El presente trabajo tiene como objetivo general evaluar el uso de los subproductos de vinificación, orujo y raspón, como fuentes de fibra dietética y compuestos fenólicos. Para ello se plantearon tres líneas de investigación, la primera de las cuales se centra en el estudio de las indicaciones vitivinícolas de las Islas Baleares en vistas a determinar sus características diferenciales consecuencia del entorno geográfico. Una vez reconocida dicha diferenciación y, consecuentemente, la diferenciación entre sus subproductos, se procedió a la caracterización de los residuos de vinificación de diferentes variedades de uva (Vitis vinifera L.). Esta segunda línea de trabajo se propuso para evidenciar aquellas variedades cuyo orujo y raspón manifiestan un mayor potencial de revalorización en función del contenido y de la composición que presentan tanto de fibra dietética como de compuestos fenólicos. Por su parte, la tercera línea de trabajo evaluó la aplicación de los ultrasonidos de potencia como tecnología para favorecer la extracción de los compuestos fenólicos del orujo utilizando agua como disolvente, potenciando así su posible uso alimentario como ingrediente funcional. / El present treball té com a objectiu general avaluar la utilització dels subproductes de vinificació, pasta premsada i rapa, com a fonts de fibra dietètica i composts fenòlics. En aquest context, es varen plantejar tres línies d’investigació, la primera de les quals està centrada en l’estudi de les indicacions vitivinícoles de les Illes Balears per tal de determinar-ne les característiques diferencials conseqüència de l’entorn geogràfic. Un cop reconeguda aquesta diferenciació i, conseqüentment, la diferenciació entre els subproductes, es va procedir a caracteritzar els residus de vinificació de diferents varietats de raïm (Vitis vinifera L.). Aquesta segona línia de treball es va proposar per evidenciar les varietats la pasta premsada i la rapa de les quals manifesten més potencial de revalorització en funció del contingut i de la composició que presenten, tant de fibra dietètica com de composts fenòlics. Finalment, en la tercera línia de recerca es va avaluar l’aplicació dels ultrasons de potència com a tecnologia per afavorir l’extracció dels composts fenòlics de la pasta premsada, utilitzant aigua com a dissolvent, potenciant així el seu possible ús alimentari com a ingredient funcional. / Les travaux présentés à suivre ont pour objectif général d’évaluer l’utilisation de sous-produits issus de la vinification, marc et rafles, en tant que sources de fibre diététique et de composés phénoliques. Dans ce but, trois axes de recherche ont été privilégiés. Le premier s’est focalisé sur l’étude des indications vitivinicoles des Iles Baléares en vue de déterminer leurs caractéristiques différentielles sur la base de leur environnement géographique. Une fois ces différences reconnues et, par conséquent, une fois la différenciation entre résidus mise en évidence, une caractérisation de ces sous-produits de vinification issus de différentes variétés de raisin (Vitis vinifera L.) a été mise en œuvre. Ce deuxième axe de recherche avait pour objectif de mettre en évidence les variétés dont le marc et les rafles possèdent un meilleur potentiel de revalorisation du à leur composition tant en fibre diététique qu’en composés phénoliques. De son côté, le troisième axe de recherche a permis d’évaluer l’application des ultrasons de puissance en tant que technologie permettant de favoriser l’extraction des composés phénoliques du marc en utilisant l’eau comme dissolvant, maximisant ainsi son utilisation possible comme ingrédient fonctionnel. / The general aim of the present study is focused on the evaluation of the main winery by-products, grape pomace and stems, as sources of dietary fibre (DF) and phenolic compounds. In this context, three research lines were proposed. The first one was based on the study of the viticultural appellations from the Balearic Islands in order to evaluate their differentiation according to the geographical environment. Once this differentiation was recognized and, as a result, the differentiation among their residues, the physicochemical characterization of winery by-products from different grape varieties (Vitis vinifera L.) was performed. Thus, this second research line was proposed to show those grape varieties whose pomace and stems exhibit the greatest potential for exploitation based on the content and composition of the DF and phenolic fractions. Finally, the third research line evaluated the application of power ultrasounds technology to assist phenolic extraction from grape pomace by using water as solvent, promoting and enhancing its food use as functional ingredient.

