FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Foram desenvolvidos e validados trÃs mÃtodos robustos para a determinaÃÃo de amoxicilina, norfloxacino, oxcarbazepina (OXC) e 10,11-dihidro-10-hidroxicarbamazepina (MHD) em plasma, utilizando cromatografia lÃquida de alta eficiÃncia em fase reversa (RP-HPLC) com detecÃÃo ultravioleta, fluorescÃncia e espectrometria de massa, respectivamente. Os mÃtodos envolveram extraÃÃo lÃquido-lÃquido, com diclorometano (amoxicilina), acetonitrila (amoxicilina e norfloxacino), Ãter etÃlico-diclorometano (60:40 v/v, oxcarbazepina), utilizando cefadroxil, ciprofloxacino e d10-carbamazepina como padrÃes interno (PI). SeparaÃÃes cromatogrÃficas foram realizadas utilizando colunas Gemini C18 5 Âm (150 X 4,6 mm), Synergi RP-MAX 4 Âm (150 X 4,6 mm) e Luna C18 Âm (150 X 4,6 mm), com sistemas de eluiÃÃo constituÃdos por mistura de tampÃo fosfato de 0,01 M (pH 3,5)/acetonitrila (95:5 v/v), acetonitrila-tampÃo fosfato (85:15, v/v) e acetonitrila-Ãgua (50:50 v/v) + 20 mM Ãcido acÃtico, respectivamente. As curvas de calibraÃÃo foram lineares, nas faixas de 0,5 a 40 Âg/mL, 30 a 3500 ng/mL, 20 a 5250 ng/ml e 40 a 10500 ng/ml. As recuperaÃÃes nas concentraÃÃes de 1,5, 15 e 30 Âg/ml foram de 59,4%, 60,5% e 67,1% para amoxicilina; 90, 1400 e 2800 ng/mL foram de 103,5%, 100,2% e 100,2% para norfloxacino, 60, 2000 e 4000 ng/ml foram de 105,4, 89,2 e 92,8% para OXC e 120, 4000 e 8000 ng/ml foram de 88,4, 88,7 e 90,6% para MHD, respectivamente. Os mÃtodos validados incluÃram avaliaÃÃo de precisÃo e exatidÃo intra e interlote, assegurando que estes estavam dentro de limites admissÃveis. Os mÃtodos foram entÃo aplicados com sucesso em estudos de bioequivalÃncia, administrando 500 mg ou 400 mg das formulaÃÃes referÃncia/teste de amoxicilina e norfloxacino, e em estudos farmacocinÃticos com formulaÃÃo de oxcarbazepina suspensÃo (6%), em voluntÃrios sadios. / A robust method for the determination of amoxicillin, norfloxacin, oxcarbazepine (OXC) and its active metabolite, 10,11-dihydro-10-hydroxycarbamazepine (MHD) in human plasma, using reversed-phase high-performance liquid chromatography (RP-HPLC) with ultraviolet, fluorescence and mass spectrometry detection, respectively, have been developed and valited. The methods involve precipitation of plasma protein with dichloromethane (amoxicillin), acetonitrile (amoxicillin and norfloxacin) and diethyl etherâdiclhoromethane (60:40 v/v, oxcarbazepine), using cefadroxil, ciprofloxacin and deuterade carbamazepine (d10-carbamazepine) as internal standard (IS). Chromatographic separations were performed on a column Gemini C18 5 Âm (150 X 4.6 mm), Synergi MAX-RP 4 Âm (150 X 4.6 mm) and Luna C18 5 Âm (150mm X 4.6 mm) with an elution system consisting of a mixture of 0.01 M buffer phosphate (pH 3.5)/acetonitrile (95:05 v/v), phosphate bufferâacetonitrile (85:15, v/v) and acetonitrile/water (50:50 v/v) + 20mM acetic acid, respectively. The calibration curve was linear, in the range of 0.5 to 40 Âg/mL, 30 to 3500 ng/mL, 20 to 5250 ng/mL and 40 to 10,500 ng/mL. The recoveries at concentrations of 1.5, 15 and 30 Âg/mL were foram 59.4%, 60.5% and 67.1% for amoxicillin; 90, 1400 and 2800 ng/mL were 103.5%, 100.2% and 100.2% for norfloxacin, 60, 2000 and 4000 ng/mL were 105.4, 89.2 and 92.8% for OXC and 120, 4000 and 8000 ng/mL were 88.4, 88.7 and 90.6% for MHD, respectively. The statistical evaluation of the developed method was conducted by examining within-batch and between-batch precision data, which were within the required limits. The methods were successfully applied in bioequivalence studies given 500 or 400-mg of the reference formulation / test amoxicillin and norfloxacin, and pharmacokinetic studies with formulation of oxcarbazepine suspension (6%) in healthy volunteers.

