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Metabolites from Mediterranean plant: characterization and trasformation. chemotaxonomic assessmentand biological activity
No full textQuesto progetto di ricerca ha lo scopo di ampliare le conoscenze di alcune piante
appartenenti alla flora Mediterranea. Le piante da studiare sono state scelte in seguito ad
un’attenta analisi bibliografica tra specie poco sudiate. La scelta è quindi ricaduta su nove
specie appartenenti al genere Anthemis, due specie appartenenti al genere Pulicaria e sulle
specie di Tetraclinis articulata, Salvia argentea, Ajuga tenorei, Ballota hispanica, Moluccella
Spinosa e Thapsia garganica. Di esse sono stati preparati ed identificati i componenti degli oli
essenziali e successivamente effettuati su di essi i saggi antibatterici. Dagli estratti delle
specie di Tetraclinis articulata e Ajuga tenorei sono invece stati isolati e caratterizzati i
metaboliti secondari non volatili. Di alcune delle molecole identificate da questi estratti è
stata determinata la loro potenziale attività antitumorale attraverso l’utilizzo di metodi
computazionali.
Le specie appartenenti al genere Anthemis collezionate in Sicilia rappresentano una
grande fonte di dati per la classificazione chemotassonomica e per considerazioni di
biodiversità. I dati di composizione di tre di loro, riconosciute appartenenti alla sezione
Hiorthia, quindi strettamente collegate tra loro, sono stati comparati con i dati disponibili in
letteratura di tutte le specie appartenenti al genere Anhemis usando l’analisi statistica dei
cluster. I risultati ottenuti mostrano che questi taxa appartengono alla stessa sezione sulla
base delle classi di composti in esse contenuti, soprattutto sesquiterpeni. Una estensione di
questo lavoro, già programmata ed in corso, include tutti i dati di composizione collezionati
per le alter specie di Anthemis analizzate. Inoltre, i loro oli essenziali hanno mostrato una
moderata attività antibatterica contro batteri gram+ e gram-.
Di due specie siciliane di Pulicaria (P. vulgaris var. graeca and P. sicula) è stata
identificata la composizione dell’ olio essenziale. L’analisi della componente principale (PCA)
Introdution
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di P.sicula, rispetto alle altre specie di Pulicaria fino ad ora studiate, mostra una peculiare
biodiversità di questa pianta siciliana. Il confronto, tra i dati di composizione di P. vulgaris
var. graeca e i dati relativi a P. vulgaris Gaertner, mette in evidenza un profilo chimico
completamente differente. Quindi i due taxa potrebbero essere considerati due entità
distinte. L’olio essenziale di P. vulgaris mostra una media attività antimicrobica contro i
batteri Bacillus cereus e B. subtilis.
L’analisi della composizione dell’olio essenziale di Salvia argentea, collezionata in
Sicilia, mostra un profilo chimico differente rispetto a quello di Salvia argentea collezionate in
altri paesi. inoltre è stata studiata la composizione degli estratti ottenuti con solventi a bassa
polarità.
Anche la composizione dell’olio essenziale di Ballota hispanica mostra un profilo
caratteristico, comparato a quello degli altri taxa. Inoltre il suo olio essenziale mostra una
bassa attività antibatterica mentre l’attività antiossidante è veramente alta, tale che si
potrebbe supporre l’uso di B. hispanica come fitoterapico.
Lo studio dell’olio essenziale di Moluccella spinosa, una pianta mai investigata in
precedenza, ha mostrato differenti marker nella sua composizione rispetto all’olio essenziale
di altre specie collezionate in Turchia, tuttavia si è riscontrata una buona correlazione con
l’olio di M. laevis. Anche in questo caso si è osservata una moderata attività antibatterica
dell’olio essenziale.
Infine i risultati ottenuti per l’olio essenziale di Thapsia garganica, indicano un profilo
chimico completamente differente rispetto a quelli delle altre specie di Thapsia studiate fino
ad oggi, indipendentemente dal metodo di estrazione utilizzato (SPME o idrodistillazione).
Lo studio dei metaboliti non volatili riguarda Tetraclinis articulata e Ajuga tenorei.
Introdution
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Solo un articolo sull’investigazione di T. articulata collezionata in Marocco è stato
pubblicato. T. ariculata analizzata in questo lavoro è stata collezionata in Tunisia e ha
mostrato un profilo metabolico simile a quello della specie marocchina. Infatti sono stati
isolati derivati Δ15-pimaranici dall’estratto esanico di T. articulata; quasi tutti i composti
isolati da questa pianta erano già stati in precedenza isolati ad eccezione del composto 5.
