Após a reunião de Kyoto ficou estabelecido o sistema de \"crédito carbono\" no qual as indústrias que reduzissem a emissão de gás carbônico para o ambiente aufeririam algumas vantagens. Neste sentido já há uma procura por parte de algumas empresas em reduzir esta emissão. Na maioria dos casos esta emissão é reduzida por meio da absorção do CO2 através de uma base, por exemplo, soda, amônia, cal, aminas, entre outras. O caso da amônia e da soda é interessante para empresas que possuem outros efluentes com estas bases em concentrações bem baixas, resultando assim soluções bem diluídas dos sais correspondentes. Soluções muito diluídas ou são descartadas no meio ambiente, que atualmente é proibido, ou são concentradas. A concentração, dessas soluções, usando vapor como meio de aquecimento torna-se um contra-senso por exigir a emissão de CO2 decorrente da queima de óleo combustível em caldeiras. Técnicas bem mais compatíveis com a preservação ambiental serão bem vindas daqui por diante, principalmente aquelas que não emitem CO2. Observando este fato este trabalho visa desenvolver um evaporador com promotor de película, em escala de laboratório para concentrar soluções diluídas, empregando energia solar como meio de aquecimento. O procedimento proposto não emite CO2, sendo mais compatível com a preservação ambiental. O equipamento construído consta de: coletor solar tipo placa plana com inclinação ajustável, promotor de película (aderido ao coletor),distribuidor de líquido, coletor de concentrado e acessórios. Foram estudadas as influências das variáveis: inclinação do coletor, vazão de alimentação e condições meteorológicas, na taxa de evaporação. As condições meteorológicas não podem ser controladas, mas foram constantemente monitoradas. Obtiveram-se maiores eficiências, quando a inclinação do coletor foi ajustada mensalmente, com valores até 36,4% maiores do que quando o coletor permanece fixo. / The system of Carbon Credits established by the 1997 Kyoto Protocol benefits companies that reduce their emissions of carbon into the environment with some advantages. Since the Protocol was signed, many companies have sought new ways to reduce their emissions. In most cases, these emissions are reduced through CO2 absorption by a base, e.g., soda, ammonia, lime and amines, among others. Ammonia and soda are interesting bases for companies that produce other effluents containing these products in much lower concentrations, resulting in highly diluted solutions of the corresponding salts. Highly diluted solutions are either discharged into the environment, which is forbidden today, or they are concentrated. Concentrating these solutions using vapor, as a means of heating is unfeasible since that would involve the emission of CO2 from burning oil in boilers. Therefore, from now on, attention will focus increasingly on more environmentally friendly techniques, especially techniques that do not cause CO2 emissions. A solar energy powered falling film evaporator with film promoter was developed for concentrating diluted solutions (industrial effluents). The procedure proposed here does not emit CO2, making it a viable alternative to the method of concentrating solutions. This novel device consists of the following components: a flat plate solar collector with adjustable inclination, a film promoter (adhering to the collector), a liquid distributor, a concentratecollector, and accessories. The evaporation rate of the device was found to be affected both by the inclination of the collector and by the feed flow. The meteorological variables cannot be controlled, but were monitored constantly to ascertain the behavior of the equipment in response to the variations occurring throughout the day. ) Higher efficiencies were attained when the inclination of the collector was adjusted monthly, showing up to 36.4% higher values than when the collector remained in a fixed position.

Após a reunião de Kyoto ficou estabelecido o sistema de \"crédito carbono\" no qual as indústrias que reduzissem a emissão de gás carbônico para o ambiente aufeririam algumas vantagens. Neste sentido já há uma procura por parte de algumas empresas em reduzir esta emissão. Na maioria dos casos esta emissão é reduzida por meio da absorção do CO2 através de uma base, por exemplo, soda, amônia, cal, aminas, entre outras. O caso da amônia e da soda é interessante para empresas que possuem outros efluentes com estas bases em concentrações bem baixas, resultando assim soluções bem diluídas dos sais correspondentes. Soluções muito diluídas ou são descartadas no meio ambiente, que atualmente é proibido, ou são concentradas. A concentração, dessas soluções, usando vapor como meio de aquecimento torna-se um contra-senso por exigir a emissão de CO2 decorrente da queima de óleo combustível em caldeiras. Técnicas bem mais compatíveis com a preservação ambiental serão bem vindas daqui por diante, principalmente aquelas que não emitem CO2. Observando este fato este trabalho visa desenvolver um evaporador com promotor de película, em escala de laboratório para concentrar soluções diluídas, empregando energia solar como meio de aquecimento. O procedimento proposto não emite CO2, sendo mais compatível com a preservação ambiental. O equipamento construído consta de: coletor solar tipo placa plana com inclinação ajustável, promotor de película (aderido ao coletor),distribuidor de líquido, coletor de concentrado e acessórios. Foram estudadas as influências das variáveis: inclinação do coletor, vazão de alimentação e condições meteorológicas, na taxa de evaporação. As condições meteorológicas não podem ser controladas, mas foram constantemente monitoradas. Obtiveram-se maiores eficiências, quando a inclinação do coletor foi ajustada mensalmente, com valores até 36,4% maiores