Se ha estudiado la relación existente entre el contenido en circonio de fritas industriales y los índices de blancura de los vidriados opacos preparados a partir de ellas y cocidos a diferentes temperaturas máximas.Se ha determinado la influencia de una segunda fusión de las fritas industriales de circonio sobre el índice de blancura de los vidriados resultantes, así como las variaciones microestructurales que se producen en dichas fritas como consecuencia de la segunda fusión.Se ha estudiado la incidencia que ejercen sobre las características de las fritas de circonio y sobre el índice de blancura de los vidriados preparados a partir de ellas, el procedimiento de mezclado de las materias primas utilizadas para fabricar las fritas, y las condiciones de operación del horno de fusión.Se ha determinado la naturaleza de las especies cristalinas presentes en los vidriados blancos de circonio, responsables de la opacidad que presentan estos vidriados, así como la etapa del ciclo de cocción de los mismos en que mayoritariamente se produce su cristalización. Se ha obtenido una relación entre el índice de blancura del vidriado y la fracción másica del circón cristalizado en el vidriado.Se ha establecido la secuencia de aparición y desaparición de fases cristalinas que se produce durante la etapa de calentamiento de las fritas de circonio para obtener vidriados blancos opacos. Se ha estudiado la cinética del proceso de formación de las especies cristalinas ZrO2 y circón, responsable esta última de la opacidad final de los vidriados de circonio, proponiéndose un Modelo de transformaciones consecutivas y simultáneas que permite predecir el porcentaje de circonio presente en las fritas de partida que se convertirá en circón.Por último, se ha realizado un estudio del fenómeno de sinterización durante la cocción de probetas conformadas con granos de frita molturada, y su relación con el proceso de cristalización que tiene lugar simultáneamente en dichos vidriados.

En aquesta tesi doctoral, realitzada a la Secció de Cromatografia del Departament de Química Analítica de l’Institut Químic de Sarrià (IQS), s’ha desenvolupat, optimitzat, validat i implementat un mètode analític (HPLC-UV) per portar a terme la determinació d’aldehids i cetones precursors d’ozó troposfèric, continguts en cartutxos de sílice impregnats amb 2,4-dinitrofenilhidrazina, en mostres procedents d’emissions de vehicles. L’estudi de la retenció cromatogràfica de les 2,4-dinitrofenilhidrazones (DNPH) de diversos compostos carbonílics mitjançant dos mètodes HPLC en mode isocràtic, amb dues fases estacionàries ortogonals (octadecilpolietoxisilà i cianopropil), ha permès obtenir un mètode de classificació d’aquests compostos per famílies, basat en les diferències dels seus índexs de retenció entre ambdues columnes. S’han aplicat metodologies QSRR (relacions quantitatives entre estructura química- retenció cromatogràfica), tant lineals com no lineals, al mètode per a la determinació d’aldehids i cetones en mostres d’emissions de vehicles. Els models de predicció establerts han permès acotar el número de compostos candidats a correspondre a alguns compostos desconeguts apareguts al llarg de l’anàlisi de mostres d’emissions de vehicles. Aquesta informació ha estat de gran valor per tal d’aconseguir identificar aquests compostos mitjançant UPLC®-MS/MS. Aquesta tesi s’ha realitzat en un entorn de Qualitat, dins les bases dels sistemes ENAC 17025 i ISO 9001. / En esta tesis doctoral, realizada en la Sección de Cromatografía del Departamento de Química Analítica del Instituto Químico de Sarrià (IQS), se ha desarrollado, optimizado, validado e implementado un método analítico (HPLC-UV) para llevar a cabo la determinación de aldehídos y cetonas precursores de ozono troposférico, contenidos en cartuchos de sílice impregnados con 2,4- dinitrofenilhidrazina, en muestras procedentes de emisiones de vehículos. El estudio de la retención cromatográfica de las 2,4-dinitrofenilhidrazonas (DNPH) de diversos compuestos carbonílicos, mediante dos métodos HPLC en modo isocrático, empleando dos fases estacionarias ortogonales (octadecilpolietoxisilano y cianopropilo), ha permitido obtener un método de clasificación de estos compuestos por familias, basado en las diferencias de los índices de retención entre ambas columnas. Se han aplicado metodologías QSRR (relaciones cuantitativas entre estructura química- retención cromatográfica), tanto lineales como no lineales, al método para la determinación de aldehídos y cetonas en muestras de emisiones de vehículos. Los modelos de predicción establecidos han permitido acotar el número de compuestos candidatos a corresponder a algunos compuestos desconocidos aparecidos a lo largo del análisis de muestras de emisiones de vehículos. Esta información ha sido de gran valor para conseguir identificar estos compuestos mediante UPLC®-MS/MS. Esta tesis se ha realizado en un entorno de Calidad, dentro de las bases de los sistemas ENAC 17025 e ISO 9001. / This thesis has been conducted at de Chromatography Section in the Department of Analytical Chemistry of IQS (Institut Químic de Sarrià). An HPLC-UV method for the analysis of aldehydes and ketones (tropospheric ozone precursors) contained in silica 2,4-dinitrophenylhidrazine impregnated cartridges has been developed, optimized, validated and implemented in vehicle emissions samples. The chromatographic retention of 2,4-dinitrophenylhydrazones (DNPH) of different carbonyl-compounds using two HPLC isocratic methods working with two orthogonal stationary phases (octadecylpolyethoxysilane and cyanopropyl) has been studied. Differences between the retention indexes obtained for each column have been used for classifying carbonyl-DNPH into compounds families. Linear and non-linear quantitative structure-retention relationships (QSRR) methods have been applied to the HPLC-UV method for the determination of aldehydes and ketones in vehicle emission samples. The resulting prediction models allowed the screening of the most probable carbonyl-DNPH derivative candidates that correspond to unknown compounds detected in automotive emission samples. This information has been useful for their identification by UPLC®-MS/MS. This thesis has been carried out in ENAC 17025 and ISO 9001 quality management systems.

