[pt] O objetivo desta dissertação é investigar os aspectos regulatórios e de controle de qualidade de medicamentos para minimizar o grave problema da falsificação desses produtos na Guatemala. A motivação para reforçar o Sistema Nacional da Qualidade da Guatemala identificando as vulnerabilidades do sistema regulatório aplicável ao controle de medicamentos levou o Ministério da Economia da Guatemala a buscar cooperação internacional. O Programa de Pós-Graduação em Metrologia, Qualidade e Inovação da Pontifícia Universidade Católica de Rio de Janeiro (PUC-Rio) ofereceu então a infraestrutura necessária para o desenvolvimento da pesquisa. A metodologia inclui revisão bibliográfica e um estudo de caso para avaliar os métodos analíticos a fim de determinar e quantificar o conteúdo de camptotecina e seus derivados (irinotecana e topotecana), utilizados em medicamentos no tratamento de câncer. Dentre os resultados encontrados, destacam-se o diagnóstico de aspectos regulatórios na Guatemala e a avaliação crítica dos métodos analíticos aplicáveis às substâncias anticancerígenas mencionadas. As principais conclusões do trabalho sinalizam para as vulnerabilidades do marco regulatório que favorecem a falsificação de medicamentos. Além disso, métodos analíticos validados exercem papel preponderante na caracterização da falsificação destes medicamentos. A eletroforese capilar e a espectrofluorimetria mostraram-se mais eficazes que outros métodos de referência usados na identificação da falsificação das substâncias anticancerígenas estudadas. Ainda que muitos artigos científicos estudados indiquem parâmetros de mérito diversos, poucos fazem menção à incerteza associada à medição do sinal analítico dos analitos de interesse. / [en] The objective of this dissertation is to study regulatory and quality control aspects to tackle medicines’ counterfeiting in Guatemala. The motivation to reinforce Guatemala’s National Quality System by identifying vulnerabilities in the country’s pharmaceutical regulatory system has led the Guatemalan Finance Ministry to seek cooperation. The Postgraduate Programme in Metrology for Quality and Innovation of the Catholic University of Rio de Janeiro (PUC-Rio) offered the infrastructure within the context of quality control assessment to carry out this investigation. The methodology includes a literature survey to investigate the main themes of this work, and a case study to assess analytical methods to identify and quantify the content of camptothecin and its derivatives (irinotecan and topotecan) used in cancer treatment. A comparison between the Brazilian and Guatemalan regulatory framework was made. A critical evaluation of the analytical methods applied to the above mentioned substances was made. Conclusions have shown that vulnerabilities in the regulatory framework favor the manufacturing, trade and indiscriminate use of counterfeit drugs. Furthermore, analytical methods play an important role in its characterization. Capillary electrophoresis and espectrofluorimetric proved to be more efficient than other methods for determining counterfeit or substandard drugs of the substances studied. Most scientific studies indicate a wide range of validation parameters, but only one of them mentioned the uncertainty associated with the analytical signal of the analites of interest. / [es] El objetivo de esta disertación es investigar los aspectos regulatorios y de control de calidad de medicamentos para minimizar el grave problema de la falsificación de estos productos en Guatemala. La motivación de este trabajo reside en el interés en reforzar el Sistema Nacional de la Calidad de Guatemala, mediante la identificación de las vulnerabilidades del sistema regulatorio aplicable al control de medicamentos, lo que llevó al Ministerio de Economía de Guatemala a buscar cooperación internacional para este propósito. El Programa de Pos-Graduación en Metrología, Calidad e Innovación de la Universidad Católica de Río de Janeiro (PUC-Rio) ofreció la infraestructura necesaria para el desarrollo de la investigación. La metodología incluye una revisión bibliográfica y un estudio de caso para evaluar los métodos analíticos utilizados para determinar y cuantificar la camptotecina y sus derivados (irinotecan e topotecan), en medicamentos utilizados para el tratamiento de cáncer. Entre los resultados encontrados, se destacan el diagnóstico de aspectos regulatorios en Guatemala y la evaluación crítica de los métodos analíticos aplicables a las substancias anticancerígenas mencionadas. Las principales conclusiones del trabajo señalan las vulnerabilidades del marco regulatorio, que favorecen la falsificación de medicamentos. Asimismo, destaca la importancia de los métodos analíticos validados para la caracterización de medicamentos falsificados o deficientes. La electroforesis capilar y la espectrofluorimetría se mostraron más eficaces que otros métodos de referencia, para la identificación de falsificaciones de las substancias anticancerígenas estudiadas. A pesar de que muchos artículos científicos estudiados indicaron parámetros de mérito diversos, pocos hacen mención a la incertidumbre asociada a la medición de la señal analítica de los analitos de interés.