do que quando o coletor permanece fixo. / The system of Carbon Credits established by the 1997 Kyoto Protocol benefits companies that reduce their emissions of carbon into the environment with some advantages. Since the Protocol was signed, many companies have sought new ways to reduce their emissions. In most cases, these emissions are reduced through CO2 absorption by a base, e.g., soda, ammonia, lime and amines, among others. Ammonia and soda are interesting bases for companies that produce other effluents containing these products in much lower concentrations, resulting in highly diluted solutions of the corresponding salts. Highly diluted solutions are either discharged into the environment, which is forbidden today, or they are concentrated. Concentrating these solutions using vapor, as a means of heating is unfeasible since that would involve the emission of CO2 from burning oil in boilers. Therefore, from now on, attention will focus increasingly on more environmentally friendly techniques, especially techniques that do not cause CO2 emissions. A solar energy powered falling film evaporator with film promoter was developed for concentrating diluted solutions (industrial effluents). The procedure proposed here does not emit CO2, making it a viable alternative to the method of concentrating solutions. This novel device consists of the following components: a flat plate solar collector with adjustable inclination, a film promoter (adhering to the collector), a liquid distributor, a concentratecollector, and accessories. The evaporation rate of the device was found to be affected both by the inclination of the collector and by the feed flow. The meteorological variables cannot be controlled, but were monitored constantly to ascertain the behavior of the equipment in response to the variations occurring throughout the day. ) Higher efficiencies were attained when the inclination of the collector was adjusted monthly, showing up to 36.4% higher values than when the collector remained in a fixed position.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-08-24Bitstream added on 2014-06-13T20:50:23Z : No. of bitstreams: 1 santos_jc_me_bauru.pdf: 1909289 bytes, checksum: 46f1166eec4b53fcdc6e5fe6a3b31b70 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Neste trabalho foi realizada a deposição através da técnica de evaporação resistiva, de filmes finos de GaAs (arseneto de gálio) e de Al (alumínio) com posterior oxidação deste último, formando 'Al IND. 2''O IND. 3' (óxido de alumínio ou alumina) e a caracterização dos filmes de GaAs e da heteroestrutura formada por 'Al IND. 2''O IND. 3' e GaAs. A confecção do dispositivo combinando estes compostos serviu para a investigação das características relevantes do sistema para potencial aplicação em transistores. O trabalho compreendeu investigação sobre as condições de deposição, e foram avaliadas principalmente as características elétricas dos filmes produzidos individualmente. Os resultados apresentados incluem: resistividade em função da temperatura, corrente-voltagem em função da temperatura, difração de raios-X e transmitância na região do infravermelho. Para caracterização do desempenho do sistema 'Al IND. 2''O IND. 3'/GaAs, um transistor simples foi construído sob um substrato de vidro borossilicato com uma camada de GaAs e outra de 'Al IND. 2''O IND. 3'. Os contatos de fonte, dreno e gate foram feitos de In. Essa estrutura permite a medida da corrente de fuga e a avaliação de outras características do sistema. Neste dispositivo foram avaliadas as características corrente-voltagem em função da temperatura, e também a interação com luz, já que GaAs, por apresentar gap direto, torna-se atraente para aplicações opto-eletrônicas. Assim medidas de elétricas foto-induzidas foram realizadas com excitação com fontes de luz branca. Com o intuito de se avaliar a qualidade dos filmes de GaAs obtidos pela evaporação resistiva, tanto a caracterização estrutural quando elétrica também foram feitas em filmes finos de GaAs depositados por sputtering, de modo a se ter um padrão de comparação. / In this work, the deposition of GaAs (gallium arsenide) and Al (aluminum) thin films is carried out by the resistive evaporation technique. In the latter case, an oxidation of the film is accomplished, leading to 'Al IND. 2''O IND. 3' (alumina) formation. The characterization of GaAs thin films and the heterostructure formed by 'Al IND. 2''O IND. 3' and GaAs is also carried out. The elaboration of the device combining these compounds allows investigating the relevant characteristics of this system to potential application in transistors. The work evolved investigation on the deposition conditions, and the electrical characteristics of the films were also evaluated separately. Results includes: resistivity as function of temperature, X-ray diffraction and near infrared transmittance. For characterization of the performance of the 'Al IND. 2''O IND. 3'/GaAs system, a simple transistor was built on a borosilicate glass substrate, with a 'Al IND. 2''O IND. 3' layer on top of a GaAs layer. The contacts of source, drain and gate were done using In. This structure allows evaluating the leak current and other characteristics of this system. In this device, it was evaluated the current - voltage characteristics and the interaction with light, because GaAs, due to its direct bandgap, become very attractive for opto-electronic applications. The, the photo-induced electrical measurements were done under excitation with white light. Aiming the evaluation of the quality of films deposited by the resistive evaporation technique, electrical as well as structural characterization were also carried out for GaAs thin films deposited by sputtering, in order to have a comparing parameter.