L’apoptosi és un procés biològic rellevant en moltes malalties. Un punt de regulació d’aquest procés és la formació d’un complex multiproteic anomenat apoptosoma; per tant, aquest complex té un gran interès per al desenvolupament de moduladors apoptòtics. El nostre grup ha descrit prèviament una piperazina-2,5-diona substituïda en posició 3 com a potent modulador apoptòtic. Estudis estructurals d’aquest compost han permès veure la presència dels isòmers cis / trans de l’enllaç de l’amida terciària exocíclica en un procés d’intercanvi lent, fet que pot ser important per a la interacció amb la diana biològica. Aquesta informació ens va animar a mimetitzar aquests isòmers a través d’una substitució isostèrica de l’enllaç amida amb unitats de 1,2,3-triazoles. La síntesi d’aquests anàlegs restringits es va dur a terme utilitzant una reacció Ugi multicomponent seguida d’una ciclació intramolecular. L’anàlisi completa per RMN (incloent les correlacions 1H-15N en abundància natural) d’aquests compostos han permès la caracterització inequívoca dels patrons de substitució corresponents. Finalment, l’increment de l’activitat inhibitòria d’aquests nous compostos en comparació amb el compost de partida ha proporcionat nova informació sobre la unió dels compostos a la diana terapèutica i ha fet possible la identificació de nous moduladors. Cal destacar que per a una de les estructures proposades, es va formar inesperadament una β-lactama que va resultar el compost amb una activitat inhibidora més alta. Els estudis computacionals realitzats també donen suport a la hipòtesi que el mecanisme d’inhibició de tots aquests nous derivats és a través de la unió amb la proteïna Apaf-1. Degut a la formació d’aquest cicle, es va realitzar un estudi de reactivitat per explicar la manera de ciclació dels adductes de la reacció de Ugi. Per tal de modular aquesta reacció, s’ha sintetitzat una quimioteca de compostos que contenen els dos nuclis (β-lactama o dicetopiperazina) havent-se assajat les seves activitats com a inhibidores de l’apoptosis. Finalment, per intentar millorar les propietats dels nostres compostos com a possibles candidats a fàrmac, s’han dut a terme uns acoblaments amb alguns dels inhibidors i glicodendrímers. Com a conclusió, s’ha sintetitzat una nova família d’inhibidors de l’apoptosi amb una llibertat conformacional menor aconseguint mantenir valors d’activitat similars. Es confia que aquests compostos mostrin una selectivitat més gran, condició fonamental per regular un procés tan delicat. / La apoptosis es un proceso biológico relevante en muchas enfermedades. Uno de los puntos de regulación de este proceso es la formación del complejo multiproteico llamado apoptosoma; por tanto, este complejo reviste gran interés para el desarrollo de moduladores apoptóticos. Previamente en nuestro grupo se ha descrito una piperazina-2,5-diona sustituida en posición 3 como potente inhibidor apoptótico. Estudios estructurales de este compuesto han permitido determinar la presencia de isómeros cis / trans del enlace de la amida terciaria exocíclica en un proceso de intercambio lento, hecho que puede ser importante en la interacción con la diana biológica. Ésta información nos animó a mimetizar éstos isómeros a través de una sustitución isostérica del enlace amida con unidades 1,2,3-triazólicas. La síntesis de éstos análogos restringidos se llevó a cabo usando una reacción Ugi multicomponente seguida de una ciclación intramolecular. El análisis completo por RMN (incluyendo las correlaciones 1H-15N en abundancia natural) de estos compuestos ha permitido la caracterización inequívoca de los patrones de sustitución correspondientes. Además, el aumento de la actividad inhibitoria de los nuevos compuestos ha proporcionado nueva información sobre el tipo de interacción de los compuestos con la diana terapéutica. La formación inesperada de una β-lactama en lugar de la dicetopiperazina para una de las estructuras propuestas y el hecho que este último compuesto fuera el que mostrara mayor actividad inhibidora, fueron hechos muy interesantes que dieron lugar a estudiar en mayor profundidad la reacción de ciclación intramolecular. Se realizó un estudio de la reactividad para explicar la ciclación de los aductos de la reacción de Ugi y para modular esta reacción, se sintetizó una quimioteca con los dos tipos de ciclo (β-lactama y dicetopiperazina), habiéndose ensayado sus actividades como inhibidores de la apoptosis. Finalmente, para intentar mejorar las propiedades de nuestros compuestos como posibles candidatos a fármaco, se llevaron a cabo acoplamientos entre algunos inhibidores y diferentes tipos de glicodendrímeros. Como conclusión, se ha sintetizado una nueva familia de inhibidores de la apoptosis con una libertad conformacional menor consiguiendo mantener valores de actividad similares. Se confía que estos compuestos muestren una selectividad mayor, condición fundamental para regular un proceso tan delicado. / Apoptosis is a biological process relevant to different human diseases stated that is regulated through protein-protein interactions and complex formation. In this context, one point of regulation is the formation of the multiprotein complex known as apoptosome. Consequently, this complex is of interest for the development