[pt] A clorofila a é um composto-chave no processo de absorção e aproveitamento da energia luminosa na fotossíntese. Monitorar a fluorescência da clorofila a para obter informações do aparato fotossintético de produção de energia é uma abordagem atraente porque a fluorescência á percebida externamente às células, podendo ser detectada sem destruir sua fonte. Estudos anteriores realizados pelo Laboratório de Hidrobiologia (UFRJ) e pelo Laboratório de Monitoramento Ambiental Remoto (LabMAR) (PUC-Rio) em águas marinhas indicaram a existência de uma relação linear entre os valores absolutos obtidos pelo Laboratório de Hidrobiologia para a concentração da clorofila a e os valores relativos obtidos pelo LabMAR para a sua fluorescência. Este resultado motivou os dois laboratórios a obter valores absolutos para a concentração da clorofila a em águas marinhas, a partir da medida de sua fluorescência, com a maior confiabilidade possível para, então, relacioná-los aos valores relativos fornecidos pelo LIDAR-PUC. Neste sentido, a implantação de um programa de controle de qualidade no Laboratório de Hidrobiologia indicou que este laboratório encontra-se em condições de obter valores confiáveis para a concentração da clorofila a em amostras de águas marinhas através da fluorimetria. No entanto, uma avaliação rigorosa da relação entre a intensidade da fluorescência da clorofila a (normalizada pela intensidade da emissão do espalhamento Raman da água) e o respectivo valor confiável para a concentração da clorofila a se faz necessária. / [en] Chlorophyll a is a key-compound in the process of light absorption in the photosynthesis. Monitor the chlorophyll a fluorescence to obtain information about the photosynthetic apparatus of energy production is attractive because the chlorophyll a fluorescence could be detected without destruction of the source. Studies performed by the Laboratório de Hidrobiologia (UFRJ) and by the Laboratório de Monitoramento Ambiental Remoto (LabMAR) (PUC-Rio) in marine water samples indicated a linear relation between the absolute values obtained by the former for the chlorophyll a concentration and the relative values obtained by the latter for the chlorophyll a fluorescence. This result motivated both laboratories to obtain absolute values for the chlorophyll a concentration, in marine water samples, as confident as possible and, then, relate these values to the relative values generated by the LIDAR-PUC. In this way, the introduction of a quality control program in the Laboratório de Hidrobiologia indicated that this laboratory is able to analyse marine water samples and to obtain confident values for the chlorophyll a concentration by fluorimetry. However, a more rigorous evaluation of the relation between the chlorophyll a fluorescence and the respective confident value for the chlorophyll a concentration is still necessary.