A ocorrência de fármacos no meio ambiente têm despertado o interesse de pesquisadores, uma vez que podem causar efeitos adversos à comunidade biótica. O norfloxacino (NOR) é um fármaco amplamente empregado no tratamento de infecções bacterianas tanto em humanos como em animais, e devido as suas propriedades físico-químicas, tem sido alvo de estudos envolvendo o seu monitoramento e efeitos toxicológicos em micro-organismos, principalmente em ambientes aquáticos. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo a investigação da biotransformação/biodegradação do fármaco NOR por fungos derivados de ambiente marinho. Primeiramente, foi realizada uma triagem a partir de 7 cepas fúngicas, das quais 4 foram selecionadas - Penicillium raistrickii CBMAI 931, Cladosporium sp. CBMAI 1237, Aspergillus sydowii CBMAI 1241 e Penicillium raistrickii CBMAI 1235 - para avaliar a influência da adição do fármaco na inoculação dos mesmos. Os experimentos foram realizados na presença do fármaco (0,1 mg mL-1), e em caldo nutritivo (malte 2% em água do mar artificial) por 35 dias (32°C, 130 rpm). A adição do fármaco no dia, e após a inoculação, não influenciou no crescimento dos fungos. No entanto, a formação de produtos de biotransformação foi observada para o experimento com adição do NOR no dia da inoculação, os quais foram identificados por LC-QqTOF, baseando-se na similaridade entre as massas obtidas experimentalmente e teórica, assim como os produtos já reportados na literatura. A porcentagem de biodegradação do fármaco foi determinada para o experimento com adição do fármaco após a inoculação, para os fungos: P. raistrickii CBMAI 931 (34,07%) e A. sydowii CBMAI 1241 (58,91%). Para os experimentos realizados em meio mineral (59,35%) e na presença de um consórcio de fungos (57,05%), não foram observadas diferenças significativas. Não foi possível elucidar a estrutura do produto isolado na presença do fungo A. sydowii CBMAI 1241, devido a sua baixa concentração e a possibilidade de conjugação com substâncias endógenas. Um método analítico foi desenvolvido e validado para a determinação da porcentagem de biodegradação do fármaco nos experimentos com os fungos marinhos. / The occurrence of drugs on the environment has called attention to researchers, since they can cause adverse effects to the biotic community. The norfloxacin (NOR) is a compound widely used for treatment of serious bacterial infections in human and animals. Due to the physicochemical properties of this compound it has been focus of studies concerning about its monitoring and toxicological effects on microorganisms, mainly in aquatic environment. Thus, in the present study the biotransformation/biodegradation of NOR by marine-derived fungi was investigated. Firstly, it was performed a screening with 7 strain of marine fungi, in a which 4 were selected - Penicillium raistrickii CBMAI 931, Cladosporium sp. CBMAI 1237, Aspergillus sydowi CBMAI 1241 and Penicillium raistrickii CBMAI 1235 - to evaluate the influence of NOR addition in the inoculation. The experiments were carried out in the presence of NOR (0,1 mg mL-1) in nutritive broth (malt 2% in artificial sea water) for 35 days (32°C, 130 rpm). The NOR addition on the first day and after inoculation, did not affect the fungal growth. Nevertheless, the formation of biotransformation products was observed to the experiment with addition on the first day. These products were identified by LC-QqTOF, based on the similarity between experimental and theoretical mass, as the products already reported on the literature. The percentage of drug biodegradation was determined for the fungi P. raistrickii CBMAI 931 (34,07%) and A. sydowi CBMAI 1241 (58,91%) for the experiment carried out with NOR addition after inoculation. For the experiments performed in mineral medium (59,35%) and in the presence of fungal consortium (57,05%) no differences were observed for the biodegradation. It was not able to elucidate the structure of isolated product, in the presence of A. sydowii CBMAI 1241, due to its low concentration and probable conjugation with endogenous substances. The analytical method was developed and validated to determine the percentage of drug biodegradation in the experiments with marine fungi.