitaciones hialina, edema intersticial y fibrosis. A partir de los hallazgos del trabajo actual, se puede concluir que las NP de TiO 2 son capaces de inducir daño renal con más aislamiento en la corteza y en los túbulos contorneados proximales que en la médula y los túbulos contorneados distales, respectivamente. Además, se podría concluir que el daño renal inducido por estos nanomateriales depende de la dosis y la duración de la exposición. Se recomiendan estudios adicionales hematológicos, bioquímicos, inmunohistoquímicos y ultraestructurales.

A novel textile wastewater treatment using ligninolytic co-culture and photocatalysis with TiO2 / Un novedoso tratamiento de aguas residuales de la industria textil usando co-cultivos ligninolíticos y fotocatálisis con TiO2 / Um novo tratamento para águas residuais têxtis usando co-cultura ligninolítica e fotocatálise com TiO2

Abstract Textile industries produce effluent wastewater that, if discharged, exerts a negative impact on the environment. Thus, it is necessary to design and implement novel wastewater treatment solutions. A sequential treatment consisting of ligninolytic co-culture with the fungi Pleurotus ostreatus and Phanerochaete crhysosporium (secondary treatment) coupled to TiO2 /UV photocatalysis (tertiary treatment) was evaluated in the laboratory in order to discolor, detoxify, and reuse textile effluent wastewater in subsequent textile dyeing cycles. After 48 h of secondary treatment, up to 80% of the color in the wastewater was removed and its chemical and biochemical oxygen demands (COD, and BOD5) were abated in 92% and 76%, respectively. Laccase and MnP activities were central to color removal and COD and BOD5 abatement, exhibiting activity values of 410 U L-1 and 1 428 U L-1, respectively. Subjecting wastewater samples to 12 h of tertiary treatment led to an 86% color removal and 73% and 86% COD and BOD5 abatement, respectively. The application of a sequential treatment for 18 h improved the effectiveness of the wastewater treatment, resulting in 89% of color removal, along with 81% and 89% COD and BOD5 abatement, respectively. With this sequential treatment a bacterial inactivation of 55% was observed. TiO2 films were reused continuously during two consecutive treatment cycles without thermic reactivation. Removal percentages greater than 50% were attained. Acute toxicity tests performed with untreated wastewater led to a lethality level of 100% at 50% in Hydra attenuata and to a growth inhibition of 54% at 50% in Lactuca sativa. Whereas sequentially treated wastewater excreted a 13% lethality at 6.25% and an inhibition of 12% at 75% for H. attenuata and L. sativa, respectively. Finally, sequentially treated wastewater was reused on dyeing experiments in which 0.86 mg g-1 adsorbed dye per g of fabric, that is equivalent to 80% of dye adsorption.

Resumen Las industrias textiles producen un efluente que, si es descargado, ejerce un impacto negativo en el ambiente. Así, es necesario diseñar e implementar soluciones novedosas para el tratamiento de estos desechos. Con el fin de decolorar, detoxificar y reutilizar aguas residuales producidas en la industria textil en ciclos de tinturado subsecuentes, se evaluó en laboratorio un tratamiento secuencial, consistente en un cultivo ligninolítico con los hongos Pleurotus ostreatus y Phanerochaete crhysosporium (tratamiento secundario) acoplado con fotocatálisis TiO2/UV (tratamiento terciario). Después de 48 horas de tratamiento secundario, se removió hasta un 80% del color del agua residual y las Demandas Química y Bioquímica de Oxígeno (DQO y DBO5) fueron reducidas en 92 y 76% respectivamente. Las actividades Lacasa y MnP (410 U L-1 y 1428 U L-1, respectivamente) fueron centrales en la remoción de color y en la reducción de DQO y DBO5. Someter muestras de agua residual a 12 horas de tratamiento terciario resultó en una remoción de 86% de color, 73% de DQO y 86% de DBO. La aplicación de un tratamiento secuencial por 18 h incrementó su efectividad, lo cual resultó en 89% de remoción de color, además de 81% y 89% de remoción de DQO y DBO5 respectivamente. Con este tratamiento secuencial se observó una inactivación bacteriana del 55%. Las películas de TiO2 se reutilizaron continuamente durante 2 ciclos de tratamiento consecutivos sin reactivación térmica. Se alcanzaron porcentajes de remoción mayores al 50%. Las pruebas de toxicidad aguda llevadas a cabo con agua residual cruda produjeron un nivel de letalidad del 100% a 50% en Hydra attenuata y una inhibición de crecimiento del 54% a 50% en Lactuca sativa. El agua residual tratada secuencialmente produjo una letalidad del 13% a 6.25% y una inhibición del 12% a 75% para H. attenuata y L. sativa, respectivamente. Finalmente, el agua residual tratada secuencialmente fue reutilizada en experimentos de tinturado en los que la cantidad de colorante absorbido fue de 0.86 mg g-1 por g de tela, lo cual es equivalente a 80% de adsorción.