I tre estratti (esano, diclorometano e metanolo) di T. articulata mostrano una buona attività
antiproliferativa contro cellule tumorali. Gli estratti in diclorometano e metanolo sono stati
cromatografati, ma non sono state ottenute frazioni pure. L’ottenimento di composti puri
rappresenta il passo successivo della ricerca.
La possibile attività antitumorale delle molecole 3, 4 e 5 verso differenti target è stata
valutata attraverso metodi computazionali, utilizzando l’ Inverse Virtual Screeneing (IVS). Da
un’accurata analisi delle interazioni, le tre molecole sembrano altamente correlate con la
proteina fxr (Farnesoid X receptor, Cod. PDB: 1OSV).
La purificazione dell’estratto metanolico di Ajuga tenorei ha portato all’isolamento di
due iridoidi (arpagide e 8-O-acetilarpagide) e un fitosteroide (ajugalattone), prodotti di cui
erano note le loro proprietà biologiche (antibatterica, anti-infiammatoria e antivirale). Per
esplorare nuovi target per l’attività antitumorale, questi composti erano soggetti a IVS. Le
molecole 6, 7, 9 e 10 mostravano la migliore correlazione con target differenti, ciò può
essere spiegato dal cambiamento dei pattern di sostituzione nella struttura che porta a una
differente interazione con la proteina.
Sfortunatamente non sono state possibili modificazioni chimiche dei composti isolati
a cause delle basse quantità del materiale puro isolato.This research project aims to broaden the knowledge on Mediterranean plants as the genus
Anthemis and Pulicaria and as species Tetraclinis articulata, Salvia argentea, Ajuga tenorei,
Ballota hispanica, Moluccella Spinosa and Thapsia garganica. These plants are widely used in
folk medicine and their extracts will be analyzed for the isolation of metabolites. Appropriate
biological target will be selected by computational methods. The biological activity of these
molecules and chemically modified derivatives will be evaluated in order to obtain structureactivity
relationships
Formazione di complessi di inclusione della beta-ciclodestrina. Una dimostrazione colorimetrica
No full textBinding abilities of a chiral calix[4]resorcinarene: a polarimetric investigation on a complex case of study
No full textPolarimetry was used to investigate the binding abilities of a chiral calix[4]resorcinarene derivative, bearing L-proline subunits, towards a set of suitably selected organic guests. The simultaneous formation of 1:1 and 2:1 host–guest inclusion complexes was observed in several cases, depending on both the charge status of the host and the structure of the guest. Thus, the use of the polarimetric method was thoroughly revisited, in order to keep into account the occurrence of multiple equilibria. Our data indicate that the stability of the host–guest complexes is affected by an interplay between Coulomb interactions, π–π interactions, desolvation effects and entropy-unfavorable conformational dynamic restraints. Polarimetry is confirmed as a very useful and versatile tool for the investigation of supramolecular interactions with chiral hosts, even in complex systems involving multiple equilibria
Convenient Photochemical Synthesis of Silver-Polyaminocyclodextrin Nanocomposites: The Role of the Light Source from a Mechanistic Viewpoint
No full textAn investigation on the light-driven reduction of the [Ag(NH3)2]+complex in the presence of polyaminocyclodextrins was carried out, in order to clarify the mechanism of the process. The role of the organic auxiliary as both the sacrificial reductant and the capping agent was positively assessed. Moreover, particular attention was paid to the role of the irradiation source. Experimental results indicate that a complex mechanism is involved in the formation of the nanocomposite, with a primary photoinduced single-electron-transfer process promoted by irradiation with green light, followed by a secondary chemical reduction process activated by NIR. Representative composites were characterized by means of FTIR, TEM and SAED techniques. The light-driven approach proposed here appears an appealing “green”, bio-friendly method for the synthesis of stable nanosized silver composites, in view of possible applications as antimicrobial agents
Recent results in nuclear astrophysics at the n-TOF facility at CERN
No full textThe neutron time of flight (n-TOF) facility at CERN is a spallation source characterized by a white neutron spectrum. The innovative features of the facility, in the two experimental areas, (20 m and 185 m), allow for an accurate determination of the neutron cross section for radioactive samples or for isotopes with small neutron capture cross section, of interest for Nuclear Astrophysics. The recent results obtained at n-TOF facility are presented. © Copyright owned by the author(s)
Investigation of the dose distribution for a Cone Beam CT system dedicated to breast imaging
No full textCone-beam breast Computed Tomography (bCT) is an X-ray imaging technique for breast cancer diagnosis, in principle capable of delivering a much more homogeneous dose spatial pattern to the breast volume than conventional mammography, at dose levels comparable to two-view mammography.