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-26Bitstream added on 2014-06-13T19:57:21Z : No. of bitstreams: 1 chierentin_l_me_arafcf_parcial_prot.pdf: 94153 bytes, checksum: b25ed8bc84653284002d5291e354c06e (MD5) Bitstreams deleted on 2015-06-03T11:42:27Z: chierentin_l_me_arafcf_parcial_prot.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-03T11:44:00Z : No. of bitstreams: 1 000712988_20150826.pdf: 94153 bytes, checksum: b25ed8bc84653284002d5291e354c06e (MD5) Bitstreams deleted on 2015-08-28T16:08:59Z: 000712988_20150826.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-28T16:10:01Z : No. of bitstreams: 1 000712988.pdf: 2194395 bytes, checksum: 9cd76df3505cbddc42ddb33fc0e7079a (MD5) / O norfloxacino é uma fluoroquinolona de segunda geração derivada do ácido nalidíxico. Como as demais fluoroquinolonas, o norfloxacino atua por inibição da DNA-girase bacteriana, complexo enzimático que participa do processo de replicação do DNA bacteriano e também inibe a topoisomerase tipo IV do DNA bacteriano. Esta fluoroquinolona é utilizada para o tratamento de infecções do trato urinário causadas por bactérias Gram-negativas, incluindo Enterobacteriaceae e espécies Pseudomonas-resistentes e também alguns micro-organismos Gram-positivos. A literatura apresenta alguns métodos de análise para norfloxacino em fluidos biológicos, águas subterrâneas, alimentos e formas farmacêuticas. Com base nestas considerações, este trabalho objetiva desenvolver ensaios para análise qualitativa de norfloxacino utilizando espectrofotometria na região do visível, análise térmica, cromatografia em camada delgada, cromatografia líquida de alta eficiência, eletroforese capilar e outros métodos gerais para caracterização da SQR e comprimidos de norfloxacino. Métodos analíticos foram desenvolvidos e validados para a quantificação deste fármaco como: (1) espectrofotometria na região do visível, comprimento de onda de detecção 520 nm, com faixa linear de 95,0 a 120,0 μg/mL utilizando ácido cloranílico 0,1% como reagente, com exatidão de 102,48%; (2) cromatografia líquida de alta eficiência, com comprimento de onda de detecção de 277 nm, fase móvel composta por solução aquosa de ácido acético 5% e metanol (80:20 v/v), obtendo-se tempo de retenção médio de 5,7 minutos e capacidade de separação de produtos de degradação. A faixa linear avaliada foi de 10,0 a 30,0 μg/mL, com exatidão de 103,96%; (3) Eletroforese Capilar, validado utilizando-se como eletrólito, tampão de tetraborato de sódio 30 mM a pH 9,0 e capilar... / Norfloxacin is a second-generation fluoroquinolone derivate of nalidixic acid. Like other fluoroquinolones, norfloxacin acts by inhibiting DNA gyrase, the enzyme complex that participates in the process of bacterial DNA replication and also inhibit topoisomerase IV type of bacterial DNA. This fluoroquinolone is used in treatment of urinary tract infections caused by Gram-negative bacteria, including Enterobacteriaceae, and Pseudomonas-resistant species and also by Gram-negative microorganisms. The literature describes some methods to analyses norfloxacin in biologic fluids, groundwater, foods and pharmaceutical forms. Based on these considerations, this work aims to develop assays for qualitative analysis of norfloxacin using visible spectrophotometry, thermal analysis, thin-layer chromatography, high performance liquid chromatography, capillary electrophoresis and other general methods for the characterization of API and tablets of norfloxacin. Analytical methods were developed and validated for the quantification of this drug as: (1) visible spectrophotometry, detection wavelength 520 nm