Resumo A indústria têxtil produz águas residuais que causam um impacto negativo ao meio ambiente quando são descartadas. Portanto, é necessário projetar e implementar novas soluções para seu tratamento. Um tratamento sequencial que consiste na co-cultura ligninolítica com os fungos Pleurotus ostreatus e Phanerochaete crhysosporium (tratamento secundário) acoplada à fotocatálise com TiO2/UV foi avaliado no laboratório para descolorir, desintoxicar e reutilizar água residual têxtil em ciclos subsequentes de tintura. Após 48 h de tratamento secundário, aproximadamente 80% da cor foi removida da água residual e sua demanda química e bioquímica de oxigênio (COD, e BOD5) foram diminuídas em 92% e 76%, respectivamente. A atividade de Laccase e MnP foram centrais na remoção da cor e diminuição de COD e BOD5, mostrando valores de atividade de 410 U L-1 e 1428 U L-1, respectivamente. Submeter as amostras de água residual a 12 h de tratamento terciário levou a uma remoção de 86% da cor e uma diminuição de 73% e 86% de COD e BOD5 respectivamente. A aplicação do tratamento sequencial por 18 h melhorou a efetividade do tratamento de águas residuais, resultando em 89% de remoção de cor e uma diminuição de 81% e 89% de COD e BOD5, respectivamente. Com este tratamento sequencial, observamos uma inativação bacteriana de 55%. As películas de TiO2 foram reutilizadas continuamente durante dois tratamentos consecutivos sem reativação térmica. Atingimos porcentagens de remoção acima de 50%. Os testes de toxicidade aguda feitos em água residual sem tratar causaram níveis de letalidades de 100% a 50% em Hydra attenuata e uma inibição do crescimento de 54% a 50% em Lactuca sativa. Enquanto água residual tratada sequencialmente causou uma letalidade de 13% a 6.25% e uma inibição de 12% a 75% para H. attenuata e L. sativa, respectivamente. Finalmente, a água residual tratada sequencialmente foi reutilizada em experimentos de tintura nos quais absorveu 0.86 mg g-1 por g de tecido, o que é equivalente a uma absorção de 80%.

Decolorization of Reactive Black 5 Dye by Heterogeneous Photocatalysis with TiO 2 /UV / Decoloración del tinte Negro Remazol B mediante fotocatálisis heterogénea con TiO 2 /UV / Descoloração do corante sintético Negro Remazol B por fotocatálise heterogênea com TiO 2 /UV

Abstract Reactive Black 5 (RB5) is an azo dye widely used in the textile industry because of its high chemical stability. Since it does not entirely fix on the fabrics, it pollutes water sources. In this work, the decolorization of aqueous solutions with RB5 was performed by heterogeneous photocatalysis with TiO2/UV. The reaction was carried out in an aluminum photoreactor equipped with five lamps. The effect of TiO2 (0.1, 0.175, and 0.25 g L-1), RB5 concentration (50, 75, and 100 mg L-1), and pH (3, 7, and 11) was evaluated for 14 h, using a Box-Behnken experimental statistical design. Complete decolorization of RB5 was obtained at 14 h, employing 0.175 g L-1 TiO2, 50 mg L-1 RB5, and pH 3. A 98.44% of decolorization was achieved in 10 h (0.25 g L-1 of TiO2, 50 mg L-1 of RB5, and pH 7). The highest decolorization percentage of RB5 (99.51%) was obtained at 10 h of exposure to UV light, using 0.5 g L-1 of TiO2, 50 mg L-1 of the dye, and a pH of 3. Cytotoxicity tests on the HepG2 cell line indicated that photocatalytic degradation of RB5 did not generate cytotoxic byproducts.

Resumen El Negro Remazol B (NRB) es un colorante azoico, usado en la industria textil por su estabilidad química. Este tinte no se fija al 100%, ocasionando contaminación en el agua. En este trabajo se evaluó la decoloración de soluciones acuosas con NRB mediante fotocatálisis heterogénea con TiO2/UV. La reacción se realizó en un fotorreactor de aluminio equipado con cinco lámparas. El efecto de la concentración de TiO2 (0,1; 0,175 y 0,25 g L-1), y NRB (50, 75 y 100 mg L-1) y el pH (3, 7 y 11) fue evaluado durante 14 h, tomando un diseño estadístico experimental Box-Behnken. La decoloración completa del NRB se obtuvo después de 14 h (0,175 g L-1 de TiO2, 50 mg L-1 de NRB, y pH 3). Se alcanzó un 98,44% de decoloración después de 10 h (0,25 g L-1 de TiO2, 50 mg L-1 de NRB, y pH 7). Se encontró que el mejor porcentaje de decoloración del NRB (99,51%) se obtuvo a las 10 h de exposición a luz UV, utilizando 0,5 g L-1 de TiO2, 50 mg L-1 del colorante y un pH de 3. Los ensayos de citotoxicidad sobre la línea celular HepG2 indicaron que la degradación fotocatalítica del NRB no generó subproductos citotóxicos.

Resumo O Negro Remazol B (RNB) é um corante azoico usado na indústria têxtil pela sua estabilidade química. O corante não é fixo no tecido em 100%, então contamina as fontes de água. Neste trabalho, avaliou-se a descoloração de soluções aquosas com RNB por meio de fotocatálise heterogênea com TiO2/UV. A reação foi feita no fotoreactor de alumínio com cinco lâmpadas. O efeito da concentração de TiO2 (0,1; 0,175 e 0,25 g L-1), RNB (50, 75 e 100 mg L-1) e pH (3, 7 e 11) foi avaliado durante 14 h utilizando o modelo estatístico Box-Behnken. Ás 14 h, foi atingida a descoloração completa do RNB (pH 3; 0,175 g L-1 de TiO2 e 50 mg L-1 de RNB). Utilizando 0,25 g L-1 de TiO2, 50 mg L-1 de RNB e pH 7, obteve-se descoloração de 98,44% em 10 h. Encontrou-se que a melhor porcentagem de descoloração do RNB (91,51%) foi obtida com 10 h de exposição à luz UV usando 0,5 g L-1 de TiO2, 50 mg L-1 do corante e pH de 3. Adicionalmente, os testes de citotoxicidade na linha celular HepG2 mostraram que a degradação fotocatalítica do RNB não gerou subprodutos citotóxicos.