Made available in DSpace on 2016-08-15T20:31:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoaoPAFQ_DISSERT.pdf: 588963 bytes, checksum: 5fd8cce22c3bed37458f3c665452d3cb (MD5) Previous issue date: 2010-08-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study aimed to evaluate the effects of environment on the physiological variables in agouti (Dasyprocta aguti; Linnaeus, 1766) and determine the heat loss by evaporation of this rodent. The respiratory rate had a significant effect (P<0.05) of the sex, with males being those with the highest average. Only age had significant effect (P<0.05) on rectal temperature, with the young exhibiting an average temperature higher than the adults. The right tympanic temperature was affected by sex at a significance level of 5% probability, with females having the higher average temperatures. In different ages and sexes groups, the right tympanic temperature remained above the left tympanic temperature. The temperature of the body surface had a significant effect (P<0.05) of the interaction (Sex with Age). The animal´s effect occurred while the black globe temperature in the shade remained below 32o C. Preliminary results on the distribution of body surface temperature showed significant effect (P<0.01) of body regions evaluated, with the ears (37.40±0.04° C) and the hind feet (35.89±0.04o C) had higher average temperatures. Histological analysis of skin did not reveal the presence of sweat glands. The mechanisms of latent heat loss was not affected by sex and age and showed no significant correlation with the meteorological variables. The mean and standard deviation for the heat loss by evaporation in agouti was 10.76±6.67 Wm-2. / Este estudo objetivou avaliar os efeitos do ambiente sobre o comportamento das variáveis fisiológicas de cutias (Dasyprocta aguti; Linnaeus, 1766) e determinar a perda de calor por evaporação desse roedor. A freqüência respiratória sofreu efeito significativo (P<0,05) do sexo, sendo os machos aqueles com a média mais elevada. Apenas a idade apresentou significância (P<0,05) sobre a temperatura retal, com os filhotes exibindo uma temperatura média superior aos adultos. A temperatura timpânica direita sofreu efeito do sexo ao nível de significância de 5% de probabilidade, com as fêmeas apresentando as temperaturas médias mais elevadas. Nos diferentes sexos e faixas etárias, a temperatura timpânica direita manteve-se superior à temperatura timpânica esquerda. A temperatura da superfície corporal sofreu efeito significativo (P<0,05) da interação (Sexo com Idade), ocorrendo efeito do animal somente enquanto a temperatura do globo negro à sombra manteve-se abaixo de 32o C. Resultados preliminares sobre a distribuição da temperatura da superfície corporal demonstraram efeito significativo (P<0,01) das regiões corporais avaliadas, com as orelhas (37,40±0,04o C) e as patas posteriores (35,89±0,04o C) apresentando temperaturas médias mais elevadas. A análise histológica da pele não revelou a presença de glândulas sudoríparas. Os mecanismos latentes de termólise não sofreram efeito significativo do sexo e da idade e não mostraram correlação significativa com as variáveis meteorológicas. A média e o desvio padrão da média para a perda de calor por evaporação na cutia foi 10,76±6,67 W.m-2.

Micropartículas contendo pantoprazol foram preparadas e caracterizadas a fim de se obter sistemas multiparticulados gastro-resistentes. O trabalho foi delineado buscando-se a melhor técnica de preparação das micropartículas, assim como o estudo do processo, aumento de escala e avaliação biológica. A metodologia analítica para quantificação do pantoprazol nas micropartículas foi desenvolvida e validada. O método mostrou-se seletivo, linear, preciso e exato. A estabilidade do pantoprazol em tampão fosfato pH 7,4 foi avaliada para verificar a viabilidade da utilização deste tampão como meio de dissolução. O pantoprazol apresentou-se estável durante 6 h e considerado adequado para estudos de dissolução. A primeira técnica utilizada na preparação de micropartículas foi a evaporação de solvente, utilizando uma emulsão O/O. O polímero utilizado foi Eudragit® S100. As micropartículas apresentaram diâmetro de 56 μm e, segundo análises de DSC e IV, o fármaco apresentou-se molecularmente disperso no polímero. As micropartículas apresentaram atividade anti-ulcerogênica em modelo de ulceração gástrica em ratos por etanol, enquanto a solução aquosa de pantoprazol não apresentou atividade. Estas micropartículas foram comprimidas e permaneceram intactas no interior dos comprimidos. Quanto à proteção do pantoprazol em meio ácido, 61 % da quantidade inicial do fármaco permaneceram estáveis após 30 min em meio ácido. Uma segunda formulação utilizando a mesma técnica foi preparada coma a adição de poli(ε-caprolactona) à formulação de Eudragit® S100. O objetivo da inclusão do segundo polímero foi a obtenção de uma blenda capaz de promover liberação controlada do pantoprazol e ao mesmo tempo conferir gastro-resistência. Esta formulação também apresentou atividade anti-ulcerogênica in vivo. Os comprimidos contendo estas micropartículas apresentaram liberação controlada e gastroresistência. A segunda técnica avaliada no desenvolvimento de micropartículas contendo pantoprazol foi a secagem por aspersão. Micropartículas contendo Eudragit® S100 foram produzidas e apresentaram bom rendimento, eficiência de encapsulação e estabilização do pantoprazol em meio ácido. As micropartículas foram avaliadas quanto a permeação intestinal utilizando modelo de intestino invertido. A permeação intestinal foi diretamente proporcional à liberação em tampão fosfato pH 7,4, estabelecendo uma correlação de nível A. Devido a esses fatores, estas micropartículas foram selecionadas para preparação em escala piloto. Diferentes condições operacionais foram testadas e o diâmetro médio das partículas xxiv variou entre 6.7 e 24.5 μm, influenciado pela concentração inicial de sólidos. As condições operacionais que produziram micropartículas com maior gastroresistência foram selecionadas para estudo de estabilidade. As micropartículas apresentaram-se estáveis por 6 meses em condições aceleradas de armazenamento e não adsorveram umidade ao longo do tempo. A avaliação in vivo demonstrou a atividade anti-ulcerogênica desta formulação. No entanto, a formulação apresentou baixa densidade e fluxo pobre, dificultando a granulação e compressão. A forma farmacêutica desenvolvida foram aglomerados ou soft pellets, contendo micropartículas de pantoprazol e um excipiente de manitol e lecitina preparado por spray-drying. Os aglomerados apresentaram adequadas características de fluxo e rápida desintegração não afetando a gastro-resistência