with a linear range from 95.0 to 120.0 μg/mL using chloranilic acid 0.1% as a reagent, with an accuracy of 102.48%; (2) high performance liquid chromatography with detection wavelength of 277 nm, mobile phase composed of aqueous 5% acetic acid and methanol (80:20 v/v) obtaining an average retention time of 5.7 minutes and separation capability degradation products. The linear range was measured from 10.0 to 30.0 μg/mL, with accuracy (103.96%); (3) Capillary electrophoresis was validated using a solution of 30 mM sodium tetraborate buffer pH 9.0 as the electrolyte and a fused silica capillary of 48.5 cm, with 40.0 cm effective, and 75 μm of diameter. The linear range was evaluated from... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Hérida Regina Nunes Salgado / Banca: Marcela Longhi / Banca: Ruy Carlos Ruver Beck / Resumo: O norfloxacino é uma fluoroquinolona de segunda geração derivada do ácido nalidíxico. Como as demais fluoroquinolonas, o norfloxacino atua por inibição da DNA-girase bacteriana, complexo enzimático que participa do processo de replicação do DNA bacteriano e também inibe a topoisomerase tipo IV do DNA bacteriano. Esta fluoroquinolona é utilizada para o tratamento de infecções do trato urinário causadas por bactérias Gram-negativas, incluindo Enterobacteriaceae e espécies Pseudomonas-resistentes e também alguns micro-organismos Gram-positivos. A literatura apresenta alguns métodos de análise para norfloxacino em fluidos biológicos, águas subterrâneas, alimentos e formas farmacêuticas. Com base nestas considerações, este trabalho objetiva desenvolver ensaios para análise qualitativa de norfloxacino utilizando espectrofotometria na região do visível, análise térmica, cromatografia em camada delgada, cromatografia líquida de alta eficiência, eletroforese capilar e outros métodos gerais para caracterização da SQR e comprimidos de norfloxacino. Métodos analíticos foram desenvolvidos e validados para a quantificação deste fármaco como: (1) espectrofotometria na região do visível, comprimento de onda de detecção 520 nm, com faixa linear de 95,0 a 120,0 μg/mL utilizando ácido cloranílico 0,1% como reagente, com exatidão de 102,48%; (2) cromatografia líquida de alta eficiência, com comprimento de onda de detecção de 277 nm, fase móvel composta por solução aquosa de ácido acético 5% e metanol (80:20 v/v), obtendo-se tempo de retenção médio de 5,7 minutos e capacidade de separação de produtos de degradação. A faixa linear avaliada foi de 10,0 a 30,0 μg/mL, com exatidão de 103,96%; (3) Eletroforese Capilar, validado utilizando-se como eletrólito, tampão de tetraborato de sódio 30 mM a pH 9,0 e capilar... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Norfloxacin is a second-generation fluoroquinolone derivate of nalidixic acid. Like other fluoroquinolones, norfloxacin acts by inhibiting DNA gyrase, the enzyme complex that participates in the process of bacterial DNA replication and also inhibit topoisomerase IV type of bacterial DNA. This fluoroquinolone is used in treatment of urinary tract infections caused by Gram-negative bacteria, including Enterobacteriaceae, and Pseudomonas-resistant species and also by Gram-negative microorganisms. The literature describes some methods to analyses norfloxacin in biologic fluids, groundwater, foods and pharmaceutical forms. Based on these considerations, this work aims to develop assays for qualitative analysis of norfloxacin using visible spectrophotometry, thermal analysis, thin-layer chromatography, high performance liquid chromatography, capillary electrophoresis and other general methods for the characterization of API and tablets of norfloxacin. Analytical methods were developed and validated for the quantification of this drug as: (1) visible spectrophotometry, detection wavelength 520 nm with a linear range from 95.0 to 120.0 μg/mL using chloranilic acid 0.1% as a