of apoptosis modulators. In our group, it has been previously reported a peptidomimetic compound bearing a 3-substituted-piperazine-2,5-dione moiety as a potent apoptotic inhibitor. Structural studies of this compound showed the presence of cis/trans isomers of the exocyclic tertiary amide bond in slow exchange, which should be of high relevance for off-target interaction in front of the biological target. This information encouraged us to perform an isosteric replacement of the amide bond by a 1,2,3-triazole moiety, where different substitution patterns would mimic different amide rotamers. The syntheses of these restricted analogs have been carried out using the Ugi multicomponent reaction followed by an intramolecular cyclization. Unexpectedly, for one of the proposed structures, a novel β-lactam compound was formed. All synthesized compounds showed to efficiently inhibit apoptosis, in vitro and in cellular extracts, with slight differences for the corresponding regioisomers. Noticeably, the compound bearing the new β-lactam scaffold showed the highest inhibitory activity. On the other hand, computational studies also support the hypothesis that these new families of inhibitors exert their action by binding to Apaf-1, one of the components of the apoptosome complex. Due to the formation of the unexpected β-lactam scaffold, a reactivity study has been carried out to explain the course of the intramolecular cyclization of the Ugi adducts. In order to be able to modulate this cyclization, a small library of compounds bearing both heterocyclic scaffolds has been synthesized and their activities as apoptosis inhibitors have been evaluated. Moreover, couplings between some of the apoptosome inhibitors and different glycodendrimer moieties have been carried out to improve the properties of our compounds as drug candidates. As a conclusion, a new family of compounds has been designed, synthesized and characterized, and most of them showed good apoptosis inhibitory activities in vitro and in cellular extracts. We deem that the reduction of the conformational freedom achieved in this new family of inhibitors could be fundamental to increase the selectivity, which is a highly important condition when regulating such a delicate process.

- Introducció Tanto los productos manufacturados como las materias primas (el carbón, el petróleo y sus derivados, etc.) se obtienen en unas zonas geográficas muy concretas y se consumen en otras, muchas veces distantes entre sí. Esto trae como consecuencia que sea necesario su transporte con el consiguiente incremento de los riesgos de accidente y contaminación. Las últimas estadísticas presentadas por la Dirección General de Protección Civil revelan que el 53 % de los accidentes de mercancías peligrosas por vía terrestre en la geografía española corresponden a líquidos inflamables y gases. Es necesario que las nuevas tecnologías desarrollen programas informáticos capaces de simular los diferentes sucesos que ocurren o pueden ocurrir en los accidentes de mercancías peligrosas. - Contingut de la investigació Desarrollo de una herramienta informática capaz de ayudar a los equipos de intervención en los accidentes de mercancías peligrosas derivadas del petróleo y de alcoholes. Esta tesis se centra en los siguientes puntos Definición, clasificación e identificación de las mercancías peligrosas. Estudio y desarrollo de fórmulas matemáticas capaces de simular/interpretar las siguientes situaciones relacionadas con mercancías peligrosas: Derrame Evaporación y combustión BLEVE Chorros de fuego Explosiones Técnicas de intervención en emergencias Desarrollo del simulador informático APPO - Conclusió Se ha desarrollado el programa informático APPO mediante el cual se puede simular un accidente de un escape de gases inflamables y de líquidos derivados del petróleo, evaluando y cuantificando las consecuencias de todo lo ocurrido. Representa un gran avance para la gestión o “toma de decisiones” en los accidentes donde están involucrades estas materias peligrosas. - Bibliografia principal ADR 2007. Acuerdo europeo sobre transporte internacional de mercancías peligrosas por carretera. Ministerio de Fomento. Bergueiro J.R., Dominguez F. Contaminación del mar por petroleo. Govern Balear, Conselleria d’Obres Públiques i Ordenació del Territori, Direcció General del Medi Ambient, (1991). Bestraten M, Turmo E. NTP 293: Explosiones BLEVE (I): evaluación de la radiación térmica. Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo. Costa Novella, E. Ingeniería Química, tomo 3. Flujo de Fluidos. Ed. Alhambra, (1985). Levenspiel O. Flujo de fluidos e intercambio de calor. Ed. Reverté S.A., (1993). Perry J.H., Chemical Engineer’s Handbook, Third Ed., Mc Graw-Hill, New York (1950). Romano, A., Piccinini, N., y G.C. Bello. Evaluación de las consecuencias de incendios, explosiones y escapes de sustancias tóxicas en plantas industriales. Ingeniería Química, Vol. 17, nº 200, Noviembre (1985). Santamaría, J.M. Baña, P.A. Análisis y reducción de riesgos en la industria química. Madrid, Editorial MAPFRE, (1994). Turmo E. NTP 291: Modelos de vulnerabilidad de las personas por accidentes mayores: método Probit. Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo. Turno E. NTP 321: Explosiones de nubes de vapor no confinadas: evaluación de la sobrepresión. Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo. Turno E. NTP 326: Radiación térmica en incendios de líquidos y gases. Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo. Turno E. NTP 385: Fugas en recipientes: emisión en fase gaseosa. Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo. / Resum APPO és un programa informàtic que ajuda als equips d’emergències en l’actuació als accidents amb mercaderies perilloses i productes derivats del petroli. Aquesta tesi se centra en els següents punts Definició, classificació i identificació de mercaderies perilloses. Estudi i desenvolupament de fórmules matemàtiques per simular/interpretar les següents situacions en què intervinguin mercaderies perilloses: Vessament Evaporació i combustió BLEVE Dolls de foc Explosions Tècniques d'Intervenció d'emergència Desenvolupament del simulador APPO / APPO is a software tool to help response teams dangerous goods accidents and oil-derived alcohols. This thesis focuses on the following points Definition, classification and identification of dangerous goods. Study and development of mathematical formulas to simulate/interpret the following situations involving dangerous goods: Spill Evaporation and combustion BLEVE Jets fire Explosions Emergency Intervention Techniques Development of a software simulator APPO

El desenvolupament d’aquesta recerca està enfocat en la construcció d’una eina quantitativa que permeti a les persones responsables de la seguretat, a diagnosticar els nivells de seguretat en la seva organització. L’eina busca detectar aquells aspectes intangibles de la gestió que actuen com a catalitzadors de conductes de seguretat o no seguretat, fent possible, d’aquesta manera, l’establiment d’un pla d’actuació per corregir o reforçar allò que sembla perfilar-se com una debilitat en la gestió de la seguretat d’una organització. Les bases d’aquesta recerca tenen el seu fonament en el model Gestió Distribuïda de la Seguretat, GDS proposat per Sheffick et al., 2007, el qual consta de sis factors que, degudament atesos, condueixen a l’excel•lència en seguretat. El procés de construcció i validació es realitza amb dades empíriques d’empreses del sector químic, totes elles localitzades en la Comunitat Autònoma de Catalunya, Espanya. La validació estadística es realitza mitjançant l’ús de les tècniques estadístiques d’anàlisi factorial, estudi de la fiabilitat i anàlisi d’ítems en diferents etapes, contrastant, per a la validació concurrent, els resultats del Q-AsSeVi amb informació provinent de fonts documentals, com entrevistes a personal clau de l’organització i els índex de sinistralitat de les empreses. / El desarrollo de esta investigación está enfocado en la construcción de una herramienta cuantitativa que permita a las personas responsables de la seguridad, a diagnosticar los niveles de seguridad en su organización. La herramienta busca detectar aquellos aspectos intangibles de la gestión que actúan como catalizadores de conductas de seguridad o no seguridad, haciendo posible de esta manera, el establecimiento de un plan de actuación para corregir o reforzar aquello que parece perfilarse como una debilidad en la gestión de la seguridad de una organización. Las bases de esta investigación tienen su cimiento en el modelo Gestión Distribuida de la Seguridad, GDS propuesto por Sheffick et al., 2007, el cual consta de seis factores que, debidamente atendidos, conducen a la excelencia en seguridad. El proceso de construcción y validación se realiza con datos empíricos de empresas del sector químico; todas ellas localizadas en la Comunidad Autónoma de Cataluña, España. La validación estadística se realiza mediante el uso de las técnicas estadísticas de análisis factorial, estudio de la fiabilidad y análisis de ítems en diferentes etapas; contrastándose, para la validación concurrente, los resultados del Q-AsSeVi con información proveniente de fuentes documentales, como entrevistas a personal clave de la organización y los índices de siniestralidad de las empresas. / This investigation is focused on the construction of a quantitative management tool (Q-AsSeVi), which allows those responsible for safety to diagnose the levels of safety within the organisation. The tool supports them in detecting those intangible aspects of safety management which act as catalyst to safe behaviour or unsafe behaviour, thus making possible the establishment of an action plan to correct or reinforce that which seems to be a weakness in safety management. This investigation is based in the model Gestión Distribuida de la Seguridad, GDS (Safety Distributed Management) proposed by Sheffick et al., 2007, which considers six factors, which, duly cared, lead to the implementation of safety excellence. The construction and validation process is realised by using empirical data gathered from chemical companies located in the Autonomous Community of Catalonia, Spain. The statistical validation is realised through statistical techniques such as factor analysis, reliability study, and item analyses in several phases. For the concurrent validation the Q-AsSeVi tool scores have been contrasted against documented sources i.e. personnel interviews and the accident rate of the companies.