das micropartículas. A técnica de spray-drying também foi utilizada com uma blenda de Eudragit® S100 e HPMC, também visando uma liberação controlada do pantoprazol. As micropartículas apresentaram alta eficiência de encapsulação e também reduziram a formação de úlceras gástricas por etanol em ratos. Os comprimidos contendo micropartículas preparadas com a blenda apresentaram mais de 90 % de estabilização em meio ácido. Este processo também foi escalonado e as melhores condições operacionais determinadas. O processo foi reprodutível em relação ao diâmetro, densidade, eficiência de encapsulação e gastro-resistência. Esta formulação foi estável por 6 meses a 40 °C e 75 % de umidade. As quatro formulações descritas neste trabalho foram testadas quanto à estabilização do pantoprazol frente à luz UVC. O pantoprazol demonstrou ser fotoinstável tanto em solução metanólica como sólido e apenas as micropartículas preparadas com Eudragit® S100 aumentaram a fotoestabilidade do pantoprazol. Baseado no conjunto de resultados, os aglomerados contendo micropartículas de Eudragit® S100 foram selecionadas para serem testadas quanto a sua farmacocinética, em comparação com o comprimido comercial de referência. Os aglomerados demonstraram ser mais rapidamente absorvidos, reduzindo o Tmax de 90 para 43 min, mantendo mesma biodisponibilidade oral. Desta forma, podemos concluir que o pantoprazol foi microencapsulado com sucesso e as micropartículas aumentaram a estabilidade do fármaco em meio ácido e frente à luz, além de reduzir o tempo para atingir a concentração máxima do mesmo. / The aim of the thesis is to develop, characterize and evaluate two drug delivery systems containing gastro-resistant pantoprazole microparticles, one for the prompt dissolution and the other one for controlled release of pantoprazole. First, an analytical method was developed and validated for the quantification of sodium pantoprazole by HPLC. The stability of pantoprazole in phosphate buffer at pH 7.4 was also evaluated during 22 days. The results showed that the method was specific, linear, precise and exact. Pantoprazole was stable in phosphate buffer pH 7.4 for 6 h. Then, the solvent evaporation technique was applied in the preparation of gastroresistant pantoprazole-loaded microparticles using an O/O emulsion. Furthermore, tablets containing the microparticles were also investigated. Microparticles presented spherical and smooth morphologies and they remained intact in the inner surface of tablets. DSC and IR analyses showed that pantoprazole was physically and molecularly dispersed in the polymer. In vivo anti-ulcer evaluation showed that the microparticles were able to protect the rat stomachs against ulcer formation by ethanol, while the drug aqueous solution did not present activity. Concerning the acid protection, tablets showed a satisfactory drug protection in acid medium (61 % after 30 min). As a second formulation, microparticles of poly(ε-caprolactone) blended with Eudragit® S100 were prepared in order to provide controlled release and gastroresistance. This formulation showed in vivo protection of stomachs against ulceration caused by ethanol in rats. These microparticles were tableted and the tablets demonstrated slower drug release and higher acid protection than the microparticles before tableting. The spray drying technique was also used to prepare pantoprazoleloaded microparticles. Microparticles containing pantoprazole and Eudragit S100® presented high encapsulation efficiency and good stabilization in acid medium. Microparticles prevented ulceration by ethanol in vivo. These microparticles showed more adequate characteristics for the preparation of a drug delivery system than the one prepared by solvent evaporation. The physical characteristics of pantoprazole microparticles produced in different spray dryers and operational conditions were investigated. In all conditions tested it was possible to obtain powders that presented spherical shape microparticles, with mean sizes from 6.7 to 24.5 μm. The size was xxvi mainly affected by the initial feed concentration (2.2 or 6.6% w/w). All powders presented very poor flow. Under accelerated conditions of storage, the selected microparticles were stable for 6 months. The microparticles couldn’t be tableted and then, the microparticles were agglomerated with mannitol/lecithin powder. The agglomerates presented good technological properties and did not influence the drug release and the gastro-resistance of the pantoprazole microencapsulated. The spray drying technique was also used to prepare microparticles aiming to provide gastroresistance and to control the drug release, using a blend of Eudragit S100® and HPMC. DSC analyses showed that the drug is molecularly dispersed in the microparticles, and in vivo anti-ulcer evaluation demonstrated that microparticles were effective in protecting stomach against ulceration. In vitro gastro-resistance study showed that the microparticles stabilized pantoprazole in 62.0 % and tablets containing the microparticles in 97.5 % and provided a controlled release of the drug. This formulation was also studied in different scales of production and spray-drier designs. The microparticles were produced in different spray-driers and operational conditions at laboratory and pilot scales. The microparticles produced with two fluid nozzle atomizer and 196 kPa were prepared in three consecutive days for the process validation. The powders showed reproducible diameter, low polydispersity, similar bulk densities, encapsulation efficiency and gastro-resistance. These microparticles were evaluated for their accelerate stability. The microparticles presented less than 5 % of degradation after 180 days at 40 °C and 75 % of RH. These same microparticles were agglomerated using mannitol/lechitin spray-dried as excipient. Different amounts of lecithin and mannitol were used, but only one formulation did not alter the pantoprazole release from the microparticles, as well as the gastro-resistance. The four different formulations of microparticles characterized in this study were tested for the stabilization of pantoprazol under UVC light. Only the microparticles prepared with Eudragit® S100 improved the drug photostability. Based on the results, the agglomerates containing microparticles prepared by spray-drying with Eudragit® S100 were selected for the pharmacokinetics study in dogs. The agglomerates presented similar AUC than the reference tablet, but reduced the Tmax. In conclusion, pantopazole-loaded microparticles were successfully prepared and the stability of pantoprazol in acid medium and under light was improved. Furthermore, the time to peak plasma was reduced.