[pt] Segundo os números do Ministério do Desenvolvimento e Indústria e Comércio Exterior, a China liderou nos últimos 5 anos o mercado brasileiro de importações de calçados, representando 70 por cento do total importado. O Brasil vem registrando quedas nas exportações de calçados; em 2011 houve uma redução média de 21,5 por cento comparado ao ano de 2010. Desta forma, o Brasil passou a ocupar a oitava posição no mercado exportador. Além disso, os asiáticos vêm melhorando a qualidade e nível tecnológico de seus calçados para alguns nichos de mercado. Sabe-se que a introdução de novas tecnologias, novos processos e indicadores de controle de qualidade possibilita agregar valor nos arranjos produtivos locais brasileiros, tornando-os mais competitivos. Na dissertação é apresentado um estudo sobre o emprego da Radioscopia para a melhoria do controle de qualidade dos calçados brasileiros. Esta técnica traz uma inovação ao mercado calçadista brasileiro por ser um ensaio não destrutivo, fazendo uso de Raios X. A técnica já é utilizada por algumas indústrias internacionais, visando à identificação de corpos estranhos, controle de saltos, além de outros itens dos calçados. Esse estudo apresenta resultados imagens radiográficas encontradas em calçados, que culminou na proposta de uma metodologia para a aplicação da Radioscopia na melhoria do controle da qualidade na produção de calçados, empregando conceitos da Análise dos Modos e Efeitos de Falha (FMEA), respondendo, assim, a questão principal deste estudo: como melhorar o controle de qualidade industrial aplicando a técnica da radioscopia na produção de calçados brasileiros? / [en] According to the Ministry of Development, Industry and Foreign Trade, China led in the last five years the footwear Brazilian market for imports, representing 70percent of total imports. Brazil has been recording declines in footwear exports; in 2011 there was an average reduction of 21.5 percent compared to 2010. Thus, Brazil has moved to the eighth position in the export market. Moreover, Asians have been improving the quality and technological level of their footwear for some niche markets. Its known that the introduction of new technologies, quality controls and indicators allow adding value to local production arrangements in Brazil, making them more competitive. In this dissertation, a study on the use of Radioscopy to improve the quality control of Brazilian footwear is presented. This technique brings innovation to the footwear Brazilian market, since it is a non-destructive making use of X-ray. This technique is already used by some international industries, aiming at the identification of foreign bodies, control jumps, and other items of the footwear. This study culminated in the proposal of a methodology for the application of Radioscopy in the improvement of quality control of footwear production, employing concepts of Technical Analysis of the Failure Modes and Effects Analysis (FMEA), answering the main question of this study: how to improve the industrial quality control by applying the technique of Radioscopy in the production of Brazilian footwear?

[pt] O objetivo da dissertação é avaliar a confiabilidade metrológica da técnica de fluorescência de raios-X utilizada em análises quantitativas de espécies químicas presentes em materiais siderúrgicos utilizados na produção do aço. O estudo da técnica e a avaliação da capacidade do equipamento analítico associado às etapas de recebimento, preparação e análise das amostras permitem definir os itens críticos de controle para monitoramento e garantia dos resultados emitidos. Como motivação, o interesse em garantir a aplicação de um método já conhecido às novas demandas de análises químicas, suprindo as necessidades dos clientes, otimizando-se, assim, os serviços prestados no laboratório responsável pelo processo de controle de qualidade da ArcelorMittal Tubarão. A metodologia de desenvolvimento do trabalho baseou-se nas boas práticas da metrologia, assegurando que medições sejam adequadamente realizadas, reduzindo o consumo e o desperdício de matéria-prima e gerando ganhos de produtividade. Em conformidade às recomendações do Guia EURACHEM, a validação da técnica levou em conta a confirmação do analito, seletividade/especificidade, limite de detecção, limite de quantificação, recuperação, intervalo de medição, linearidade, exatidão, veracidade, precisão (repetitividade, precisão intermediária) e robustez. Dentre os resultados, o trabalho valida o método para o trabalho de rotina, qualificando a fluorescência de raios-X como método de análise para os materiais analisados no laboratório. Como conclusão o estudo da metodologia de validação metrológica deixa uma fonte bibliográfica da técnica e do equipamento utilizados, de forma a difundir estes princípios. Outra contribuição do presente trabalho foi a possibilidade de expansão da referida técnica para outras análises químicas realizadas no laboratório da ArcelorMittal Tubarão. / [en] This master’s degree dissertation purpose is evaluate, by means of metrological validation techniques, the reliability of the analytical method by Xray fluorescence, used in quantitative analysis of chemical species presents in various materials used in steel production process. The method study and the evaluation of the analytical equipment capacity associated with the correct understanding of the steps of receiving, preparation and analysis of samples will define the critical issues of control to guarantee the emitted results. As motivation, the interest for ensuring the implementation of a method already known in the new demands of chemical analysis, supplying the needs of customers, optimizing, thus, the services provided in the laboratory responsible for quality control of ArcelorMittal Tubarão. The methodological study development was based on good practice of metrology in order to ensure adequate measurements made during a production process, reducing consumption and waste of raw materials and generating productivity gains. In accordance with the EURACHEM Guide, the method validation took into account the Confirmation of identity, Selectivity / Specificity, Limit of detection, Limit of quantification, Recovery, Working and linear ranges, Accuracy, Trueness, Precision (repeatability, intermediate precision) and Robustness. Among the results, the study validates the method for routine work, qualifying X-ray fluorescence as a method of analysis for materials tested in the laboratory. As conclusion the study of the metrological validation methodology leaves a bibliographic source of the method and equipment used, in order to spread these principles. Another contribution of this work was the possibility of expanding this technique to other analysis realized in the laboratory of ArcelorMittal Tubarão.