Titanium Dioxide Nanoparticles and Sodium Nitroprusside Alleviate the Adverse Effects of Cadmium Stress on Germination and Seedling Growth of Wheat (Triticum aestivum L) / Nanopartículas de dióxido de titanio y nitroprusiato de sodio alivian los efectos adversos del estrés por cadmio en la germinación y el crecimiento de as plántulas de trigo (Triticum aestivum L) / Nanopartículas de dióxido de titânio e nitroprussiato de sódio aliviam os efeitos adversos do estresse por cádmio na germinação e no crescimento do trigo (Triticum aestivum L)

Abstract Effect of titanium dioxide nanoparticles (TiO2 NPs) (0, 500, 1 000 and 2 000 mg/L) and sodium nitroprusside (SNP) (0 and 100 μM) as nitric oxide (NO) donor, on wheat seed germination and seedling growth were investigated under cadmium (Cd) stress (0, 50 and 100 mM CdCl2). Concentration-dependent declining trends were observed in wheat germination indices upon seed exposure to CdCl2 suspensions which were more obvious under higher Cd stress. Exogenous sodium nitroprusside (SNP) and TiO2 nanoparticles (NPs) positively affected most germination indices under normal and stress conditions. In most cases, combined application of TiO2 NPs and SNP suspensions boosted stimulatory function of both compounds and moderated adverse effects of Cd treatments on wheat seed germination and seedling growth. 2 000 mg/L TiO2 + SNP (100 μM) treatment recorded the best results regarding most germination indices under lower and higher (50 and 100 mM CdCl2) Cd stress. Overall, it could be concluded that application of TiO2 NPs in combination with SNP might be a promising approach in counteracting the adverse effects of Cd stress on wheat seed germination and early growth.

Resumen Se investigó el efecto de nanopartículas de dióxido de titanio (TiO2 NPs) (0, 500, 1 000 and 2 000 mg/L) y nitroprusiato de sodio (SNP) (0 and 100 μM) como donador de óxido nítrico (NO), en la germinación de las semillas y el crecimiento de las plántulas de trigo bajo estrés por Cadmio (Cd) (0, 50 and 100 mM CdCl2). Se observaron tendencias decrecientes en los índices de germinación de las semillas de trigo expuestas a suspensiones de CdCl2. Estas tendencias fueron dependientes de la concentración, y más obvias ante alto estrés por Cd. El Nitroprusiato de Sodio exógeno (SNP) y las nanopartículas de TiO2 (NPs) afectaron positivamente la mayoría de los índices de germinación bajo condiciones normales y de estrés. En la mayoría de los casos, la aplicación combinada de suspensiones de TiO2 NPs y SNP incrementó la función estimulante de ambos componentes y moderó los efectos adversos de los tratamientos de Cd en la geminación de las semillas de trigo y el crecimiento de las plántulas. Con el tratamiento de 2000 mg/L TiO2 + SNP (100 μM) se registraron los mejores resultados en cuanto a los índices de germinación sometidos a bajo y alto estrés por Cd (50 and 100 mM CdCl2). En general, podría concluirse que la aplicación de TiO2 NPs en combinación con SNP podría ser una aproximación promisoria para contrarrestar los efectos adversos del estrés por Cd en la germinación de las semillas de trigo y en su crecimiento temprano.

Resumo Foram investigados os efeitos de nanopartículas de dióxido de titânio (TiO2 NPs) (0, 500, 1000 e 2000 mg/L) e nitroprussiato de sódio (SNP) (0 e 100 pM) como donadoras de óxido nítrico (NO) na germinação de sementes e no crescimento de plántulas de trigo sob estresse por cádmio (Cd) (0, 50 e 100 mM CdCl2). Se observaram tendências decrescentes nos índices de germinação de sementes de trigo expostas a suspensões de CdCl2. Essas tendências foram dependentes da concentração, sendo mais evidentes frente ao alto estresse por Cd. O nitroprussiato de sódio (SNP) e as nanopartículas de TiO2 (NPs) afetaram positivamente a maioria dos índices de germinação sob condições normais e de estresse. Na maioria dos casos, a aplicação combinada de suspensões de TiO2 NPs e SNP aumentou a função estimulante de ambos componentes e moderou os efeitos adversos dos tratamentos de Cd na germinação de semestres de trigo e no crescimento das plántulas. Com o tratamento de 2 000 mg/L TiO2 + SNP (100 μM) se registraram os melhores resultados em quanto aos índices de germinação submetidos a baixo e alto estresse por Cd (50 e 100 mM CdCl2). De modo geral, se pode concluir que a aplicação de TiO2 NPs em combinação com SNP poderia ser uma aproximação promissora para combater os efeitos adversos do estresse por Cd na germinação de sementes de trigo e no seu crescimento inicial.

Fabricación de nanofibras de TiO2/ZnO para aplicaciones de almacenamiento de energía / Fabrication of TiO2/ZnO nanofibers for energy storage applications / Fabricação de nanofibras TiO2/ZnO para aplicações de armazenamento de energia

Resumen Se estudiaron nanofibras de TiO2/ZnO preparadas por calcinación de fibras precursoras de poli (vinil acetato), isopropóxido de titanio y nano polvo de zinc elaboradas por la técnica de electrohilado. La estructura y la morfología de las nanofibras de TiO2/ZnO y fibras precursoras se caracterizaron por Microscopia Electrónica de Barrido (SEM), Microscopia Electrónica de Barrido de Emisión de Campo equipado con Espectroscopia Dispersiva de Rayos X (FESEM-EDS), Espectroscopia de Infrarrojo con Transformada de Fourier (FTIR) y Difracción de Rayos X (XRD). El análisis XRD mostró la estructura cristalina de los óxidos de titanio (anatasa) y de zinc (wurzita hexagonal), después de calcinar las fibras precursoras a 500°C. Las microfotografías de SEM muestran que tanto las fibras precursoras como las nanofibras forman redes uniformes y buena morfología. Estas nanofibras de dióxido de titanio /óxido de zinc presentan buen área de superficie y diámetros de 200 nm apropiados que podrían ser de aplicación potencial en el campo de energía renovable, en particular, para la fabricación de celdas solares.

