Challenges to the reclamation of pyritic mine tailings arise from in-situ acid generation that severely constrains natural revegetation. While microbial communities that participate in acid generation through iron and sulfur (FeS) oxidation in acidic aquatic environments are well studied, relatively little information is available concerning the initial dynamics of in-situ soil acidification due to microbial FeS oxidation that occur in moderately acidic conditions. This research characterizes the taxonomic composition and behavior of microbial FeS oxidizing communities across a pH gradient from moderately acidic to highly acidic environmental conditions. We combine results from a 7-year compost-assisted phytostabilization field study with a controlled microcosm enrichment experiment that was conducted in an artificial soil matrix to follow the influence of pH on development of the soil microbiome. Microcosm results show that biological activity significantly increases the acidification rate in moderately acidic pH conditions in comparison to abiotic controls. Taxonomic profiles of the microbial communities in the microcosms and from the field study reveal that populations associated with both heterotrophic and lithotrophic activity (Alicyclobacillaceae, Acetobacteraceae and Xanthomonadaceae) dominate during acidification in moderately acidic conditions. These results suggest that chemoheterotrophs are an important element of the microbial community that help enable, directly and indirectly, lithotrophic FeS oxidation across moderately acidic conditions. Taken together, this research suggests that shifts of microbial populations associated with pH transitions have the potential to be used as bioindicators of the present and future status of the phytostabilization process.

New explosive compounds that are less sensitive to shock and high temperatures are being tested on military ranges as replacements for 2, 4, 6-trinitrotoluene (TNT) and hexahydro-1, 3, 5-trinitro-1, 3, 5-triazine (RDX). One of the two compounds being tested is 2, 4-dinitroanisole (DNAN), which has good detonation characteristics and is one of the main ingredients in a suite of explosive formulations being tested. Data on the fate and transport of DNAN is needed to determine its potential to reach groundwater and be transported off base, a result which could create future contamination problems on military training ranges and trigger regulatory action. In this study, I measured how DNAN in solution interacts with different types of soils from across the United States. I conducted kinetic and equilibrium batch soil adsorption experiments, saturated column experiments with DNAN and dissolution and transport studies of insensitive munitions (IMX-101, IMX -104), which include DNAN, 3-nitro-1,2,4-triazol-5-one (NTO), nitroguanidine (NQ) and hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine (RDX), under steady state and transient conditions. In the rate studies, change in DNAN concentration with time was evaluated using the first order kinetic equation. Solution mass-loss rate coefficients ranged between 0.0002 h-1 and 0.0068 h-1. DNAN was strongly adsorbed by soils with linear adsorption coefficients ranging between 0.6 and 6.3 L kg-1, and Freundlich coefficients between 1.3 and 34 mg1-n Ln kg-1. Both linear and Freundlich adsorption coefficients were positively correlated with the amount of organic carbon and cation exchange capacity of the soil. In saturated miscible-displacement experiments, it was shown that under flow conditions DNAN transforms readily with formation of amino transformation products, 2-amino-4-nitroanisole (2-ANAN) and 4-amino-2-nitroanisole (4-ANAN). Dissolution miscible-displacement experiments demonstrated that insensitive munition compounds dissolved in order of aqueous solubility as indicated by earlier lab and outdoor dissolution studies. The sorption of NTO and NQ was low, while RDX, HMX, and DNAN all adsorbed to the soils. DNAN transformed in soils with formation of amino-reduction products, 2- ANAN and 4-ANAN. Adsorption parameters determined by HYDRUS-1D generally agreed with batch and column study adsorption coefficients for pure NTO and DNAN. The magnitudes of retardation and transformation observed in these studies result in significant attenuation potential for DNAN in soils, which would reduce risk of groundwater contamination.