[pt] O objetivo desta dissertação é o estudo de procedimentos para avaliação da confiabilidade metrológica do tamanho de campo irradiado (TCI) por aceleradores lineares. No contexto das recentes alterações no panorama regulamentar dos serviços de radioterapia, com a implementação da RDC número 20, em 2006, pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), foi estabelecida a compulsoriedade do uso do densitômetro óptico na verificação do TCI, como parte do controle da qualidade. Questões associadas à implementação prática dos recentes requisitos para medição do tamanho de campo irradiado e as recentes indicações do potencial uso de filmes radiocrômicos para o controle da qualidade em radioterapia motivaram a realização do presente trabalho. Foram empregados três diferentes procedimentos para avaliação do tamanho de campo irradiado por aceleradores lineares utilizados em treze serviços de radioterapia localizados no Estado do Rio de Janeiro, utilizando filmes radiocrômicos EBT QD mais, RTQA, densitômetro óptico DensiX tipo T52001 ou scanner de transmissão Microtek. Os resultados destacam a contribuição das fontes de incerteza de medição para cada procedimento realizado e indicam a necessidade de considerá-la na avaliação da conformidade utilizando o densitômetro óptico (DO). Devido às propriedades do filme radiocrômico RTQA, o mesmo não pode ser utilizado no procedimento de medição com DO. Em conclusão, o uso do procedimento de medição utilizando scanner mostrou-se mais adequado para avaliação das dimensões de campos de radiação não-homogêneos. / [en] The objective of the present work is to study different procedures for metrological evaluation of the size of the radiation field emitted by linear accelerators. In the context of the recent requirements determined by the publication of the RDC number 20, in 2006, by National Agency for Sanitary Vigilance (Anvisa), the compulsory use of the optical densitometer for the measurements of the field size during quality control tests was introduced. Practical implementation issues associated with these requirements and the recent studies indicating the potential use of radiochromic films for measurements of the field size motivated the present work. Three different procedures were employed in order to evaluate the radiation field size emitted by linear accelerators used in thirteen radiotherapy services located in Rio de Janeiro, using radiochromic films EBT QD plus and RTQA, optical densitometer DensiX type T52001 or scanner Microtek. The results indicate the contribution of the measurement uncertainty associated to each procedure performed, highlighting the importance of its consideration during tests for conformity assessment with the recently required optical densitometer. Nevertheless, the RTQA radiochromic film properties precluded its use in the procedure using optical densitometer. In conclusion, among the evaluated procedures for radiation field evaluation, the use of the scanner was the most appropriate, especially if dimensional non-homogeneities are present.