reagent, with an accuracy of 102.48%; (2) high performance liquid chromatography with detection wavelength of 277 nm, mobile phase composed of aqueous 5% acetic acid and methanol (80:20 v/v) obtaining an average retention time of 5.7 minutes and separation capability degradation products. The linear range was measured from 10.0 to 30.0 μg/mL, with accuracy (103.96%); (3) Capillary electrophoresis was validated using a solution of 30 mM sodium tetraborate buffer pH 9.0 as the electrolyte and a fused silica capillary of 48.5 cm, with 40.0 cm effective, and 75 μm of diameter. The linear range was evaluated from... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-12T16:31:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6191_1.pdf: 1304520 bytes, checksum: a83bab1006e18b1f8f045ccd53a7eb36 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A política nacional de medicamentos genéricos (Lei n° 9.787 de 10 de fevereiro de 1999) é um instrumento que vem ampliando o acesso a medicamentos de qualidade (seguros e eficazes). Para tanto é necessário que métodos de análise em matrizes biológicas com uma maior seletividade e sensibilidade para quantificação de fármacos e/ou metabólitos sejam desenvolvidos e validados para posterior utilização em estudos de farmacocinética comparada (bioequivalência). No Brasil ainda é escasso o número de profissionais com formação acadêmica (Técnico-científica) para a condução de estudos de biodisponibilidade comparada, sobretudo na etapa analítica. Com o intuito de colaborar com a implementação desta política, o presente trabalho tem como objetivo desenvolver e validar métodos de análise de duas classes de antibióticos (Sulfonamidas e Fluoroquinolonas) em plasma humano e posterior aplicação na avaliação biofarmacêutica de diferentes formulações. Durante a formação foi realizado um aumento da complexidade das técnicas utilizadas desde a extração líquido-líquido (ELL) e utilização de cromatografia líquida de alta eficiência com detecção por absorção no ultravioleta (CLAE-UV), extração em fase sólida (EFS) com auxílio de CLAE-UV e EFS seguida de cromatografia líquida de alta eficiência com detecção por espectrometria de massas em tandem (CL-EM/EM). O desenvolvimento e validação de métodos bioanalíticos vai desde a seleção de sistemas cromatográficos e de detecção, técnica de extração e clean-up que gerem cromatogramas de qualidade, avaliação da estabilidade de fármacos na matriz biológica até o cumprimento dos critérios de aceitação das seqüências analíticas contendo amostras dos voluntários. Dentre as fluoroquinolonas o objeto de estudo foi o norfloxacino (NFX) comprimido de 400mg. Para extração e clean-up das amostras em plasma humano utilizou-se o método por ELL seguido de quantificação por CLAE-UV. Em meio às muitas sulfonamidas o objeto de estudo foi composto de duas formulações da associação de sulfametoxazol + trimetoprima (SMZ + TMP). Determinou-se simultaneamente a SMZ + TMP em plasma humano após administração da forma farmacêutica (FF) cápsula (400mg + 80mg) através de método de extração e clean-up em fase sólida off-line com posterior quantificação por CLAE-UV e após a administração da FF suspensão (400mg + 80mg / 10mL) por CL-EM/EM com ionização à pressão atmosférica através da técnica de eletronebulização ( Electrospray, ESI ) em modo positivo. A biodisponibilidade dos fármacos, a parir das formas farmacêuticas, foi avaliada através da análise estatística de parâmetros como Área sob a Curva (ASC), concentração plasmática máxima (Cmáx) segundo as normas (RE 898 de 29 de maio de 2003) da ANVISA. Os métodos analíticos foram desenvolvidos e validados segundo a RE 899 de 29 de maio de 2003 da ANVISA mostrando-se lineares, precisos, exatos e robustos frente ao elevado throughput de amostras. O método EFS-CL-MS/MS mostrou-se mais robusto pela maior limpeza dos interferentes da matriz plasmática e pelo menor tempo de análise (2.5 min) por amostra, diminuindo os resíduos de solventes da fase móvel bem como no procedimento de extração mostrando-se menos tóxico aos analistas e ao meio ambiente. Todos os métodos desenvolvidos se configuraram como ferramentas suficientemente capazes de discriminar a biodisponibilidade comparada dos medicamentos testados