Abstract The TiO2 /ZnO nanofibers prepared by the calcination of polyvinyl acetate of precursor fibers, titanium isopropoxide and nano zinc powder produced by the electrospinning technique were studied. The structu-re and morphology of TiO2 /ZnO nanofibers and precursor fibers were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), Field Emission Scanning Electron Microscopy coupled to Energy Dispersive X-ray spectroscopy (FESEM-EDS), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and XRD (X Ray Diffraction). XRD analysis displayed crystalline structures of titanium oxides (anatase) and zinc (hexagonal wurzite), after calcining the precursor fibers at 500 °C. SEM microphotographs display that both precursor fibers and nanofibers form uniform networks and good morphology. These titanium dioxide / zinc oxide nanofibers get good surface area and appropriate 200 nm diameters which could potentially be applied in the renewable energy field, particularly for solar cells manufacturing.

Resumo Nanofibras de TiO2 /ZnO preparado por calcinação de fibras precursoras de poli (acetato de vinila), isopropóxido de titânio e pó nano de zinco produzidos por eletrofiação técnica estudada. A estrutura e morfologia das nanofibras de TiO2/ ZnO e fibras precursores foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura (SEM), Microscopia eletrônica de varredura de emissão de campo equipada com espectroscopia de raios-X dispersiva (FESEM-EDS), Espectroscopia de Fourier Transform Infrared (FTIR) e difração de raios X (DRX). A análise de XRD mostrou a formação de estruturas de cristal de óxido de titânio (anatase) e zinco (wurtzita hexagonal), depois de fibras precursoras de calcinação a 500 °C. Micrografias mostram que tanto o precursor e fibras nanofibras uniformes formar redes e boa morfologia. Estas nanofibras de dióxido de titanio /óxido de zinco apresentam bom área de superfície e diâmetros de 200 nm apropriados que poderiam ser de aplicativo potencial no campo de energia renovável, em particular, para a fabricação de celas solares.

Effects of TiO2 NPs coating-titanium for fibroblast adhesion / Efectos del recubrimiento de NPs de TiO2 sobre placas de titanio para la adhesión de fibroblastos

The objective of this study was to determine the effects of coating nanoparticles of titanium dioxide (TiO2 NPs) and irradiation -UV on plates of titanium (Ti) for the adhesion and proliferation of human gingival fibroblasts (HGF). A total of 15 Ti plates were divided into three groups (n = 5); (i) control Ti, (ii) experimental: Ti+TiO2 NPs, (iii) experimental: Ti+TiO2 NPs+UV. The plates were analyzed with atomic force microscopy (AFM) and the roughness (Ra and Rmax) was determined. UV irradiation was performed for 20 min. HGF were subcultured in DMEM+10 % fetal bovine serum (FBS) at 37 °C with 5 % CO2. 2x106 cells/mL were inoculated on the plates and incubated for 1 h and washed with phosphate buffer saline (PBS). In the case of cell proliferation, cells were incubated for further 24 h more. Cell viability was determined with the MTT method, the formazan was dissolved with dimethylsulfoxide (DMSO) and analyzed at 540 nm. Experiments were performed of three independent experiments and data were analyzed by Kruskall-Wallis and multiple comparison of Mann-Whitney test. The surface topography of samples corresponded as follow: Ti (Ra= 0,492 µm y Rms= 0.640 µm), Ti+NPs TiO2, (Ra= 0.55 µm y Rms= 0.714 µm), respectively. The coating with TiO2 NPs significantly (p <0.05) increased the adhesion and proliferation of HGF compared with the group. The modification of Ti plates by coated with TiO2 NPs significantly increased adhesion and proliferation of HGF with the formation of a hydrophilic surface which favors the humectancy. This treatment may be reported here convenient to accelerate osseointegration of dental implants based titanium.

El objetivo fue determinar los efectos del recubrimiento con nanopartículas de dióxido de titanio (TiO2 NPs) e irradiación UV sobre placas de titanio (Ti) para la adhesión y proliferación de fibroblastos gingivales humanos (FGH). Un total de 15 placas de Ti se dividieron en tres grupos (n= 5); (i) control Ti, (ii) experimental Ti+NPs TiO2, (iii) experimental: Ti+NPs TiO2+UV. Las placas fueron analizadas en microscopía de fuerza atómica (MFA) y se determinó la rugosidad (Ra y Rmax). La irradiación con UV se realizó durante 20 min. FGH fueron subcultivados en DMEM+10 % de suero fetal bovino a 37 °C con 5 % de CO2. 2x106 células/mL fueron inoculadas sobre las placas e incubadas durante 1 h, se lavaron con solución salina de buffer fosfato. En el caso de la proliferación celular, las células se incubaron por 24 h más. La viabilidad celular se determinó con el método de MTT, el formazan fue disuelto con dimetilsulfoxido y se analizó a 540 nm. Los experimentos se realizaron a partir de tres experimentos independientes y los datos se analizaron por Kruskall-Wallis y por comparación múltiple de Mann-Whitney. La topografía de la superficie de las muestras correspondio de la siguiente manera: Ti (Ra= 0,492 µm y Rms= 0,640 µm), Ti+NPs TiO2, (Ra= 0,55 µm y Rms= 0,714 µm), respectivamente. El recubrimiento con NPs TiO2 aumentó significativamente la adhesión y proliferación de HGF en comparación con el grupo de Ti control (p <0,05). La modificación de la superficie de las placas de Ti recubiertas con NPs TiO2 aumentó significativamente la adhesión y proliferación de HGF con la formación de una superficie hidrófila que favorece la humectancia. Este tratamiento aquí informado tal vez sea un método conveniente para acelerar el proceso de la osteointegración de los implantes dentales a base de titanio.