Neste trabalho, o fenômeno de evaporação em gases rarefeitos e analisado, para o caso de uma espécie de gás bem como de misturas binárias. Evaporação fraca e forte são consideradas para escoamentos de gases em canal e semi-espaco. Também e investigado o fenômeno conhecido como reverso de temperatura, típico de gases em estado de rarefação. O método ADO, uma versão analítica do método de ordenadas discretas, é utilizado para construção de soluções em forma fechada para os diversos problemas e quantidades de interesse, como perfis de temperatura e fluxos de calor. Para o caso de um gás, uma solução unificada e desenvolvida para problemas formulados a partir dos modelos cinéticos, derivados da equação de Boltzmann, BGK, S, Gross- Jackson e MRS. No caso de mistura binária de gases, a formulação matemática e baseada no modelo McCormack. Particularmente, quando a evaporação forte e abordada, e aspectos não lineares devem ser incluídos, a versão não linear do modelo BGK e utilizada. Neste caso, a solução ADO do modelo linear e utilizada em um processo chamado de pós-processamento para inclusão dos termos não lineares do problema e reavaliação das quantidades de interesse, evidenciando melhoria dos resultados obtidos pela formulação linear. Uma serie de resultados numéricos são listados e é observada, de forma geral, excelente exatidão e eficiência computacional. / In this work, evaporation phenomena in rarefied gas flow, for one gas case and binary mixtures, are analyzed. Weak and strong evaporation are considered in channel and half-space problems. The reverse of temperature problem, typical in rarefied gas dynamics, is also investigated. The ADO method, an analytical version of the discrete ordinates method, is used to develop closed form solutions, to several problems and quantities of interest, as temperature profiles and heat flows. For the one gas case, an unified solution is developed for the BGK, S, Gross-Jackson and MRS models, derived from the Boltzmann equation. For binary mixtures, the mathematical formulation is based on the McCormack model. Particularly, when strong evaporation is investigated, and nonlinear aspects have to be included, the nonlinear BGK model is used. In this case, the ADO solution, provided by the linear model, is considered in a post-processing procedure which takes into account the nonlinear terms to evaluate the quantities of interest, and improved results are obtained, in comparison with the linear version. A series of numerical results are listed and, in general, an excellent accuracy and good computational efficiency are observed.

Micropartículas contendo pantoprazol foram preparadas e caracterizadas a fim de se obter sistemas multiparticulados gastro-resistentes. O trabalho foi delineado buscando-se a melhor técnica de preparação das micropartículas, assim como o estudo do processo, aumento de escala e avaliação biológica. A metodologia analítica para quantificação do pantoprazol nas micropartículas foi desenvolvida e validada. O método mostrou-se seletivo, linear, preciso e exato. A estabilidade do pantoprazol em tampão fosfato pH 7,4 foi avaliada para verificar a viabilidade da utilização deste tampão como meio de dissolução. O pantoprazol apresentou-se estável durante 6 h e considerado adequado para estudos de dissolução. A primeira técnica utilizada na preparação de micropartículas foi a evaporação de solvente, utilizando uma emulsão O/O. O polímero utilizado foi Eudragit® S100. As micropartículas apresentaram diâmetro de 56 μm e, segundo análises de DSC e IV, o fármaco apresentou-se molecularmente disperso no polímero. As micropartículas apresentaram atividade anti-ulcerogênica em modelo de ulceração gástrica em ratos por etanol, enquanto a solução aquosa de pantoprazol não apresentou atividade. Estas micropartículas foram comprimidas e permaneceram intactas no interior dos comprimidos. Quanto à proteção do pantoprazol em meio ácido, 61 % da quantidade inicial do fármaco permaneceram estáveis após 30 min em meio ácido. Uma segunda formulação utilizando a mesma técnica foi preparada coma a adição de poli(ε-caprolactona) à formulação de Eudragit® S100. O objetivo da inclusão do segundo polímero foi a obtenção de uma blenda capaz de promover liberação controlada do pantoprazol e ao mesmo tempo conferir gastro-resistência. Esta formulação também apresentou atividade anti-ulcerogênica in vivo. Os comprimidos contendo estas micropartículas apresentaram liberação controlada e gastroresistência. A segunda técnica avaliada no desenvolvimento de micropartículas contendo pantoprazol foi a secagem por aspersão. Micropartículas contendo Eudragit® S100 foram produzidas e apresentaram bom rendimento, eficiência de encapsulação e estabilização do pantoprazol em meio ácido. As micropartículas foram avaliadas quanto a permeação intestinal utilizando modelo de intestino invertido. A permeação intestinal foi diretamente proporcional à liberação em tampão fosfato pH 7,4, estabelecendo uma correlação de nível A. Devido a esses fatores, estas micropartículas foram selecionadas para preparação em escala piloto. Diferentes condições operacionais foram testadas e o diâmetro médio das partículas xxiv variou entre 6.7 e 24.5 μm, influenciado pela concentração inicial de sólidos. As condições operacionais que produziram micropartículas com maior gastroresistência foram selecionadas para estudo de estabilidade. As micropartículas apresentaram-se estáveis por 6 meses em condições aceleradas de armazenamento e não adsorveram umidade ao longo do tempo. A avaliação in vivo demonstrou a atividade anti-ulcerogênica desta formulação. No entanto, a formulação apresentou baixa densidade e fluxo pobre, dificultando a granulação e compressão. A forma farmacêutica desenvolvida foram aglomerados ou soft pellets, contendo micropartículas de pantoprazol e um excipiente de manitol e lecitina preparado por spray-drying. Os aglomerados apresentaram adequadas características de fluxo e rápida desintegração não afetando a gastro-resistência das micropartículas. A técnica de spray-drying também foi utilizada com uma blenda de Eudragit® S100 e HPMC, também visando uma liberação controlada do pantoprazol. As micropartículas apresentaram alta eficiência de encapsulação e também reduziram a formação de úlceras gástricas por etanol em ratos. Os comprimidos contendo micropartículas