[EN] Fluoroquinolones (FQ) are the antibiotics most used nowadays. Some of its derivatives have anti-tumor activity. Both in vitro and in vivo studies have shown anti-cancer property of these compounds. Its mechanism of action occurs through inhibition of the topoisomerases (I and II) and the DNA polymerase which triggers genotoxic effects in eukaryotic systems. UV radiation increases these effects which provide photochemotherapeutic properties to these molecules.This photoinduced genotoxicity has been detected in dihalogenated FQ such as fleroxacin (FLX), 3118BAY and lomefloxacin (LFX), proposed this last compound as a model to study the photomutagenic action of drugs. These FQ show an unusual photodehalogenation for the link C8-halogen heterolysis, being the generation of an aryl cation an intermediate key to analyze the photobinding properties of the FQ to biomolecules. It has been observed the formation of secondary species from their triplet excited states using (FDL) but the nature of this secondary intermediate has not been clearly established neither its participation in the photodegradation processes of the FQ. FDL studies were performed with NFX and some of its derivatives in the presence and absence PB at different pH. The results of our study allowed to discard the generation of FQ anionic radicals and as well us a deprotonated FQ triplet excited state as the secondary species (SS) detected. It was determined unequivocally the excimer nature of SS. Thus, using this LFP technique with ANFX and its methyl ester, it has been able to discard the involvement of protonation or deprotonation processes in the generation of the SS. Moreover, these results have contributed to understand the photophysical processes of the FQ and the role of phosphate buffer in them. The results showed that the triplet excimers of the FQ should not have any participation in the phototoxic effects associated with the FQ since they have triplet energies lower than their 3FQ and not involved in the process of photodegradation of the FQ. It has been addressed a new photochemical study on the lomefloxacin (LFX) and its N-acetylated derivative (ALFX) analyzing the reactivity of their intermediates including the characterization of the resulting photoproducts. Results have clearly evidenced the involvement of the singlet character of aryl cations of both molecules (1LFX+ and 1ALFX+) in their photodehalogenations processes at neutral pH. It has also been demonstrated that although their triplet aryl cations (3(A) LFX+) is also involved in their photodegradation processes, the detected intermediates using FDL are 1(A)LFX+. It was proceeded to assess, using various techniques the main processes involved in the photodehalogenation of FQ in the presence of biomolecules such as DNA or its deoxyguanosine base (dGuo) as well as albumin as a protein model and some of its amino acids more reactive. The photolysis of (A)LFX in the presence of dGuo give rise to photoproducts formed through the generation of covalent bonds between of union between these FQ and the purine base. By contrast, the photodegradation of these dihalogenated compound in the presence of DNA did not showed any type of covalent binding. This fact evidenced that different photodegradation pathways are involved in DNA. Using small structural changes in FQ is possible to modulate photoreactivity, their pharmacological properties as well as their affinity for DNA and its photogenotoxicity. Finally we have analysed the phototoxic and photoallergic