[pt] A presente pesquisa de mestrado, de interesse da indústria de armamento, mais especificamente no controle de qualidade de lotes de munição, relaciona-se com o desenvolvimento de metodologia para calibração de transdutor piezelétrico para medição de pressão transiente cuja duração é da ordem de milisegundos. Como sua principal contribuição, o trabalho disponibiliza metodologia própria de calibração ainda não disponível no País, atribuindo confiabilidade a medições realizadas em fenômenos associados ao que se denomina balística interna, que se constitui no estudo científico dos processos que ocorrem no interior de uma arma de fogo a partir do instante de iniciação (ignição) do propelente. Não obstante a faixa de pressão estudada, de 34,7 a 349,8 bar), ser baixa se comparada com as pressões desenvolvidas na balística interna, que podem até superar 6000 bar, a simples substituição do gerador de pressão por outro de maior capacidade é suficiente para a calibração numa faixa mais larga utilizando-se a mesma metodologia. O complexo processo de balística interna foi simulado em condições laboratoriais pela submissão brusca do sensor piezelétrico, objeto da calibração, originalmente montado em uma câmara diminuta (cerca de dez vezes menor que o volume total de fluido pressurizado) de óleo à pressão atmosférica, a um pico de pressão induzido pela comunicação da câmara a uma linha de óleo pressurizada à pressão de calibração pré-determinada através de uma bomba hidráulica, pressão esta que caracteriza um ponto de calibração. Complementando o aparatus experimental utilizado para simular o fenômeno da balística interna, foi utilizado um sistema de medição com tempo de resposta compatível (rise time < 5 us) à ordem de grandeza da duração do fenômeno estudado. O aparatus experimental utilizado é tal que permite alterar a duração desses eventos por meio de uma válvula de restrição, o que resultou em eventos com duração de 2 a 2200 ms. O monitoramento do sinal de resposta do transdutor piezelétrico no curso da calibração realizada permite estabelecer o tempo-limite associado ao qual o sinal mantém-se isento de indesejável atenuação, considerada fonte de erro na medição de pressão. O processo de calibração desenvolveu-se para 10 pontos distintos, perfazendo um total de 340 experimentos (variando-se o transiente de pressão imposto ao transdutor), monitorando-se o sinal de resposta do transdutor contra o valor da pressão medida por um manômetro calibrado pelo laboratório de pressão da PUC-Rio, credenciado pelo INMETRO e, portanto, assegurando rastreabilidade das medições ao Sistema Internacional de Unidades. Alterações no aparatus experimental permitem que calibrações usualmente realizadas em regime de pressurização sejam também realizadas em regime de despressurização, viabilizando, dentre outras análises possíveis, o estudo de estabilidade e histerese do sinal do transdutor. O método experimental desenvolvido não apenas mostrou-se tecnicamente viável e adequado às condições laboratoriais da faixa de pressão na qual foi validado (34,7 a 349,8 bar), como também se mostrou viável economicamente. A incerteza associada a esse método, obviamente, é maior que aquela obtida com uma balança de peso morto, que se baseia num método primário. A incerteza associada ao método de calibração desenvolvido no presente trabalho de pesquisa pode ser diminuída se for usado um sistema de medição de tensão com melhor exatidão. / [en] The current research, of armaments industry s interest, more specifically in the quality control of ammunition lots, is related to the development of methodology for calibrating piezoelectric transducers for transient pressure measurements associated with events whose duration is of the order of milliseconds. As its main contribution, this work presents proper methodology, not available yet in the Country, to ensure reliability to measurements of pressure in internal ballistics, which is the scientific study of the operating processes within the gun from at the moment when the burning process of the propellant is initiated. In spite of the low transient pressure range studied, 34,7 to 349,8 bar, when compared with the pressures developed in internal ballistics, up to 6000 bar, the simple replacement of the pressure generator for another one of larger capacity is enough to allow for calibration in a wider pressure range using the same methodology. The complex process associated to internal ballistics was simulated in laboratorial conditions by the abrupt exposure of the piezoelectric sensor, object of the calibration, planned and originally mounted in a small oil chamber (about ten times smaller than the total volume of fluid pressurized) maintained at atmospheric pressure, to a pressure peak introduced by the communication of the small chamber to a line of oil pressurized at a desired calibration pressure level by means of a hydraulical pump used to feed the oil system. Each calibration pressure condition