preparadas com a blenda apresentaram mais de 90 % de estabilização em meio ácido. Este processo também foi escalonado e as melhores condições operacionais determinadas. O processo foi reprodutível em relação ao diâmetro, densidade, eficiência de encapsulação e gastro-resistência. Esta formulação foi estável por 6 meses a 40 °C e 75 % de umidade. As quatro formulações descritas neste trabalho foram testadas quanto à estabilização do pantoprazol frente à luz UVC. O pantoprazol demonstrou ser fotoinstável tanto em solução metanólica como sólido e apenas as micropartículas preparadas com Eudragit® S100 aumentaram a fotoestabilidade do pantoprazol. Baseado no conjunto de resultados, os aglomerados contendo micropartículas de Eudragit® S100 foram selecionadas para serem testadas quanto a sua farmacocinética, em comparação com o comprimido comercial de referência. Os aglomerados demonstraram ser mais rapidamente absorvidos, reduzindo o Tmax de 90 para 43 min, mantendo mesma biodisponibilidade oral. Desta forma, podemos concluir que o pantoprazol foi microencapsulado com sucesso e as micropartículas aumentaram a estabilidade do fármaco em meio ácido e frente à luz, além de reduzir o tempo para atingir a concentração máxima do mesmo. / The aim of the thesis is to develop, characterize and evaluate two drug delivery systems containing gastro-resistant pantoprazole microparticles, one for the prompt dissolution and the other one for controlled release of pantoprazole. First, an analytical method was developed and validated for the quantification of sodium pantoprazole by HPLC. The stability of pantoprazole in phosphate buffer at pH 7.4 was also evaluated during 22 days. The results showed that the method was specific, linear, precise and exact. Pantoprazole was stable in phosphate buffer pH 7.4 for 6 h. Then, the solvent evaporation technique was applied in the preparation of gastroresistant pantoprazole-loaded microparticles using an O/O emulsion. Furthermore, tablets containing the microparticles were also investigated. Microparticles presented spherical and smooth morphologies and they remained intact in the inner surface of tablets. DSC and IR analyses showed that pantoprazole was physically and molecularly dispersed in the polymer. In vivo anti-ulcer evaluation showed that the microparticles were able to protect the rat stomachs against ulcer formation by ethanol, while the drug aqueous solution did not present activity. Concerning the acid protection, tablets showed a satisfactory drug protection in acid medium (61 % after 30 min). As a second formulation, microparticles of poly(ε-caprolactone) blended with Eudragit® S100 were prepared in order to provide controlled release and gastroresistance. This formulation showed in vivo protection of stomachs against ulceration caused by ethanol in rats. These microparticles were tableted and the tablets demonstrated slower drug release and higher acid protection than the microparticles before tableting. The spray drying technique was also used to prepare pantoprazoleloaded microparticles. Microparticles containing pantoprazole and Eudragit S100® presented high encapsulation efficiency and good stabilization in acid medium. Microparticles prevented ulceration by ethanol in vivo. These microparticles showed more adequate characteristics for the preparation of a drug delivery system than the one prepared by solvent evaporation. The physical characteristics of pantoprazole microparticles produced in different spray dryers and operational conditions were investigated. In all conditions tested it was possible to obtain powders that presented spherical shape microparticles, with mean sizes from 6.7 to 24.5 μm. The size was xxvi mainly affected by the initial feed concentration (2.2 or 6.6% w/w). All powders presented very poor flow. Under accelerated conditions of storage, the selected microparticles were stable for 6 months. The microparticles couldn’t be tableted and then, the microparticles were agglomerated with mannitol/lecithin powder. The agglomerates presented good technological properties and did not influence the drug release and the gastro-resistance of the pantoprazole microencapsulated. The spray drying technique was also used to prepare microparticles aiming to provide gastroresistance and to control the drug release, using a blend of Eudragit S100® and HPMC. DSC analyses showed that the drug is molecularly dispersed in the microparticles, and in vivo anti-ulcer evaluation demonstrated that microparticles were effective in protecting stomach against ulceration. In vitro gastro-resistance study showed that the microparticles stabilized pantoprazole in 62.0 % and tablets containing the microparticles in 97.5 % and provided a controlled release of the drug. This formulation was also studied in different scales of production and spray-drier designs. The microparticles were produced in different spray-driers and operational conditions at laboratory and pilot scales. The microparticles produced with two fluid nozzle atomizer and 196 kPa were prepared in three consecutive days for the process validation. The powders showed reproducible diameter, low polydispersity, similar bulk densities, encapsulation efficiency and gastro-resistance. These microparticles were evaluated for their accelerate stability. The microparticles presented less than 5 % of degradation after 180 days at 40 °C and 75 % of RH. These same microparticles were agglomerated using mannitol/lechitin spray-dried as excipient. Different amounts of lecithin and mannitol were used, but only one formulation did not alter the pantoprazole release from the microparticles, as well as the gastro-resistance. The four different formulations of microparticles characterized in this study were tested for the stabilization of pantoprazol under UVC light. Only the microparticles prepared with Eudragit® S100 improved the drug photostability. Based on the results, the agglomerates containing microparticles prepared by spray-drying with Eudragit® S100 were selected for the pharmacokinetics study in dogs. The agglomerates presented similar AUC than the reference tablet, but reduced the Tmax. In conclusion, pantopazole-loaded microparticles were successfully prepared and the stability of pantoprazol in acid medium and under light was improved. Furthermore, the time to peak plasma was reduced.