O processo de dissolução da alumina para produção de alumínio primário em condições industriais em cubas de Tecnologia VSS (Vertical Stud Soderberg) com alimentação lateral em batelada é bastante complexo, pois sofre interferência de muitas variáveis de processo como: temperatura e química de banho, propriedades físico-químicas da alumina, concentração inicial de alumina no banho, quantidade de alumina adicionada e massa de banho disponível para dissolução. Um bom controle de adição de alumina e variáveis de processo contribuem para garantia de uma melhor eficiência de corrente, menor consumo de energia e redução da quantidade de lama (alumina não dissolvida) formada que se deposita no fundo das cubas, comprometendo a passagem da corrente elétrica e consequentemente reduzindo a eficiência dos fornos. No presente trabalho foram realizados experimentos para determinação da concentração da alumina, temperatura do banho, temperatura da crosta, altura da cavidade das cubas e caracterização da lama. Os resultados mostram as principais variáveis que influenciam no processo de dissolução da alumina, o comportamento semelhante da concentração da alumina e diferença de temperatura do banho durante os intervalos de alimentação de 2:40 e 4:00 horas, a temperatura de entrada da alumina e as condições de perda de cavidade devido a deposição de lama no fundo das cubas. / The dissolution process of alumina on industrial conditions (side feeding VSS-Vertical Stud Soderberg technology) to aluminum production is very complex, because suffers interference from process variables such as: temperature and bath chemistry, physicochemical properties of alumina, initial alumina concentration in the bath, amount of alumina added and bath mass available. A good control of alumina addition and process variables will contribute to keep good the current efficiency, lower energy consumption and reduction of the amount of sludge (undissolved alumina) formed at the bottom that in the future will compromise the flow of the electric current that will consequently reduce the efficiency of the pots . This work, were carried out experiments to determine alumina concentration, bath temperature, crust temperature, high of the pots and sludge characterization. The results show the main variables that influence the dissolution process, the similar behavior of the alumina concentration, difference of the bath temperature during the feeding intervals of 2:40 and 4:00 hours, the inlet temperature of the alumina and the losses of cavity due the sludge deposition on the bottom.

Dans cette thèse, les propriétés de l'eau en présence d'ions dans des nanoconfinement à base de silice ont été étudiées. L'objectif principal est de relier ces propriétés à l'évolution des matériaux mésoporeux de silice dans les solutions aqueuses. Pour atteindre cet objectif, nous avons utilisé une approche originale consistant à remplir avec des solutions électrolytiques comportant des ions ayant des propriétés kosmotropes différentes, XCl2 (X = Ba, Ca, Mg) des systèmes modèles tels que deux surfaces de silice parallèles et planes espacées de 3 et 5 nm (nanocanaux) et des silices à mesoporosité ordonnée comme les silices SBA-15 (6 nm de taille pores et murs des pores microporeux) et MCM-41 (3 nm de taille de pores et murs des pores denses).Les résultats obtenus indiquent que la cinétique de remplissage des nanocanaux dépend de la taille du confinement, de la nature des ions et de la solubilité des sels associés aux électrolytes. Dans certains cas, le remplissage incomplet des nanocanaux peut s'expliquer par une diminution de la dynamique de l'eau associée à l’atteinte de la saturation vis-à-vis des sels XCl2 dans la couche interfaciale. La possible précipitation de phases XCl2 pourrait permettre d’expliquer le bouchage de certains nanocanaux. Par la suite, les propriétés de l'eau dans des nanoconfinement concave de silice tels que les cylindres ont également été étudiées. La structure de l’eau en présence d’ions et sa dynamique à l’échelle de la picoseconde caractérisées respectivement par FTIR-ATR et diffusion quasi élastique des neutrons, ont été analysées. Les résultats suggèrent que les propriétés structurales et dynamiques de l'eau sont fortement influencées par la taille du confinement, le caractère kosmotrope des ions et l'excès d'ions dans la couche interfaciale.Enfin, nous avons déterminé l’évolution des deux silices mésoporeuses dans des solutions électrolytiques par diffusion des rayons X aux petits angles. Pour une taille de pore de 3 nm et des murs de pores denses (MCM-41), une dynamique de l’eau lente à une échelle picoseconde conduit probablement à une sursaturation des ions dans la couche interfaciale et donc à une reprécipitation des sels XCl2 et / ou de la silice plus stable. Dans ce cas, l'évolution du MCM-41 est induite par un processus de dissolution-recondensation / précipitation. Dans les plus grands mésopores du SBA-15, en raison de la microporosité dans la paroi des pores, le processus d'altération est différent. Dès le début, une couche d'altération se forme et la taille des pores augmente jusqu'à saturation de la silice. Par la suite, un processus de recondensation / précipitation similaire à celui observé dans la MCM-41 se produit dans la microporosité. Ces deux types d'évolutions en silice pourraient persister jusqu'à l'obtention d'une phase de silice thermodynamiquement