We present an investigation of the three-dimensional dose distribution for a cone-beam CT system dedicated to breast imaging. We employed Monte Carlo simulations for estimating the dose deposited within a breast phantom having a hemiellipsoidal shape placed on a cylinder of 3.5 cm thickness that simulates the chest wall. This phantom represents a pendulant breast in a bCT exam with the average diameter at chest wall, assumed to correspond to a 5-cm-thick compressed breast in mammography.
The phantom is irradiated in a circular orbit with an X-ray cone beam selected from four different techniques: 50, 60, 70, and 80 kVp from a tube with tungsten anode, 1.8 mm Al inherent filtration and additional filtration of 0.2 mm Cu.
Using the Monte Carlo code GEANT4 we simulated a system similar to the experimental apparatus available in our lab.
Simulations were performed at a constant free-in-air air kerma at the isocenter (1 microGy); the corresponding total number of photon histories per scan was 288 million at 80 kVp.
We found that the more energetic beams provide a more uniform dose distribution than at low energy: the 50 kVp beam presents a frequency distribution of absorbed dose values with a coefficient of variation almost double than that for the 80 kVp beam.
This is confirmed by the analysis of the relative dose profiles along the radial (i.e. parallel to the "chest wall") and longitudinal (i.e. from "chest wall" to "nipple") directions.
Maximum radial deviations are on the order of 25% for the 80 kVp beam, whereas for the 50 kVp beam variations around 43% were observed, with the lowest dose values being found along the central longitudinal axis of the phantom
Evaluation and Correction of Scattering in Cone-Beam Breast Computed Tomography: a Monte Carlo and experimental phantom study
No full textMonte Carlo simulations of X-ray irradiations of breast phantoms of various sizes as PMMA cylinders of different diameters and a hemi-ellipsoidal PMMA phantom were performed in order to evaluate the 2D distribution of primary and scattered photons and Scatter-to-Primary Ratio (SPR) in projection images in cone-beam breast CT. Irradiation geometry and technique factors were set so as to reproduce the experimental conditions used for validation measurements with a prototype CT breast scanner. In the simulations, performed with GEANT4 software, we varied the phantom diameter and shape, the X-ray tube voltage and added filtration. SPR increases from 0.4 (at 8 cm cylinder diameter) up to 1.5 (14 cm cylinder diameter) at the center of the phantom. In the same phantom, SPR has lower values toward the bases of the cylinder than at its center. The scatter fraction increases by adopting a 50 kVp or higher tube voltages, up to 80 kVp, and by increasing the added filtration. Simulated and measured lateral profiles across a 14 cm cylinder diameter in projection images show a relative deviation of 4%. Simulations show a different distribution of scatter in a 14 diameter cylinder and 14 cm hemi-ellipsoidal phantom, so preventing the use of simple cylindrical geometries when simulating the attenuation of the pendant breast for scatter correction procedures
Unexpected Substituent Effects in the Iso-Heterocyclic Boulton-Katritzky Rearrangement of 3-Aroylamino-5-Methyl-1,2,4-Oxadiazoles: a Mechanistic Study
No full textThe kinetics of the iso-heterocyclic mononuclear rearrangement of some 3-aroylamino-5-methyl-1,2,4-ozadiazoles was carefully examined under largely variable acidic or alkaline conditions. This reaction may proceed via two different mechanistic pathways (an uncatalyzed and a base-catalyzed one), as accounted for also by evaluation of the relevant activation parameters. Substituent effects, as quantified by means of Hammett's equation, appear relatively modest; however, they reveal some interesting anomalies, which enabled us to draw a very precise picture of the intimate reaction course
Experimental setup and procedure for the measurement of the 7Be(n,p)7Li reaction at n_TOF
No full textFollowing the completion of the second neutron beam line and the related experimental area (EAR2) at the n_TOF spallation neutron source at CERN, several experiments were planned and performed. The high instantaneous neutron flux available in EAR2 allows to investigate neutron induced reactions with charged particles in the exit channel even employing targets made out of small amounts of short-lived radioactive isotopes. After the successful measurement of the 7Be(n,α)α cross section, the 7Be(n,p)7Li reaction was studied in order to provide still missing cross section data of relevance for Big Bang Nucleosynthesis (BBN), in an attempt to find a solution to the cosmological Lithium abundance problem. This paper describes the experimental setup employed in such a measurement and its characterization. © 2017 The Author(s
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