Neste trabalho, o fenômeno de evaporação em gases rarefeitos e analisado, para o caso de uma espécie de gás bem como de misturas binárias. Evaporação fraca e forte são consideradas para escoamentos de gases em canal e semi-espaco. Também e investigado o fenômeno conhecido como reverso de temperatura, típico de gases em estado de rarefação. O método ADO, uma versão analítica do método de ordenadas discretas, é utilizado para construção de soluções em forma fechada para os diversos problemas e quantidades de interesse, como perfis de temperatura e fluxos de calor. Para o caso de um gás, uma solução unificada e desenvolvida para problemas formulados a partir dos modelos cinéticos, derivados da equação de Boltzmann, BGK, S, Gross- Jackson e MRS. No caso de mistura binária de gases, a formulação matemática e baseada no modelo McCormack. Particularmente, quando a evaporação forte e abordada, e aspectos não lineares devem ser incluídos, a versão não linear do modelo BGK e utilizada. Neste caso, a solução ADO do modelo linear e utilizada em um processo chamado de pós-processamento para inclusão dos termos não lineares do problema e reavaliação das quantidades de interesse, evidenciando melhoria dos resultados obtidos pela formulação linear. Uma serie de resultados numéricos são listados e é observada, de forma geral, excelente exatidão e eficiência computacional. / In this work, evaporation phenomena in rarefied gas flow, for one gas case and binary mixtures, are analyzed. Weak and strong evaporation are considered in channel and half-space problems. The reverse of temperature problem, typical in rarefied gas dynamics, is also investigated. The ADO method, an analytical version of the discrete ordinates method, is used to develop closed form solutions, to several problems and quantities of interest, as temperature profiles and heat flows. For the one gas case, an unified solution is developed for the BGK, S, Gross-Jackson and MRS models, derived from the Boltzmann equation. For binary mixtures, the mathematical formulation is based on the McCormack model. Particularly, when strong evaporation is investigated, and nonlinear aspects have to be included, the nonlinear BGK model is used. In this case, the ADO solution, provided by the linear model, is considered in a post-processing procedure which takes into account the nonlinear terms to evaluate the quantities of interest, and improved results are obtained, in comparison with the linear version. A series of numerical results are listed and, in general, an excellent accuracy and good computational efficiency are observed.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The water evaporation (Es) is one of the main components of water balance and energy of ground surface. Precise measurements of the Es dynamics require the understanding of water and energy partition on the interface soil surface and atmosphere. The Es accumulated is a function of time, soil texture, and presence or absence of crop residues on soil surface, plants and its stage of development, rainfall and irrigation distribution, with strong influence of the atmosphere evaporative demand. This paper aims to quantify the effect of crop residues in no-tillage system on the components of soil water balance on irrigated and non-irrigated areas and evaluate the dynamic of retained water by the straw after the wetting cycles duet to raindall or irrigation events. Two experiments were carried out, on the experimental area of Department of Rural Engineering of Federal University of Santa Maria. The experiment I was carried out from 2013 to 2014, under a mobile reinaout shelter, in 9 m² plots. A bi-factorial experimental design was used, with three replications, where the factor A was the three soil covering levels: 0, 2 e 4 t ha-1 of black oat residues. The factor B was the three irrigation levels. It was used a micro sprinkling system with an application rate of 8 mm h-1 and a service pressure of 100 kPa. After every irrigation event, a sample of 0,09 m² of the crop residues was collected and weighted, in a time interval of 0, 3, 6, 24 hours after the irrigation, in order to measure the residues retained water. The soil water content was monitored in all experimental units, to a depth of 85 cm, using a set of FDR sensors. The soil water balance was determined by the relation between irrigation depth applied, subtracted the infiltrated irrigation detph, the water retained by the residues and the evaporated irrigation depth, after every irrigation event. The experiment II was carried out during 2015/2016 crop season, using microlysimeters (ML), with dimensions of 10 cm diameter and 10 cm height. It was used the same treatment levels of the experiment I, with three replications. A set of ML was installed in a fallow area with natural rainfall and a second set was installed in an area with soybean, both submitted to natural rainfall. The MLs were weighted, daily, at 6 p.m., with the exception of the days with rainfalls. The Es of the ML was determined by the reason of the difference between the mass of ML measured at time intervals of 24h and ML area. The results indicated that the increase on the quantity of residues from 2 to 4 t ha-1 did not improve the water interception and storage by residues. The evaporation daily percentage was more influenced by atmosphere evaporative demand than by the amount of crop residues on soil surface. Crop residues are important to preserve the soil moisture and have direct impact on soil water availability and the soil water balance during the entire crop cycle duration. / A evaporação da água (Es) é um dos principais componentes do balanço de água e energia da superfície do solo. Medidas precisas da dinâmica da Es requerem o entendimento da participação da água e da energia na interface superfície e atmosfera. A Es acumulada é uma função do tempo, da textura do solo, da presença ou não de resíduos vegetais na superfície do solo, das plantas e estádios de desenvolvimento, da ocorrência de chuvas e irrigações, com forte influência da demanda evaporativa da atmosfera. Assim, o objetivo desse trabalho foi quantificar o efeito do resíduo vegetal do sistema plantio direto nos componentes do balanço hídrico do solo em áreas irrigadas e de sequeiro e avaliar a dinâmica da água retida pela palha após o umedecimento pela chuva ou irrigação. Dois experimentos foram conduzidos, em área experimental do Departamento de Engenharia Rural, da Universidade Federal de Santa Maria. O experimento I foi conduzido entre os anos de 2013 e 2014, sob uma cobertura móvel, em parcelas de 9 m2. Utilizou-se um delineamento bi-fatorial, com três repetições, onde o fator A foi constituído de três níveis de cobertura do solo: 0, 2 e 4 t ha-1 de resíduos de aveia preta. O fator B foi constituído de três lâminas de irrigação. Utilizou-se um sistema de micro aspersão, com taxa de aplicação de 8 mm h-1 e pressão de serviço de 100 kPa. Após cada evento de irrigação, uma amostra de 0,09 m2 de resíduos vegetais era coletada e pesada, em intervalos de 0, 3, 6 e 24 horas após a irrigação, à fim de medir a água retida pelos resíduos. O conteúdo de água no solo foi monitorado em cada unidade experimental, até a profundidade de 85 cm, utilizando-se um conjunto de sensores FDR. O balanço hídrico do solo foi determinado pela relação entre a lâmina aplicada, subtraída da lâmina infiltrada, a água retida pelo resíduo vegetal e da lâmina evaporada, após cada evento de irrigação. O experimento II foi conduzindo no ano agrícola de 2015/2016, utilizando microlisimetros (ML), com dimensões de 10 cm de diâmetro e 10 cm de altura. Utilizou-se os mesmos níveis de cobertura do experimento I, com três repetições. Um conjunto de ML foi instalado em uma área em pousio com chuva natural e um segundo conjunto foi instalado em uma área com soja, também com chuva natural. Os ML foram pesados em balança de precisão, diariamente, às 18 horas, com exceção dos dias onde se registou chuva. A Es da água nos ML foi determinada pela razão entre a diferença entre a massa dos mesmos num intervalos de 24 horas e a área do ML. Resultados indicaram que o aumento na quantidade de resíduos de 2 para 4 t ha-1 não incrementou a interceptação e armazenamento de água pelos resíduos vegetais. A taxa diária de evaporação foi mais influenciada pela demanda evaporativa da atmosfera do que pela presença de resíduos culturais na superfície do solo, que está relacionado com a quantidade de resíduo. Os resíduos vegetais tem importância quanto ao efeito na disponibilidade de água no solo em todo o ciclo vegetativo.