Uso de la nanopartícula de SiO 2 -TiO 2 en el tratamiento de úlceras en pie diabético: comunicación preliminar / Using SiO 2 - TiO 2 nanoparticle in the treatment of diabetic foot ulcers: preliminary communication

Resumen Una de las complicaciones más graves de la diabetes mellitus es el pie diabético, que resulta de la suma de factores como: macroangiopatía, microangiopatía y neuropatía que disminuyen el flujo vascular y causan pequeñas lesiones que rápidamente progresan a úlceras y pueden abarcar todos los tejidos; la clasificación de Wagner1 señala cómo se puede progresar de una pequeña lesión superficial a una profunda, y que se extienda a los tejidos profundos: tendones, músculos y aún hueso, y dañar gravemente la salud, con inminencia de muerte por sepsis. El tratamiento convencional tiene buenos resultados en general, pero requiere un cuidadoso programa de atención local, protección de mayores lesiones, antibióticos, etc., y si no hay resultado, puede terminar en amputación. La utilización de nanopartículas de óxidos metálicos, que consisten de dióxido de silicio (SiO2) y dióxido de tinanio (TiO2), preparadas mediante la técnica sol-gel, pueden ofrecer una alternativa viable en el tratamiento de la úlcera diabética, debido a un mecanismo que permite mantenerla seca y, al mismo tiempo, inhibe el crecimiento de bacterias mediante un efecto bíocatalítico2. Para evaluar el uso de estas nanopartículas en el pie diabético, se realizó un protocolo de investigación en un grupo de pacientes que acuden al Centro Especializado en la Atención del Paciente Diabético "Dr. Manuel González Rivera", dependiente de la Secretaría de Salud del Distrito Federal; este protocolo fue aprobado por la Dirección de Enseñanza e Investigación de la propia Secretaría, con el número de registro 101/100/014/13. Se estudió a 62 pacientes con diversas formas de úlcera diabética y se aplicaron las nanopartículas haciendo una curación cada 48 horas, fueron evaluadas con fotografías seriadas y cultivos de la úlcera. Todos los pacientes que recibieron el tratamiento lograron la curación, con desaparición de las úlceras y cicatrización satisfactoria. Conclusión: La aplicación tópica de las nanopartículas de SiO2 y TiO2 parece ser de utilidad en el tratamiento de la úlcera diabética.

Abstract One of the most severe complications of diabetes mellitus is the diabetic foot, which is the sum of macroangiopathy, microangiopathy and neuropathy, which leads to low vascular flow, and development of lesions which rapidly progress to ulcer and may attain all tissues; the Wagner classification1 shows how a little superficial lesion may affect all tissues: tendons, muscles and even bones, to severely affect the general health and may end on death by sepsis. The conventional treatment has good results, but requires a careful program of local attention, protection from larger lesions, antibiotics, etc., and if does not have good results, may ends on foot amputation. The use of nanoparticles of metallic oxides, silicium dioxide and titanium dioxide, prepared by the sol-gel technique, may offer a viable alternative for diabetic ulcer treatment due a mechanism which allows to keep it dry and at the same time, inhibit bacterial growing through a biocatalytic effect2. To evaluate the use of these nanoparticles in diabetic foot, a research protocol was established in a group of diabetic patients who attend to the Center Specialized on Handling of the Diabetic Patient from Mexico City of Secretary of Health; this protocol was approved by the Educations and Research Direction of the Secretary of Health. 62 diabetic patient with diabetic ulcers of different degree were studied; the nanoparticles were applied every 48 hours and evaluated with photos and bacterial cultures. All patients who received the complete treatment healed their ulcers, with satisfactory healing. Conclusion: The topical application of metallic oxides nanoparticles seems to be useful in the treatment of diabetic ulcers.

Mechanical, antibacterial and bond strength properties of nano-titanium-enriched glass ionomer cement

The use of nanoparticles (NPs) has become a significant area of research in Dentistry. Objective The aim of this study was to investigate the physical, antibacterial activity and bond strength properties of conventional base, core build and restorative of glass ionomer cement (GIC) compared to GIC supplemented with titanium dioxide (TiO2) nanopowder at 3% and 5% (w/w). Material and Methods Vickers microhardness was estimated with diamond indenter. Compressive and flexural strengths were analyzed in a universal testing machine. Specimens were bonded to enamel and dentine, and tested for shear bond strength in a universal testing machine. Specimens were incubated with S. mutans suspension for evaluating antibacterial activity. Surface analysis of restorative conventional and modified GIC was performed with SEM and EDS. The analyses were carried out with Kolmogorov-Smirnov, ANOVA (post-hoc), Tukey test, Kruskal-Wallis, and Mann Whitney. Results Conventional GIC and GIC modified with TiO2 nanopowder for the base/liner cement and core build showed no differences for mechanical, antibacterial, and shear bond properties (p>0.05). In contrast, the supplementation of TiO2 NPs to restorative GIC significantly improved Vickers microhardness (p<0.05), flexural and compressive strength (p<0.05), and antibacterial activity (p<0.001), without interfering with adhesion to enamel and dentin. Conclusion GIC supplemented with TiO2 NPs (FX-II) is a promising material for restoration because of its potential antibacterial activity and durable restoration to withstand the mastication force. .

Efeito do dióxido de titânio na decomposição fotocatalítica de substâncias persistentes no ambiente: corantes têxteis e interferentes endócrinos / Effect of titanium dioxide in the photocatalytic decomposition of persistent chemicals in the environment: textiles and dyes endocrine interfering