stable. / In this study, we investigated the water properties in the presence of ions in silica nanoconfinement. The main objective is to relate these water properties to the evolution of silica mesoporous materials in aqueous solutions. To reach this goal, we used an original approach, consisting in the use of electrolyte solutions having ions with various kosmotropic property XCl2 (X = Ba, Ca, Mg) confined in model systems such as two parallel and plane silica surfaces spaced of 3 and 5 nm (nanochannels) and highly ordered mesoporous silica materials represented by SBA-15 (6 nm pore size and microporous pore wall) and MCM-41 (3 nm pore size and dense pore wall).The obtained results indicate that the filling kinetics in nanochannels is driven by the size of the confinement, the nature of ions and the salt solubility of electrolytes. In some cases, the incomplete filling of the nanochannels may be explained by a decrease of water dynamics associated to the saturation of XCl2 salts into the interfacial layer. The possible precipitation of XCl2 phases may explain an incomplete filling by a nanochannels clogging.Thereafter, the water properties in nanoconfinement made of silica concave surface such as cylinders were studied. The water structure and dynamics at a picosecond scale in presence of ions were respecteively characterized by infrared spectroscopy and quasi-elastic neutron scattering. The results suggest that the structural and dynamical water properties are strongly affected by the size of the confinement, the kosmotropic properties of ions and the surface ion excess in the interfacial layer.Finally, we characterized the evolution of the two mesoporous silica in electrolyte solutions using in-situ small-angle X-ray scattering. For 3 nm pore size and dense pore wall (MCM-41), the slow dynamics at a picosecond scale probably lead to a supersaturation of ions in the interfacial layer and thus, to a reprecipitation of XCl2 salts and/or silica phases. In that case, the evolution of the MCM-41 is driven by a dissolution-recondesation/precipitation process. In the bigger mesopores of SBA-15, due to the microporosity in the pore wall, the alteration process is different. During a first stage, an alteration layer is formed and the pore size increases until the silica saturation. Afterwards, a similar recondensation/precipitation process as observed in MCM-41 occurs into the microporosity. These two types silica evolutions could persist until the formation of a thermodynamic stable silica phase.

O teste de dissolução é uma ferramenta muito importante na indústria farmacêutica, tanto no desenvolvimento de produtos quanto no controle de qualidade de rotina. Apesar de ter sido inicialmente desenvolvido para formas farmacêuticas sólidas, nos últimos anos o teste de dissolução vem sendo aplicado também a formas não sólidas, como suspensões, adesivos transdérmicos, supositórios e outras. Recentemente, com a discussão em torno dos medicamentos genéricos outros empregos do ensaio de dissolução tornaram-se importantes. A comparação de perfis de dissolução, por exemplo, é fundamental para evitar que todas as dosagens de um mesmo produto sejam submetidas a estudos de bioequivalência. Para efetuar a comparação de perfis de dissolução a legislação brasileira prevê o uso dos fatores f1 e f2, equações matemáticas que visam o estabelecimento ou não da semelhança entre dois perfis. Um outro aspecto importante atualmente relacionado à dissolução é a Classificação Biofarmacêutica. Ela divide os fármacos em quatro categorias segundo sua solubilidade e permeabilidade. Para os fármacos classificados como classe I (alta solubilidade e alta permeabilidade), acredita-se que possam ser isentos de estudos de bioequivalência, desde que os produtos apresentem também dissolução rápida. A legislação brasileira, seguindo uma tendência regulatória internacional, incorporou aspectos relativos à qualidade, que inclui dissolução, a sua regulamentação técnica atual, sendo que hoje a comprovação da qualidade é essencial para a obtenção de um registro de medicamento. / Dissolution testing is a very important tool in the pharmaceutical industry, so much in development as in routine quality control. Although it was first developed for solid dosage forms, in the last years it has been used for non-solid forms as suspensions, transdermal patches, suppositories and others. Recently, with the discussion concerning generics drug products, other uses for the dissolution test have become important. Dissolution profiles comparison, for instance, is essential to avoid performing bioequivalence studies in all strengths of a product. Brazilian regulation states that the dissolution profile comparison should be done using f1 and f2 factors, mathematical equations to establish the similarity or non-similarity between two profiles. Another important aspect concerning dissolution is the Biopharmaceutical Classification System. It divides the drugs in four categories based on solubility and permeability. It is said that class I drugs (high solubility and high permeability) could be waived from the bioequivalence study if the product shows also rapid dissolution. Brazilian regulation, following an international regulatory approach, has incorporated in the actual regulation quality aspects, including dissolution, and now quality proof is absolutely necessary for a drug product authorization.