Synthetic biopolymers have attracted considerable attention in the last decades in the biomedical field. Poly(ester amide)s are a family of biodegradable polymers that can be tailored for specific applications due to the presence of cleavable ester locations and amide units, which establish hydrogen bond interactions and result in good thermal and mechanical properties. Thanks to these adaptable properties, they are promising materials for applications in different medical fields and constitute the core of this Thesis. Poly(glycolic acid) has proven to be a successful biodegradable and bioresorbable material, so in the first part, diverse poly(ester amide)s containing the glycolic acid unit are prepared using a solid-state polycondensation. To exploit the potential variability of the resulting properties, the constituting units include a variable ratio of glycolic acid and lactic acid, and the amide part comprises aminohexanoic acid or branched diamine units (with 5 and 6 carbons). As new materials, in situ polymerization kinetics and characterization of monomers and copolymers were extensively studied. In addition, the preparation of a polyamide, NY 6 9, was performed to evaluate the morphological changes and peculiar structure present in even-odd nylons by means of time-resolved SAXS and WAXD experiments in a synchrotron radiation facility and optical microscope. In the next chapter a new amino acid-based poly(ester amide) was designed as a new example of last generation biopolymer. In this case, an alternative approach was aimed to obtain a polymer hybrid based in the L-lactic acid and L-phenylalanine units: the use of a peptide as initiator of an anionic ROP of the L-lactide unit. The different resulting polymers have been characterized by diverse techniques and also are supported by simulation studies. The work in this Thesis is completed by the preparation of diverse biomedical devices as scaffolds and nanoparticles with an electrospinning setup. The mini-emulsion technique was also explored. Poly(ester amide)s that include glycolic acid and odd or even diamines, phenylalanine or Bionolle® were used. As prospective drug delivery systems anti-inflammatory (i.e. ketoprofen), antibacterial (i.e. chlorhexidine, PHMB) or anti-carcinogenic (i.e. indole derivatives) drugs were loaded and their release was evaluated. Also, biocompatibility and bacterial tests were essential assays to determine their behaviour as biomedical applications. Finally, another fundamental aspect that was reviewed is the enzymatic degradation behaviour of the prepared samples. / En las últimas décadas, los biopolímeros sintéticos han atraído gran atención en el campo biomédico. Las poliesteramidas son una familia de polímeros biodegradables que pueden ser modificados en multitud de variables para aplicaciones específicas gracias a la presencia de los enlaces ester, susceptibles a rotura; y a las unidades amida, que establecen uniones de puentes de hidrógeno dando lugar a un aumento en propiedades térmicas y mecánicas. Gracias a la gran variabilidad de las propiedades descritas, las poliesteramidas se presentan como materiales muy prometedores en aplicaciones de diferentes campos de la medicina y constituyen el eje central de estudio en esta Tesis Doctoral. El ácido poliglicólico ha demostrado ser un material biodegradable y biorreabsorbible, por ello, en la primera parte se han preparado diversas poliesteramidas que contienen la unidad de ácido glicólico mediante el método de policondensación en estado sólido. Para explotar el potencial de variabilidad en las propiedades resultantes, las unidades que constituyen al polímero constan de proporciones variables de unidades de ácido glicólico y láctico, y en la sección amida, se incluyen el ácido aminohexanoico o unidades ramificadas de diamina (con 5 o 6 carbonos). Al tratarse de nuevos materiales, su cinética de polimerización in situ y la caracterización de los monómeros y copolímeros se ha estudiado exhaustivamente. Además, se ha sintetizado la poliamida nylon 6 9 para evaluar los cambios morfológicos y los característicos cambios estructurales presentes en los nylons par-impar mediante ensayos a tiempo real SAXS y WAXD en una instalación de radiación sincrotrón y también mediante microscopía óptica. En el capítulo siguiente, se diseña una poliesteramida basada en amino ácidos esenciales, como un ejemplo de biopolímero de última generación. En este caso, se ha planteado un proceso alternativo para obtener un polímero híbrido basado en las unidades de ácido L-láctico y L-fenilalanina que consiste en el uso de un péptido como iniciador de una reacción de apertura de anillo aniónica de la unidad de ácido láctico. Los diferentes copolímeros resultantes se han caracterizado mediante diversas técnicas y también se han respaldado con estudios de simulación. El trabajo de la Tesis Doctoral se ha completado preparando diversos dispositivos biomédicos como pueden ser andamios temporales y nanopartículas mediante un dispositivo de electrospinning. También se ha examinado la técnica de preparación de mini emulsiones. Además, se han usado poliesteramidas que incluyen grupos de ácido glicólico y diaminas pares o impares, fenilalanina o Bionolle®. Se cargan fármacos antiinflamatorios (i.e. ketoprofeno), antibacterianos (i.e. clorhexidina, PHMB) o anticancerígenos (i.e. derivados del indol) y se evalúa su liberación para determinar la posible utilización de estos dispositivos poliméricos como sistemas de liberación controlada. Asimismo, también se han realizado ensayos de biocompatibilidad y tests bacterianos para determinar su comportamiento en aplicaciones biomédicas. Finalmente, otro aspecto fundamental a determinar ha sido el comportamiento frente a degradación enzimática de los diversos materiales.