O objetivo do presente trabalho foi estudar a degradação fotocatalítica de três corantes e um interferente endócrino mediado pelo dióxido de titânio (TiO2). Foi estudada a degradação fotocatalítica de dois azo corantes comerciais, respectivamente o C.I Reactive Black 5 e o C.I Reactive Red 239. Para esse estudo foi utilizado o TiO2 P25 Evonik como catalisador e os experimentos foram realizados em solução aquosa com reator artificial equipado com lâmpada de vapor de mercúrio 125W. Nesse estudo,foram avaliados os seguintes parâmetros: concentração de TiO2, tempo de irradiação, pH, concentração inicial de corante, presença de diferentes concentrações de peróxido de hidrogênio e degradação em sistema bi-compartimental para os dois azo corantes. O outro corante estudado foi o Índigo Carmine (IC). Primeiramente foi investigada a descoloração do corante em efluente modelo usando processo físico e químico para sua remoção. Os experimentos de descoloração do efluente contendo o corante IC foram realizados usando carvão ativado no escuro e com irradiação. Além disso, o efeito do carvão ativado / TiO2 / UV foi avaliado pelo mesmo sistema. Os parâmetros da degradação do IC foram realizados, seguindo: concentração de TiO2, pH, concentração inicial de corante, presença de ânions inorgânicos, temperatura, concentração de peróxido de hidrogênio. A eficiência de três diferentes reatores (Reator 1 – reator do tipo batch com lâmpada vapor de mercúrio 125W; Reator 2 – reator do tipo batch equipado com 4 lâmpadas daylight 20W; Reator 3 – reator tubular de fluxo contínuo equipado com uma lâmpada daylight 20W) e reator batch com luz solar foram avaliados para degradação do IC.Além disso, otimizados experimentos foram realizados em planta piloto com compound parabolic collector reatores (CPC) na Plataforma Solar de Almería, Espanha, com TiO2 em suspensão e suportado. O IC foi estudado em diferentes tipos de águas, sendo elas: água destilada, água sintética moderadamente dura, água sintética e real de estação de tratamento de água residuária (ETAR). Testes ecotoxicológicos para o IC foram realizados em dois diferentes níveis tróficos de cadeia alimentar (Daphnia similis e Pseudokirchneriella subcapitata) e testes com minhocas Eisenia andrei. A degradação fotocatalítica do Bisfenol A (BPA) em diferentes tipos de águas na presença de TiO2 foi feita sob diferentes condições. O TiO2 em suspensão foi utilizado para comparar a eficiência da degradação do BPA (...) em batch e CPC reatores. O TiO2 foi suportado em esferas de vidro pelo método sol-gel e usado em reatores solares CPC em escala piloto para degradação do BPA (...) A influência das espécies reativas (...) foi avaliada. Testes ecotoxicológicos com minhocas Eisenia andrei também foram realizados para o BPA e seus produtos de degradação.

Simultaneous decolorization and detoxification of black reactive 5 using TiO2 deposited over borosilicate glass / Decoloración simultánea y la desintoxicación de reactivo negro 5 con TiO2 depositadas sobre el vidrio de borosilicato por la técnica de sedimentación / Descoloração simultânea e a desintoxicação do preto reativo 5 com TiO2 depositadas em vidro de borosilicato pela técnica de sedimentação

Objective. Removal and detoxification of azo dye by photocatalysis with TiO2. Materials and methods. TiO2 films were prepared by sedimentation at pH 1.3, using as support a borosilicate glass, annealed for 1 hour at 450 °C. Physical characterization was performed by Scanning Electron Microscopy, X-ray diffraction and UV/VIS spectrometry. Dye Black Reactive 5 removal was carried-out in a quartz photo-reactor. Results. Optical characterization revealed the films displayed evident TiO2 spherical particles of various irregular sizes, porous, and without fractures. The average crystal size was 77.5 nm and 77.7 nm for 50 °C (dried temperature) and 450 °C (annealed temperature) respectively. The energy of the band gap (GAP) was 3.02 and 2.68 eV respectively. Maximum concentration of dye that negatively affected color removal was 80 mg/L (17%). At lower dye's concentrations (10, 50 and 70mg/L) decolorization was greater than 80%. TiO2 films were reused for five consecutive cycles of 6 hours at 10 mg/L (>80%), and three cycles of 10 hours at 70 mg/L (> 80%). Toxicity results demonstrate that Daphnia magna was more sensitive than Lactuca sativa. Conclusion. TiO2 films obtained by sedimentation demonstrated a high reactive black 5 decolorization and COD removal (86% and 100%), as well as toxicity reduction.

Objetivo. Decolorización y disminución de la toxicidad de un azo colorante usando fotocatálisis con TiO2. Materiales y métodos. Las películas de TiO2 fueron crecidas por sedimentación a pH 1,3 empleando vidrio de borosilicato como sustrato. La caracterización física se realizó por medio de microscopía electrónica de barrido, difracción de rayos X y espectrometría de absorción UV/vis. Los estudios de remoción del colorante Negro Reactivo 5, se realizaron en un fotoreactor de cuarzo. Resultados. De acuerdo con la caracterización óptica, las películas de TiO2 presentaron partículas esféricas, con diferentes tamaños, irregulares y sin fracturas. El tamaño del cristal fue 77,5 nm y 77,7 nm para 50 y 450° C y la energía de banda prohibida fue 3,02 y 2,68 eV, respectivamente. La concentración máxima del colorante que afectó negativamente la remoción de color fue 80 mg/L (17%). A concentraciones más bajas de NR5 (10, 50 y 70 mg/L) la decoloración fue superior al 80%. Las películas de TiO2 se reutilizaron por 5 ciclos de 6 horas a 10 mg/L y 3 ciclos de 10 h a 70 mg/L. Los estudios de toxicidad en Lactuca sativa y Daphnia magna demostraron que D. magna fue más sensible que L. sativa. Conclusión. Las películas de TiO2 crecidas por sedimentación decoloraron el colorante negro reactivo 5 en un 86% y removieron la demanda química de oxígeno en un y 100%, igualmente redujeron la toxicidad.