A cefalexina é um antibiótico semi-sintético, derivado das cefalosporinas, que exibe amplo espectro de ação, sendo largamente empregado por via oral. No Brasil é comercializado na forma de comprimido revestido, por cinco laboratórios farmacêuticos diferentes. No presente estudo foram avaliados, do ponto de vista biofarmacotécnico, 2 especialidades farmacêuticas (A e B), sob a forma de comprimidos revestidos, contendo 500 mg de cefalexina, disponíveis no mercado nacional. A análise in vitro foi realizada para dois lotes (1 e 2) de cada produto (A e B), através de ensaios físicos e físico-químicos (peso médio, dureza, umidade, teor de cefalexina, teste e perfil de dissolução), com a finalidade de verificar sua conformidade com especificações estabelecidas pelos compêndios oficiais. Estudos de cinética de dissolução foram empregados para avaliação mais precisa quanto às características biofarmacotécnicas in vitro das respectivas formulações. Os estudos de bioequivalência entre os produtos A e B (lote 2) empregaram delineamento experimental cruzado aleatório, em dois períodos, utilizando-se 24 voluntários. Os parâmetros farmacocinéticos empregados nesta avaliação foram obtidos a partir de dados de excreção urinária da cefalexina, sendo sua concentração na urina determinada por cromatografia líquida de alta eficiência, através de metodologia desenvolvida e validada no presente estudo. A bioequivalência entre os produtos foi determinada a partir da análise estatística (ANOVA) dos seguintes dados: quantidade de cefalexina acumulada excretada na urina (Du acumulado); quantidade total de cefalexina excretada na urina no tempo infinito (Du∞); velocidade máxima de excreção urinária ([Ddu/dt]max). Os resultados das análises físicas e físico-químicas indicaram que ambos os produtos estudados apresentaram-se dentro das especificações farmacopéicas. Na avaliação da bioequivalência entre os mesmos, obtiveram-se intervalos de confiança dentro dos limites estabelecidos internacionalmente (80 a 125%), para todos os parâmetros avaliados, comprovando, desta forma, que os produtos A e B são bioequivalentes e, portanto, intercambiáveis. / Cephalexin is a semi-synthetic cephalosporin-derived antibiotic which has an extensive action spectrum, widely used by oral administration. In Brazil, where it is largely marketed, in a tablet coated way, five differents brands can be found. The goal of this study was to evaluate from the biopharmaceutic point of view two cephalexin 500 mg tablet brands (A and B) availables in brazilian market. In order to check its accordance with official pharmacopeial specifications, two lots (1 and 2) of each brand (A and B) were analysed in vitro through physical and physical-chemical assays in vitro tests (average weight, hardness, wet, cephalexin content, dissolution test). Both formulations were also submitted to dissolution kinetics studies to reach an accurate evaluation of their in vitro biopharmaceutics features. The bioequivalence studies between A and B brands (Iot 2) was based on an open randomized two period cross over design with twenty-four male and female healthy volunteers. Pharmacokinetics parameters used in this evaluation were obtained from cephalexin urinary excretion data; to assess urine cephalexin concentrations a high performance liquid chromatographic assay developed and validated in this study was used. Bioequivalence was confirmed using a multiway ANOVA and when the 90 % confidence interval for accumulated cephalexin amount excreted in urine (Du accumulated); total amount of cephalexín excreted in urine (Du∞ ) and maximum rate of urinary excretion ([dDu/dt]max), fell within the interval 80-125 %.No discrepancies between both cephalexin brands in physical-chemycal tests were found. Confidence intervals for pharmacokinetics parameters were inside the bioequivalence limits according with the international atandars (80-125%), demonstrating that A and B formulations can be considered bioequivalent and therefore interchangeable.