Los procesos de fabricación de materiales cerámicos siempre comprenden un conjunto de operaciones básicas que tratan con sólidos pulverulentos secos o prácticamente secos, como: transporte y almacenamiento, mezclado, molienda, granulación, prensado, secado, cocción, etc.., cuyo desarrollo depende considerablemente de la fluidez del polvo.El almacenamiento de sólidos pulverulentos en silos y tolvas y su posterior descarga, pese a su aparente simpleza, es una operación básica delicada que requiere un diseño adecuado de estos equipos para evitar problemas asociados a dicha operación (segregaciones, interrupciones de flujo, etc.), que afectan a las etapas posteriores del proceso y, muy probablemente, a la calidad del producto final. El diseño de silos y tolvas, así como la optimización de muchas de las operaciones básicas que manejan polvos, requiere una adecuada caracterización de su fluidez.La industria cerámica almacena y manipula, frecuentemente en seco y sin granular, polvos constituidos por partículas irregulares, cuyo tamaño medio suele variar de unas 20 µm a 500 µm. Para estos materiales, cuya fluidez es media o alta, la información que se dispone sobre dicha propiedad y sobre su relación con las características del polvo es escasa y bastante incompleta.En vista de ello se ha considerado conveniente profundizar en el conocimiento sobre la fluidez de polvos y su relación con las características de éstos. Para ello se ha estudiado la cinética de la densificación por "tapping" de un lecho de partículas obtenido por vertido del polvo en un recipiente, así como el flujo de un lecho de polvo sometido simultáneamente a esfuerzos normales y de cizalla, puesto que ambos procesos son los más adecuados para determinar la fluidez del material.Partiendo de un polvo comercial de cuarzo, que es uno de los minerales más utilizados en la industria cerámica, se han obtenido por tamizado ocho fracciones granulométricas monomodales estrechas, de diferente tamaño medio, asegurándose de que tanto la amplitud de la distribución granulométrica como la forma de las partículas fuera prácticamente independiente de su tamaño medio. También se han preparado tres series de mezclas binarias, modificando, dentro de cada serie, la proporción de los componentes y, entre series, la razón de tamaños medios de los mismos. Se han realizado experimentos de densificación, utilizando un equipo expresamente diseñado, con vistas a determinar la influencia del tamaño medio de partícula del polvo en las fracciones monomodales, de la composición de la mezcla, en el caso de mezclas binarias, y del procedimiento de llenado, sobre las compacidades inicial y final del lecho y sobre la cinética del proceso de densificación. Se ha propuesto un modelo cinético representativo del proceso y se han obtenido buenas relaciones entre los parámetros del modelo y las variables antes mencionadas.Se ha realizado un conjunto de experimentos en una célula rotacional de cizalla para determinar la influencia, sobre la curva de fluencia y sobre la compacidad del lecho de partículas, de las condiciones de consolidación, del tamaño medio de las partículas de las fracciones monomodales y de la composición de la mezcla, en el caso de mezclas binarias. Se ha propuesto una ecuación para describir la curva de fluencia del lecho de partículas y se han obtenido buenas relaciones entre los parámetros de la ecuación y las características del lecho de polvo.Se ha determinado, para cada polvo estudiado, la función de flujo del material y el ángulo efectivo de fricción interna, a partir de las correspondientes curvas de fluencia, y se han obtenido buenas relaciones entre estas propiedades del flujo y las características del polvo.Finalmente, se comparan los diferentes índices o parámetros de flujo obtenidos experimentalmente en este estudio.