Objetivo. Descolorar e diminuir a toxicidade de um corante azo utilizando fotocatálise com TiO2. Materiais e métodos. Os filmes de TiO2 foram obtidos por sedimentação a pH 1,3 usando vidro de borosilicato como substrato. A caracterização física foi realizada por microscopia eletrônica de varredura, difração de raios X e espectrometria de absorção UV/vis. Os estudos de remoção de corante Preto Reativo 5, foram realizados num fotorreator de quartzo. Resultados. De acordo com a caracterização óptica, os filmes de TiO2 presentearão partículas esféricas com tamanhos diferentes, irregulares e sem fracturas. O tamanho do cristal foi de 77,5 nm e 77,7 nm para 50 e 450°C e a energia de banda proibida foi 3,02 e 2,68 eV, respectivamente. A concentração máxima do corante que afetou negativamente a remoção de cor foi de 80 mg/L (17%), em concentrações mais baixas (70, 50 e 10 mg/L) a descoloração foi superior a 80%. Os filmes TiO2 foram reutilizados em 5 ciclos de 6 horas a 10 mg/L e 3 ciclos de 10 horas a 70 mg/L. Os estudos de toxicidade com Lactuca sativa e Hydra attenuata demonstraram que H. attenuata foi mais sensível que L. sativa. Conclusão. Os filmes de TiO2 obtidos por sedimentação descoloram o corante Preto Reativo 5 e removeram a demanda química de oxigénio em 86% e 100%, respectivamente; do mesmo modo reduziram a toxicidade.

Ultrastructural analyses of platelets and fibrin networks in BALB/c mice after inhalation of spherical and rod-shaped titanium nanoparticles / Análisis ultraestructural de plaquetas y redes de fibrina en ratones BALB/c después de la inhalación de nanopartículas de titanio con forma esférica y de barra

Engineered nanoparticles are designed to perform specific functions and therefore have specific properties that could potentially be harmful. Nanoparticles such as titanium dioxide have the potential to become transparent and are therefore widely used in cosmetic products and sunscreen. Research on the toxicity of nanoparticles is of utmost importance and numerous in vitro studies have shown that some of these particles could have adverse health effects. The current study aimed to investigate the in vivo effects of two different titanium nanoparticles at two different concentrations after inhalation by experimental BALB/c mice. This was done to determine whether these particles will cause an inflammatory reaction, visible as alterations in platelet and fibrin ultrastructure. Mice were divided into five experimental groups comprising of a control group, high and low concentration groups exposed to the spherical-shaped particles, as well as high and low concentration groups exposed to the rod-shaped particles. The ultrastructure of the fibrin networks and platelet aggregates of these experimental groups were investigated and compared to that of controls. Results indicated that the fibrin networks of the exposed animals have a net-like covering over the major fibres, typical to that found in animals with inflammation. It can therefore be concluded that the nanoparticles used in this study may have the potential to cause an inflammatory reaction, affecting the haemostatic physiology.

Las nanopartículas han sido diseñadas para realizar funciones específicas, y por lo tanto, tienen propiedades específicas que podrían ser perjudiciales. Las nanopartículas, como el dióxido de titanio tienen el potencial de llegar a ser transparentes, pudiendo ser ampliamente utilizadas en productos cosméticos y protectores solares. La investigación sobre la toxicidad de las nanopartículas es de suma importancia y numerosos estudios in vitro han demostrado que algunas de estas partículas, podrían tener efectos adversos para la salud. El presente estudio tuvo como objetivo investigar los efectos in vivo de dos nanopartículas de titanio diferentes en dos concentraciones después de la inhalación experimental de ratones BALB/c. Esto se realizó para determinar si las partículas provocan una reacción inflamatoria, visible como alteraciones en la ultraestructura de plaquetas y fibrina. Los ratones se dividieron en cinco grupos experimentales, que comprende un grupo control y grupos expuestos a nanopartículas de forma esférica de alta y baja concentración, así como grupos expuestos a nanopartículas en forma de barra de alta y baja concentración. Fueron investigadas la ultraestructura de las redes de fibrina y agregados plaquetarios de estos grupos experimentales y se comparó con la de los controles. Los resultados indicaron que en los animales expuestos se observó una red de fibrina que recubría las fibras más grandes, típicas de las que se encuentran en los animales con inflamación. Por lo tanto, puede concluirse que las nanopartículas utilizadas en este estudio pueden tener el potencial de causar una reacción inflamatoria, afectando a la fisiología hemostática.

HIDROGENACIÓN ASIMÉTRICA DE 4-METOXIACETOFENONA SOBRE CATALIZADORES DE Pt/TiO2 MODIFICADOS CON CINCONIDINA / ASYMMETRIC HYDROGENATION OF 4-METHOXYACETOPHENONE OVER Pt/TiO2 CATALYSTS MODIFIED WITH CHINCHONIDINE / HIDROGENADLO DE 4-METOXIACETOFENONA EM CATALISADORES Pt/TiO2 MODIFICADOS COM CINCONIDINE

Se estudió la hidrogenación enantio selectiva de 4-metoxiacetofenona sobre catalizadores de Pt/TiO2 reducidos a 773K y modificados con cinconidina (CD). Los catalizadores se caracterizaron por fisiadsorción de N2, quimiadsorción de H2, DRX y XPS. Las transformaciones se llevaron a cabo en un reactor tipo STR a distintas concentraciones de cinconidina (CD) con el propósito de evaluar la incidencia de algunos parámetros de reacción como el orden de adición del modificador y la presión de hidrógeno. Se demostró que a bajas concentraciones de CD es posible obtener excesos enantioméricos cercanos al 30%. Se encontró que la estructura de la molécula puede afectar el comportamiento observado.

The enantioselective hydrogenation of 4-methoxyacetophenone over Pt/TiO2 catalyst reduced to 773 K in the presence of cinchonidine (CD) was studied. The catalysts were characterized by N2 physisorption, H2 chemisorption, XRD and XPS. The reactions were carried out in a STR reactor at various concentrations of CD. The effect of several reaction parameters was investigated, such as the addition order of the modifier and hydrogen pressure. Lower concentrations of CD can produce an enantiomeric excess near to 30%. The structure of the molecule can influence the behavior observed.