Submitted by ANA KARLA PEREIRA RODRIGUES (anakarla_@hotmail.com) on 2017-08-08T13:12:39Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2266227 bytes, checksum: d3171f9e7352fd7ad3ac2fd448b412dc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-08T13:12:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2266227 bytes, checksum: d3171f9e7352fd7ad3ac2fd448b412dc (MD5) Previous issue date: 2016-08-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this investigation we studied the polymer films formed of poly (vinyl alcohol) (PVA) and carboxymethylcellulose (CMC), both polymers readily available, and the synthetic first and second semi-synthetic. The films were prepared by evaporation of the solvent method and crosslinked with citric acid (CA) in order to improve their hydrophobicity characteristics. The crosslinked films and uncrosslinked were characterized via swelling measurements, the solubility and permeability to water vapors for testing the barrier properties of the films. In addition to these, antimicrobial activity assays were performed, scanning electron microscopy (SEM), thermal gravimetric analysis and spectroscopy in the infrared region. Infrared spectra suggested the formation of the blend by displacement of bands and showed that the crosslinking process occurred. Crosslinked films showed better results in relation to the water barrier properties (solubility, swelling and permeability) compared to films not lattices, results as they were, in fact, expected some time crosslinking rearranges the polymer chains in order to hinder the passage of water molecules and control the passage of smaller molecules. Thermal degradation analysis showed that the stability of the films was affected by the presence of citric acid crosslinking agent so that crosslinked films with higher concentrations of BC had greater stability of the thermal point of view. The SEM of the films showed a smooth and homogeneous surface without phase separation of blends and no porosities. The antimicrobial activity performed with strains of S. aureus, S. epidermidis, Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans and C. topicalis showed that no film inhibition activity on the growth of microorganisms. Besides characterization was carried out applying the transdermal films for controlled drug release, which we evaluated the release kinetics of acetaminophen and drugs fluconazole crosslinked films 20 and 30% citric acid. The results of controlled drug release showed that the film exhibited different behaviors across the control release so that the blends presented model release of zero order, carboxymethylcellulose films to uncontrolled release and PVA films were able to maintain a concentration drug constant in the receiving environment after 12 hours of testing. / Nesse trabalho foram estudados os filmes poliméricos formados por poli (álcool vinílico) (PVA) e carboximetilcelulose (CMC), dois polímeros de fácil obtenção, sendo o primeiro sintético e o segundo semissintético. Os filmes foram preparados pelo método da evaporação do solvente e reticulados com ácido cítrico (AC), a fim de melhorar suas características de hidrofobicidade. Os filmes reticulados e não reticulados foram caracterizados via ensaios de intumescimento, solubilidade e permeabilidade aos vapores de água para testar as propriedades de barreira dos filmes. Além desses, foram realizados ensaios de atividade antimicrobiana, microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise termogravimétrica e espectroscopia na região do infravermelho. Os espectros de infravermelho sugeriram formaçãoda blenda através de deslocamento de bandas e mostrou que o processo de reticulação ocorreu. Os filmes reticulados apresentaram melhores resultados em relação às propriedades de barreira à água (solubilidade, intumescimento e permeabilidade) quando comparados aos filmes não reticulados, resultados como eram, de fato, esperados, umas vez que a reticulação reorganiza as cadeias poliméricas de forma a dificultar a passagem de moléculas de água e controlar a passagem de moléculas menores. A análise de degradação térmica mostrou que a estabilidade dos filmes foi afetada pela presença do agente reticulante ácido cítrico, de forma que os filmes reticulados com maior concentração de AC apresentaram a maior estabilidade do ponto de vista térmico. O MEV dos filmes mostrou uma superfície lisa e homogênea, sem separação de fases das blendas e ausência de porosidades. A atividade antimicrobiana realizada com cepas de S. aureus, S. epidermides, Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans e C. topicalis, mostrou que nenhum filme apresentou atividade de inibição sobre o crescimento dos microorganismos. Além da caracterização, foi realizada a aplicação dos filmes para sistemas transdérmicos de liberação controlada de fármacos, onde foi avaliada a cinética de liberação dos fármacos paracetamol e fluconazol em filmes reticulados com 20 e 30% de ácido cítrico. Os resultados da liberação controlada de fármacos mostraram que os filmes apresentaram diferentes comportamentos frente ao controle da liberação, de forma que as blendas apresentaram modelo de liberação de ordem zero, os filmes de carboximetilcelulose não controlaram a liberação e os filmes de PVA conseguiram manter uma concentração constante de fármaco no meio receptor após as 12 horas de ensaio.