Formas farmacêuticas de liberação prolongada são especialmente eficazes no controle da hipertensão. A incorporação da furosemida neste tipo de sistema é adicionalmente justificável por se manter as vantagens de um diurético de alça, porém, com efeito menos intenso e mais duradouro, gerando menor desconforto ao paciente crônico e diminuição no número de administrações diárias. Considerando-se a limitada solubilidade da furosemida e as vantagens tecnológicas das ciclodextrinas (CD) e dos comprimidos matriciais hidrofílicos, procuro-se averiguar a influência da β-ciclodextrina (β-CD) ou hidroxipropil-β--ciclodextrina (HP-β-CD), incorporadas às formulações como misturas físicas ou complexadas ao fármaco, no perfil de liberação de comprimidos à base de hidroxipropilmetilcelulose (HPMC), desenvolvidos para modular adequadamente a liberação da furosemida por um período de oito horas. Para tanto, complexos de inclusão foram obtidos por liofilização e caracterizados por análise térmica e espectrofotometria. Comprimidos de 500 mg foram preparados por compressão direta. Mantiveram-se constantes nas formulações: furosemida (10%), HPMC (25%) e agente lubrificante (0,5%), variando-se a concentração do diluente. Avaliou-se, estatisticamente (ANOVA), a influência da adição de β-CD ou HP-β-CD ou lactose, nas eficiências de dissolução (ED) do fármaco. As ED foram calculadas a partir dos perfis de liberação, determinados após submissão dos comprimidos à dissolução, por 8 horas, utilizando-se meio tamponado pH 6,8 ou gradiente de pH. Os mecanismos de liberação foram indiretamente estimados por modelos matemáticos (ordem zero, primeira ordem ou Higuchi). A presença de ciclodextrinas nas formulações, tanto em mistura física quanto complexadas, gerou aumento significativo na velocidade e extensão de liberação da furosemida pelos comprimidos, propiciando cinética de acordo com o modelo de Higuchi. Adicionalmente, a complexação foi capaz de prover uma liberação pH-independente, representando significativa vantagem tecnológica. / Extended release dosage forms are especially effective for hypertension control. Additionally, the advantages of incorporating furosemide in such system is to keep the features of a loop diuretic, however, with a less intense and more lasting effect. Moreover, less discomfort to chronic patients and decreased number of daily administrations could be provided. Considering the limited solubility of furosemide and the technological advantages of cyclodextrins (CD) and hydrophilic matrix tablets, this work evaluates the influence of β-cyclodextrin (β-CD) or hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HP-β-CD) on the release profile of hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) tablets, aimed to modulate the drug release during an eight hour period The CD were incorporated to the formulations as physical mixtures or complexed with the drug. Thus, inclusion complexes were obtained by freeze-drying and characterized by thermal analysis and spectrophotometry. Tablets of 500 mg were prepared by direct compression. Furosemide (10%), HPMC (25%) and lubricant agent (0,5%) were kept constant in the formulations, varying the diluent concentration. The influence of β-CD or HP-β-CD or lactose addition, on the dissolution efficiency (DE) of the drug, was evaluated statistically by ANOVA. The DE were calculated performing dissolution assays of the tablets for 8 hours, using phosphate buffer at pH 6,8 or pH gradient as milieu. The release mechanisms were indirectly estimated by mathematical models (zero order, first order or Higuchi). The presence of CD in the formulations, even in physical mixture or complexed with the furosemide, demonstrated significant increase of the velocity and extension of the drug release, according to Higuchi\'s model. Nevertheless, the complexation was able to provide a pH-independent release, representing significant technological advantage.