properties of the FQ through the study of the photoreactions between (A)LFX and albumin (ASH) as a protein model and in the presence of Tyr, Trp. An electron transfer reaction between the singlet excited state of (A)LFX and amino acids of ASH was responsible for the FQ-protein covalent binding processes. It has also been observed that the affinity of the FQ for ASH is modified by the effect of the N-replacement. / [ES] Las fluoroquinolonas (FQ) son los antibióticos más utilizados en la actualidad. Tanto en estudios in vitro como in vivo se ha demostrado la propiedad anticancerígena de éstos compuestos. Su mecanismo de acción se produce mediante la inhibición de las topoisomerasas (I y II) y de la ADN polimerasa lo que desencadena efectos genotóxicos. Radiaciones UV incrementan estos efectos lo que confiere a estas moléculas propiedades fotoquimioterapéuticas. Las FQ muestran una inusual fotodeshalogenación por heterólisis del enlace C8-halógeno, siendo la generación de un catión arilo el intermedio clave para estudiar las propiedades de fotounión de las FQ a biomoléculas. Se ha observado por fotolisis de destello laser (FDL) que además de detectarse los estados excitados triplete de las FQ se observa la formación de una especie secundaria proveniente de sus estados excitados triplete pero la naturaleza de esta especie secundaria no parecía estar muy clara y tampoco su participación en los procesos de degradación. Para esclarecer estas incertidumbres se realizaron estudios de FDL con NFX y algunos de sus derivados en presencia y ausencia PB a diferentes pHs. Se pudo determinar de manera inequívoca la naturaleza excímera de SS. Así, mediante el uso de esta técnica con ANFX y su éster metílico se ha podido descartar la participación de procesos de protonación o desprotonación en la generación de las SS. Además, estos resultados han contribuido a entender los procesos fotofisicos de las FQ y el papel del tampón fosfato en ellos. Por otro lado, desde el punto de vista biológico, los resultados obtenidos evidenciaron que los excímeros triplete de las FQ no deben tener ninguna participación en los efectos fototóxicos asociados con las FQ ya que tienen energías de triplete menores que las sus 3FQ y no intervienen en los procesos de fotodegradación de las FQ. Se abordó un nuevo estudio fotoquímico sobre el lomefloxacino (LFX) y su derivado N-acetilado (ALFX). En él se estudiaron las propiedades fotofísicas y fotoquímicas de las citadas moléculas y sus intermedios de reacción y se analizaron conjuntamente con sus procesos de fotodegradación, incluyendo la caracterización de los fotoproductos resultantes. Los resultados mostraron la intervención de los cationes arilo con carácter singlete de ambas moléculas (1LFX+ y 1ALFX+)en sus fotodeshalogenaciones a pHs neutros. Se pudo demostrar que aunque sus cationes arilo con carácter triplete (3(A)LFX+) también intervienen en sus procesos de fotodegradación, los intermedios detectados mediante FDL son 1(A)LFX+. Una vez establecida la naturaleza excímera de las especies secundarias (SS) de las FQ y determinadas las propiedades del intermedio reactivo resultante de la fotodeshalogenación de 6,8-difluoroquinolonas, se procedió a evaluar mediante diversas técnicas los principales procesos implicados en la fotodeshalogenación de FQ en presencia de biomoléculas como el ADN o su base deoxiguanosina (dGuo) la albumina y alguno de sus aminoácidos más reactivos. La fotolisis de (A)LFX en presencia de dGuo dio lugar a la formación de fotoproductos de unión entre estos compuestos y la base púrica . Sin embargo por la presencia de ADN no se detectó ningún tipo de unión covalente. La participación del complejo (A)LFX--ADN en las fotodegradaciones de estas fluoroquinolonas justificaba las diferencias obtenidas mediante una reacción de transferencia electrónica entre el estado singlete de (A)LFX y ADN. También se