Though the number of studies on pool fires is relevant, the characteristics of boilover are not yet totally understood. Boilover is one of the most dangerous phenomena that can occur when the fuel is burning above a water layer; in this situation, due to heat transfer from the flame, water can reach ebullition and the consequent eruptive expulsion of vapour bubbles, drags fuel into the flame, increasing the thermal effect and the dimension of the fire. The phenomenon can present itself in two forms, depending on the fuel layer thickness, the hot zone boilover and the thin layer boilover, which boundaries are not yet well defined.Thus, this work can prove to be very important, since it aims to step forward in the knowledge of boilover, by defining in a clearer form its mechanisms and its effects, at a scale representative of a real fire scenario. The experiments realized concerned thin layer boilover, due to economical and security limitations; nevertheless, when it was possible, data have been extrapolated to situations of hot zone boilover.In order to carry on the study, an experimental facility was remodelled and enhanced; the facility has 5 circular pools of diameter ranging from 1.5 to 6 m. A series of thermocouples was used to determine the fuel and water temperatures. Other thermocouples were employed to analyze flame temperature distribution. Moreover, from the experiences much information was obtained, such as burning rate values, video-recordings (in the visible and IR field), intensity of radiation emitted to the exterior, atmospheric condition evolution, etc. Data proceeding from three experimental series, performed by CERTEC (Centre d'Estudis del Risc Tecnològic) since 1999, were analyzed.In great detail, the fundamental parameters of thin layer boilover (on-set time, pre-boilover burned mass ratio, boilover intensity, radiation intensity, etc.) as a function of the characteristics of the experiments (pool diameter, fuel type, fuel thickness, etc.) were studied.New correlations to estimate average and maximum flame length during the stationary period and the thin layer boilover, were obtained. Effects of the phenomenon on flame tilt and pulsation were also considered.Moreover, in order to calculate the increase to apply to safety distances in case of occurrence of the phenomenon, a semi-empirical model to estimate thermal effects during thin layer boilover was determined.The analysis of the distribution of the temperatures inside the water layer showed that, working with small fuel layers, there is no formation of a proper hot zone. It was only possible to determine a much reduced high temperature zone, which did not increase in thickness or temperature and has been named pseudo hot zone.Finally, a mathematical model to predict temperature distribution inside the liquid layer (fuel and water) during the process that leads to thin layer boilover was developed. The model, which showed the great importance of the convection inside the fuel for the heat transfer, was later modified and extended, in order to simulate the boilover phenomenon in a general form. The predictions of the model fit very well experimental data from this thesis and from previous publications. Furthermore, the results obtained allowed to observe that a combination of Prandtl and Fourier number can help in deciding the possibility and the type of boilover

Muscarinic acetylcholine receptors (mAChRs) have been shown to mediate various functions in the central and peripheral nervous systems. These include modulation of exocrine glandular secretion, vasodilatation and smooth muscle contraction, cell proliferation or survival, neural development and synaptic plasticity. mAChRs are activated by both endogenously produced acetylcholine and exogenously administered muscarinic compounds. Pharmacological, anatomical and molecular studies have demonstrated the existence of five muscarinic receptor subtypes, denoted as muscarinic M1, M2, M3, M4 and M5, which belong to class I family of heptahelical, transmembrane G-protein coupled receptors (GPCRs). Each receptor subtypes are characterized by a distinct selectivity for heterotrimeric G protein coupling. Thus, M1, M3 and M5 are coupled to Gq/11 proteins and stimulate phospholipase C activity, resulting in the generation of the second messengers inositol (1,4,5)-trisphosphate (IP3) and diacylglycerol (DAG), the mobilization of intracellular Ca2+ and the activation of protein kinase C (PKC). On the other hand, M2 and M4 are coupled to Gi/0 proteins, which results in the inhibition of adenilate cyclase, as well as prolonging potassium channel, non-selective cation channel, and transient receptor potential channel opening. By means of this differential set of G protein partners, mAChRs can initiate distinct signalling pathways within a same cell in order to trigger diverse, even opposed, functional outcomes in response to the same stimuli. It has been proven as well that mAChRs regulate a baste network of signalling intermediates, including small GTPase Rho, phospholipase D, phosphoinositide-3 kinase, non-receptor kinases and mitogenactivated protein kinases. Although the first proteins found to have functional interactions with mAChRs were, of course, G proteins, an increasing amount of evidence in the field suggests that this simplistic model defined as “one receptor -one G protein -one effector no longer exists. A great number of proteins have been identified as interacting with mAChRs, including GPCRs, kinases, and scaffolding proteins such as arrestin. Determining in part the signalling efficiency/specificity for mAChRs. Thus, receptors are now considered as complex signalling units, or signalosomes, that dynamically couple to multiple G proteins or other molecular entities or scaffold proteins in a temporally and spatially regulated manner, and even can form homodimers or heterodimers with distinct GPCRs or other non-GPCR membrane receptors, resulting in pharmacologically and functionally distinct receptor populations. In this work “Human M3 muscarinic acetylcholine receptor protein-protein interactions: roles in receptor signalling and regulation”, it is discuss novel mAChRs interacting partners that link the receptors to alternative signalling pathways beyond G proteins. Emphases on explaining how mAChRs regulate signal transduction pathways mediated by these proteins, including receptor dimerization have been putting out. It has been demonstrated by different approach (from resonance energy transfer to tandem affinity purification and mass spectrometry) the active role of interacting protein in mAChRs regulation and signalling. We shown that a particular complex is not necessarily of invariable composition, nor are all its building blocks uniquely associated with that specific complex. One complex may be the result not only of physical interaction between the receptor and the partners’ protein, but also of the participation of many non-“direct” associations resulting in the formation of a network that interconnects the receptor with a number of other pathways, determining receptor specificities. This allows us to address some fundamental questions concerning the importance of molecular mechanisms hidden behind the pharmacology properties for each receptor subtype.