Este trabalho se propõe a apresentar uma nova solução para o problema da dissolução de ar em reservatório hidropneumático. No capítulo introdutório são apresentadas informações e características sobre reservatório hidropneumático, sobretudo relacionadas ao seu funcionamento. Neste capítulo comenta-se sobre as principais soluções utilizadas para superar o problema da dissolução de ar. No segundo capítulo enumeram-se com detalhes os objetivos do trabalho. Na revisão da literatura são apresentadas diversas referências, relativas aos estudos do regime transitório e do comportamento do reservatório hidropneumático. No capítulo seguinte apresenta-se com detalhes a nova solução, que é o tema central desta tese. No capítulo 5 é feito o desenvolvimento do modelo matemático de cálculo de transitório, empregando o método das características, e estabelecendo as condições de contorno associadas a um reservatório hidropneumático convencional. No capítulo 6, estuda-se o fenômeno da dissolução de ar num reservatório hidropneumático. Através da elaboração de um equacionamento teórico e exemplos ilustrativos, a intenção é obter as equações que traduzam o mais próximo possível o que efetivamente ocorre dentro do reservatório em termos de transferência de massa de ar. O desenvolvimento dos capítulos 5 e 6 é importante, pois estabelecem as equações referentes a um reservatório hidropneumático convencional, que servirão de base para o desenvolvimento das equações correspondentes a um reservatório empregando a nova solução proposta. Isto é feito no capítulo 7. O capítulo 8 é referente aos testes realizados, onde são apresentados os resultados e as análises dos mesmos. Finalmente, entre muitas conclusões obtidas, há a clara constatação de que a solução proposta é viável, mas que, porém, o assunto não se esgotou, de forma que são feitas recomendações para trabalhos futuros. / This work proposes to present a new solution for the problem of the air dissolution in hydropneumatic reservoir. In the introductory chapter are presented information and characteristics about hydropneumatic reservoir, mainly the ones related to his operation. In this chapter it is commented about the main solutions used to overcome the problem of the air dissolution. In the second chapter the objectives of this work are presented. In the literature review several references are presented related to the studies of transitory regime and of the behavior of the hydropneumatic reservoir. In the following chapter it is presented with details the new solution, that is the central theme of this thesis. In chapter 5 the development of a mathematical model for calculation of transitory was made using the method of the characteristics, establishing the boundary conditions associated to a conventional hydropneumatic reservoir. In the chapter 6, the air dissolution phenomenon in a hydropneumatic reservoir is studied. Through the elaboration of theoretical equations and illustrative examples, the intention is to obtain the equations that translate the closest possible what occurs inside of the reservoir in terms of mass transfer of air. The development of the chapters 5 and 6 is important, because they establish the referring equations to a conventional hydropneumatic reservoir, which will serve as base for the development of equations corresponding to a reservoir using the new proposed solution. That is done in the chapter 7. Chapter 8 regards the tests accomplished, where the results and analyses of the same ones are presented. Finally, among many obtained conclusions, there is the clear verification that the proposed solution is viable, but that, however, the subject didn\'t become exhausted, so that there are made recommendations for future works.

A dissolução de fármacos administrados por via oral é pré-requisito para sua absorção e eficácia clínica. Esta constatação fornece a base para as tentativas de estabelecer correlações entre a dissolução in vitro e a biodisponibilidade in vivo de medicamentos, denominadas correlações in vitro - in vivo (CIVIV). As correlações in vitro-in vivo referem-se ao estabelecimento de uma relação racional entre propriedades biológicas, ou parâmetros derivados destas, produzidas por uma forma farmacêutica, e suas propriedades ou características físico-químicas. O estabelecimento desse tipo de correlação de dados pode possibilitar a substituição dos estudos in vivo, necessários para avaliação da biodisponibilidade de medicamentos, por estudos in vitro, com grandes vantagens éticas e econômicas. A probabilidade de obtenção de correlação in vitro-in vivo é maior quando o processo limitante da absorção do fármaco é a dissolução, o que ocorre para