corresponds to what is called a calibration point. Complementing the experimental apparatus used to simulate the phenomenon of the internal ballistics, an adequate measurement system (rise time < 5 us, therefore adequate to the time duration of the studied phenomenon) was used. The experimental apparatus employed is such that the time duration of the events could be changed by means of a restriction valve, allowing events with duration from about 2 to 2200 ms. Within the calibration process, the monitoring of the piezoelectric transducer output signal allowed for establishing a specific time-limit to ensure that the signal remained exempt of undesirable attenuation, considered a source of error in the measurement of the transient pressure. The calibration process was developed for 10 distinct points, totalizing 340 experiments (varying the transient pressure to which the transducer is exposed), monitoring the output signal of the transducer against the value of the pressure measured with a manometer calibrated in the accredited pressure laboratory of PUC-Rio, traceable to the national standard maintained by the Brazilian National Metrology Laboratory (INMETRO) and, therefore, ensuring overall traceability of measurements to the International System of Units (SI). Modifications introduced in the experimental apparatus used allow that calibrations usually carried out under a regime of pressurization may also be carried out under a regime of unpressurization, making possible other studies such as stability and hysteresis of the transducer s output signal. From the technical point of view the experimental method proved to be feasible and suitable to the laboratorial conditions for the pressure range to which it was validated (34,7 to 349,8 bar). It also revealed economically viable. Although validated, the uncertainty associated with the proposed method, obviously is greater than the uncertainty associated with a dead weight tester, which is based on a primary method. However, the uncertainty associated with the method of calibration herein proposed can be minimized whenever a more accurate voltage measurement system is used.

[pt] O presente trabalho investigou o comportamento mecânico do concreto projetado com fibras aplicado nas escavações da mina Cuiabá e o seu controle tecnológico através do ensaio de duplo puncionamento. Para essa pesquisa utilizouse o traço desenvolvido pelos engenheiros da mina Cuiabá com dois tipos diferentes de fibra sintética e uma fibra de aço. Inicialmente, caracterizou-se o material compósito através de ensaios de flexão em prismas (EN 14651) e de arrancamento. Em seguida, os resultados obtidos foram utilizados em conjunto com os ensaios de flexão em painéis circulares (ASTM C1550), quadrados (EN 14488-5) e de larga escala para o dimensionamento do sistema de suporte utilizado na mina Cuiabá. As frações mais baixas de fibras sintéticas são mais indicadas nos locais onde a qualidade da rocha é razoável ou boa, enquanto as fibras de aço podem ser aplicadas onde a qualidade do maciço rochoso é classificada como muito fraca. Em relação ao controle tecnológico do concreto com fibras, os ensaios de duplo puncionamento realizados em máquinas mais rígidas são mais eficientes em diminuir a extensão da instabilidade pós-fissuração, limitar os erros nas correlações com os ensaios de flexão (EN 14651) e em reduzir a variação das propriedades mecânicas do material. A aplicação do ensaio de duplo puncionamento com controle fechado pela corrente extensométrica foi o método mais efetivo em limitar a instabilidade pós-fissuração independente da máquina de ensaios selecionada. / [en] The present work investigated the mechanical behavior of the fiber reinforced shotcrete applied at the Cuiabá mine excavation and its quality control through the double punch test. For this research, the mix composition was developed by Cuiabá mine Engineers with the addition of two different types of synthetic fibers and one steel fiber. Firstly, the cement based composite was studied at the material level through bending (EN 14651) and pullout tests. Thereafter, the support system of the Cuiabá mine excavation was designed based on round (ASTM C1550), square (EN 14488-5) and large scale panel tests. The application of lower synthetic fiber volume fractions was more suited for the areas with good quality rock indexes, while steel fibers were better suited at field with lower rock classes. Regarding the quality control of FRC, the double punch tests that were conducted in stiffer testing machines were more effective in reducing the post-peak instability, in limiting the errors in the correlations with bending tests (EN 14651) and in reducing the mechanical properties variations of the material. Finally, the application of the double punch test with closed-loop control of the circumferential extensometer turned to be the most effective method in limiting the post-peak instability regardless of the selected machine.