Neste trabalho, foi estudada a hidrogenação enantioselective do 4-metoxiaceto-fenona em catalisadores Pt/TiO2 reduzidos a 773 K e modificados com cinconidina (CD). Os sólidos foram caracterizados por adsorção de nitrogênio a 77K, quimisorção de hidrogênio a temperatura ambiente, DRX, TEM e XPS. As reações foram realizadas em um reator STR a diferentes concentrações de CD. Alem de isso o efeito de vários parâmetros de reação foi estudado, como ordem de adição do modificador e pressão do hidrogênio. Baixas concentrações do CD podem produzir excesso enantiomêricos próximos aos 30%. A estrutura da molécula pode influenciar o comportamento obtido.

HIDROGENACIÓN DE CITRONELAL SOBRE CATALIZADORES DE Ir/TiO2/SiO2 / HYDROGENATION OF CITRONELLAL OVER Ir/TiO2/SiO2 CATALYSTS / HIDROGENAÇÃO DE CITRONELAL EM CATALISADORES Ir/TiO2/SiO2

En este trabajo se estudió la hidrogenación selectiva de citronelal sobre sistemas de Ir/TiO2, Ir/SiO2, e Ir soportado en óxidos mixtos (Ir/TiO2-SiO2) reducidos a 473 y 773 K. Se analizó el efecto de la adición de TiO2 al soporte y de las temperaturas de reducción de los catalizadores para evaluar el posible efecto de especies TiOx parcialmente reducidas, sobre la actividad y selectividad de la reacción. Los sólidos resultantes se caracterizaron por quimisorción de hidrógeno a temperatura ambiente, adsorción de nitrógeno a 77 K, DRX, TEM y XPS. Los resultados indican que los catalizadores reducidos a alta temperatura (HT: 773 K) favorecen la producción del alcohol insaturado debido al efecto de interacción fuerte metal-soporte conocido como SMSI. Los catalizadores reducidos a baja temperatura (LT: 473 K) llevan a la ciclización del anillo produciendo isopulegol. Estos catalizadores mostraron una alta actividad y una menor selectividad hacia el alcohol insaturado.

Catalytic hydrogenation of citronellal over Ir/TiO2, Ir/SiO2, and Ir supported on mixed oxides (Ir/TiO2/SiO2) reduced at 473 y 773 K was studied. The effects of the partially reducible support species, the reduction temperatures (473 K or 773 K) and the successive TiO2 addition were analyzed. The catalysts were characterized by H2 chemisorption at room temperature, N2 adsorption at 77 K, XRD, TEM and XPS. The results showed that the high temperature reduction treatment (HT: 773 K) favored the production of the unsaturated alcohol, which can be explained in terms of the so-called strong metalsupport interaction (SMSI) effect. Catalysts reduced at low temperature (LT: 473 K) mainly led to a cyclization reaction producing isopulegol. These catalysts showed high activity but low selectivity to the unsaturated alcohol.

Nesse trabalho, foi estudada a hidrogenação seletiva do citronelal em catalisadores Ir/TiO2, Ir/SiO2 e Ir suportado em óxidos mistos (Ir/TiO2-SiO2) reduzidos a 473 e 773 K. Foi analisado o efeito da adição da TiO2 no suporte e das temperaturas de redução dos catalisadores para evaliar o possível efeito das espécies TiOx parcialmente reduzidas, sobre a atividade e seletividade da reação. Os sólidos resultantes foram caracterizados por quimisorção de hidrogênio a temperatura ambiente, adsorção de nitrogênio a 77 K, DRX, TEM e XPS. Os resultados indican que os catalisadores reduzidos a alta temperatura (HT: 773 K) favorecem a produção do álcool insaturado pelo efeito da interação forte metal-suporte conhecido como SMSI. Os catalisadores reduzidos a baixa temperatura (LT: 473 K) conduzen para a ciclização do anel produzindo isopulegol. Esses catalisadores mostraram uma alta atividade e uma baixa seletividade para álcool insaturado.

HIDROGENACIÓN SELECTIVA DE CITRAL EN FASE LÍQUIDA SOBRE CATALIZADORES Ir-Fe/TiO2 REDUCIDOS A ALTA TEMPERATURA / SELECTIVE HYDROGENATION OF CITRAL IN LIQUID PHASE OVER Ir-Fe/TiO2 REDUCED AT HIGH TEMPERATURE

En este trabajo se muestra la hidrogenación del citral sobre catalizadores de Ir e Ir-Fe/TiO2 reducidos a 773 K (HTR). La preparación de los catalizadores se realizó con soluciones acuosas de H2IrCl6 para obtener una carga de metal al 1% y por impregnación de FeCl3, lo cual permitió obtener los correspondientes sistemas bimetálicos. Todos los catalizadores presentaron una selectividad del 100% hacia los alcoholes insaturados (geraniol y nerol). La caracterización de los sólidos se efectuó mediante quimisorción selectiva de hidrógeno a 298 K, DRX, TPR y XPS. Los resultados de actividad intrínseca y selectividad se explican con base en los datos de caracterización que ponen en evidencia el efecto de una fuerte interacción metal-soporte (SMSI). También se muestra la descripción de un reactor tipo STR donde se efectuó la evaluación de la actividad intrínseca del catalizador.

The citral hydrogenation was studied over Ir-Fe/TiO2 catalysts reduced at 773 K (HTR: high temperature reduction). The catalysts synthesis was made using H2IrCl6 aqueous solution to get ca. 1% wt Ir load and by impregnating FeCl3 solution to obtain bimetallic catalysts. The results showed that all of the studied Ir/TiO2 and Fe-Ir/TiO2 catalysts display high selectivities (ca. 100%) towards the unsaturated alcohols (geraniol and nerol) during citral hydrogenation. Solids were charac-terized by selective H2 chemisorption, XRD, TPR and XPS. Intrinsic activity and selectivity data are explained in agreement to the characterization results showing the metal support interaction effect (SMSI). Also is showed the description of a reactor STR (stirred tank reactor) for the evaluation of the intrinsic catalytic activity.