medicamentos contendo fármacos de classe biofarmacêutica II (baixa solubilidade e alta permeabilidade) e para sistemas de liberação controlada de fármacos. O diclofenaco de sódio (DFS) é um fármaco que possui ampla absorção através do intestino (próximo a 100%) e baixa solubilidade em pH abaixo de 6,0, o que o inclui na classe II do SCB. Caracteriza-se como antiinflamatório não esteroidal, com atividades analgésica e antipirética. Considerando as características físico-químicas e farmacológicas do DFS, é objetivo deste trabalho desenvolver e realizar uma validação interna e externa de correlação CIVIV para formulações contendo este fármaco. Para o desenvolvimento e validação interna de CIVIV, foram empregados comprimidos matriciais de DFS contendo o excipiente hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) como agente controlador da liberação do fármaco. Três formulações de DFS contendo HPMC em diferentes concentrações (com diferentes taxas de liberação do fármaco) foram avaliadas em estudo de dissolução. Os dados de fração absorvida, obtidas pelo método de deconvolução (MOURÃO, 2009), foram plotados diretamente com os dados de fração dissolvida, obtendo um CIVIV com determinação linear de 0,9738. Para a validação externa, o modelo de CIVIV obtido (intercepto e inclinação) foi utilizado para prever os dados de fração absorvida a partir dos dados de dissolução, empregando três formulações comerciais de DFS. Os resultados de absorção foram extrapolados pelo método de convolução para a obtenção da curva plasmática prevista. Os dados da curva plasmática prevista foram comparados aos dados da curva real de DFS, obtidas no estudo de biodisponibilidade, e os erros de predição (EP%) entre as curvas, foram estabelecidos para a validação externa. Uma CIVIV de nível C foi estabelecida entre diversos parâmetros, empregando as formulações matriciais de DFS e as formulações comerciais. De acordo com os resultados de nível C obtidos, a metodologia de dissolução proposta pode ser empregada para o desenvolvimento de novas formulações contendo o fármaco DFS. / The dissolution of drugs administered orally is a pre-requisite for its absorption and clinical effectiveness. This finding provides the basis for attempts to establish correlations between in vitro dissolution and in vivo bioavailability of drugs, called correlations in vitro-in vivo (IVIVC). The correlation between in vitro-in vivo refers to the establishment of a rational relationship between biological properties, or parameters derived from those produced by a pharmaceutical form and its properties or physicochemical characteristics. The establishment of this type of correlation data may allow the replacement of in vivo studies necessary to evaluate the bioavailability of drugs, for in vitro studies with high ethical and economic advantages. The probability of obtaining correlation in vitro-in vivo is greater when the process of limiting drug absorption is dissolution, which occurs for drug products containing drugs biopharmaceutical class II (low solubility and high permeability) and controlled release systems drugs. Diclofenac sodium (DFS) is a nonsteroidal anti-inflammatory drug with analgesic and antipyretic properties. The objective of this work is to develop and implement an internal and external validation correlation IVIVC for formulations of DFS. For the development and internal validation of IVIVC were employees of DFS matrix tablets containing the excipient hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) as a controlling agent drug release. Three formulations containing DFS in HPMC at different concentrations (with different rates of drug release) were evaluated in a study of dissolution. The absorbed fraction data obtained by the deconvolution method (MOURÃO, 2009), were plotted directly with the dissolved fraction data, obtaining a linear IVIVC with determination of 0.9738. For external validation, the obtained IVIVC model (intercept and slope) was used to predict the fraction absorbed data from dissolution data using three commercial formulations of DFS. The absorption results were extrapolated by the method of convolution to obtain the expected plasma curve. The plasma curve data were compared to data provided in real DFS curve, obtained in the bioavailability study, and the prediction error (PE%) between the curves were established for external validation. A level C IVIVC has been established between various parameters, using the matrix formulations of DFS and commercial formulations. According to the results obtained from C-level, the methodology proposed dissolution can be used to develop new drug formulations containing the DFS drug.

A correlação in vitro - in vivo (CIVIV) refere-se ao estabelecimento de uma relação racional entre uma propriedade in vitro de uma forma farmacêutica (FF) e uma característica biológica, ou parâmetros derivados destas, produzidas a partir da absorção do fármaco, liberado por uma FF. Para o desenvolvimento de uma CIVIV, são necessárias três ou mais formulações, as quais são avaliadas em relação ao comportamento de dissolução e à biodisponibilidade (BD), e por meio do cálculo de deconvolução, estimam-se as frações absorvidas. A furosemida, fármaco modelo, é um diurético usado no tratamento de hipertensão. Este fármaco é classificado como classe IV do sistema de classificação biofarmacêutico (SCB) (Amidon et al., 1995). O objetivo do presente trabalho foi estabelecer uma CIVIV para formas farmacêuticas (FFs) de liberação modificada contendo complexo de furosemida e hidroxipropil-&#946-ciclodextrina (HP-&#946-CD), a partir de ensaios de dissolução e estudos de BD. O complexo de furosemida e HP-&#946-CD foi obtido por liofilização e caracterizado por análise térmica, solubilidade e permeabilidade. A partir do complexo, foram produzidas cinco formulações de comprimidos de liberação modificada, com diferentes concentrações de hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) (10-30%). Estas foram submetidas aos estudos de dissolução com o aparato II. Destas, foram selecionadas três formulações com perfis distintos e submetidas ao estudo com o aparato IV e posteriormente ao estudo de BD. A partir destes resultados foi estabelecida uma CIVIV e esta foi avaliada por meio da validação interna. Foi realizado o estudo in silico de previsão das curvas de decaimento plasmático com emprego dos programas, STELLA® e Simcyp®, a partir dos dados: solubilidade da furosemida; dissolução a partir das formulações e dados farmacocinéticos obtidos a partir da injeção intravenosa do medicamento referência. Quanto à caracterização do complexo, os ensaios termoanalíticos sugerem que a furosemida forme complexo de inclusão com a HP-β-CD pela técnica da liofilização. Observou-se o aumento da solubilidade em relação ao fármaco puro. Entretanto, quanto à permeabilidade, avaliada por meio do PAMPA (permeabilidade em membrana artificial paralela), os resultados foram semelhantes entre o fármaco puro e o complexo. Quanto ao comportamento de dissolução, avaliado com emprego dos aparatos II e IV, observou-se que as formulações apresentaram perfis de dissolução distintos. Os resultados do estudo de BD indicaram que a concentração do HPMC tem impacto relevante na absorção da furosemida. Foram obtidas correlações lineares a partir dos dados de fração absorvida e de dissolução, com coeficiente de determinação de 0,7662 para o aparato II e de 0,96017 para o IV. A validação interna da CIVIV empregando o aparato IV indicou que a correlação foi satisfatória. O estudo in silico de previsão das curvas de decaimento plasmático demonstrou que, nas condições empregadas, o modelo desenvolvido com o STELLA® foi mais preditivo do que o obtido pelo Simcyp®. / The in vitro - in vivo correlation (IVIVC) refers to the establishment of a rational relationship between a in vitro property of a pharmaceutical form (PF) and a biological characteristic or parameters derived from those, produced from the absorption of a drug released from a PF. For the development of an IVIVC, it is necessary three or more formulations, which are evaluated in relation to the dissolution behavior and for bioavailability (BA), calculating by deconvolution, an estimated absorbed fractions. Furosemide, a model drug, is a diuretic used in the treatment of hypertension. This drug is classified as class IV from biopharmaceutical classification system (BCS) (Amidon et al., 1995). The objective of this study was to establish an IVIVC for pharmaceutical forms (PFs) with modified release containing furosemide complexed with hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HP-β-CD), from dissolution tests and BA studies. The complex of furosemide and HP-β-CD was obtained by freeze-drying and characterized by thermal analysis, the solubility and the permeability. From the complex were produced five modified release tablet formulations, with different concentrations of hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) (10-30%). These formulations were subjected to dissolution studies with the apparatus II. From these, three formulations with distinct profiles were selected and subjected to dissolution study with apparatus IV and subsequently to the BA study. From these results, an IVIVC was established and this was evaluated by internal validation. The in silico study was conducted to predict plasma decay curves with employment programs, STELLA® and Simcyp®, from the following data: furosemide solubility, dissolution from the formulations evaluated and pharmacokinetic data obtained from intravenous drug reference. From characterization of the complex, the thermoanalytical tests suggest that furosemide form inclusion complex with HP-β-CD by freeze-drying technique. It was observed an increased solubility compared to the pure drug. However, permeability results, as assessed by the PAMPA (Parallel artificial membrane permeability), were similar for both furosemide and the complex. As for the dissolution behavior, evaluated with apparatus II and IV, so it was observed that the formulations showed an distintict profile. it was observed that the formulations produced showed different dissolution profiles. The results form BA assays indicated that the HPMC concentration has an important impact on the furosemide absorption. It was obtained a linear correlation from absorption fraction and dissolution data, with the determination coefficient of 0.7662 to apparatus II and 0.96017 from apparatus IV. Internal validation, with the IVIVC obtainted from apparatus IV, indicated that the correlation obtained was satisfactory. The in silico study predicted plasma decay curves, showed that under the conditions used, the model developed with STELLA® was more predictive than the model obtained by Simcyp®.