observó una disminución en el valor de la constante de asociación entre FQ y ADN cuando la FQ estaba N-acetilada. Se analizaron las propiedades fototóxicas y fotoalérgicas de las FQ mediante el estudio de las fotoreacciones entre (A)LFX y la albumina (ASH) como proteína modelo y también en presencia de algunos de sus aminoácidos más reactivos (Tyr, Trp). Una transferencia electrónica entre el estado excitado singlete de (A)LFX y / [CAT] Les fluoroquinolones (FQ) son els antibiòtics més utilitzats en la actualitat. El seu mecanisme d'acció es produeix mitjançant la inhibició de les topoisomerases (I y II) i de l'ADN polimerasa el que desencadena efectes genotòxics. Radiacions UV incrementen aquests efectes el que confereix a aquestes molècules propietats fotoquimioterapèutiques. Esta genotoxicitat fotoinduïda va ser detectada en FQ dihalogenades com fleroxací (FLX), 3118BAY i lomefloxací (LFX), proposant-se aquest últim compost com model per a estudiar l'acció fotomutagènica de fàrmacs. Aquestes FQ mostren una inusual fotodeshalogenació per heteròlisi de l'enllaç C8-halógen, sent la generació d'un catió arilo l'intermedi clau per a estudiar les propietats de fotounió de les FQ a biomolècules. S'ha observat per fotòlisi de centelleig làser (FDL), a més de detectar-se els estats excitats triplet de les FQ, la formació d'una espècie secundària provinent dels seus estats excitats triplet. Amb el propòsit de poder clarificar aquestes incerteses es realitzaren estudis de FDL amb NFX i alguns dels seus derivats en presencia i absència de PB a diferents pHs. Els resultats descartaren la generació dels seus radicals aniònics i la desprotonació dels seus estats excitats triplet com les especies secundaries (SS) detectades. A més es va poder determinar de forma inequívoca la natura excímera de SS. Es va abordar un nou estudi fotoquímic sobre el lomefloxací (LFX) i el seu derivat N-acetilat (ALFX). En ell s'estudiaren las propietats fotofísiques i fotoquímiques de les citades molècules i el seus intermedis de reacció i s'analitzaren conjuntament amb els seus processos de fotodegradació, incloent la caracterització dels fotoproductes resultants. Els resultats van mostrar clarament la intervenció dels cations aril amb caràcter singlet de ambdues molècules (1LFX+ y 1ALFX+) en els seues fotodeshalogenacions a pHs neutres. També es va poder demostrar que els intermedis detectats mitjançant FDL son de caràcter 1(A)LFX+. A més es va evidenciar la gran importància que tenen substituents perifèrics N-alquílics sobre les propietats fotoquímiques i fotofísiques de les quinolones 6,8-dihalogenades. Una vegada establerta la naturalesa excímera de les especies secundàries (SS) de les FQ i determinades les propietats de l'intermedi reactiu resultant de la fotodeshalogenació de 6,8-difluoroquinolones, es va procedir a evaluar mitjançant diverses tècniques els principals processos implicats en la fotodeshalogenació de FQ en presencia de biomolècules com l'ADN o la seua base deoxiguanosina (dGuo) i amb una proteïna com l'albúmina i algun dels seus aminoàcids mes reactius. La fotòlisis de (A)LFX en presencia de dGuo va donar lloc a la formació de fotoproductes d'unió entre aquests compostos i la base púrica. No obstant per la presencia d'ADN no es va detectar cap tipus d'unió covalent. Aquest fet evidenciava la participació de diferents processos en les fotodegradacions de (A)LFX en presencia d'ADN i amb la seua base mes reactiva. Ha quedat demostrat que canviant substituents de les FQ es possible modular no tan sols les propietats farmacològiques i de fotoreactivitat, sinó també l'afinitat per l'ADN i la seua fotogenotoxicitat. Per últim es van analitzar les propietats fototòxiques i fotoal¿lèrgiques de les FQ mitjançant l'estudi de les fotoreaccions entre (A)LFX i l'albúmina (ASH) i també en presència d'alguns dels seus aminoàcids més reactius (Tyr, Trp). Una reacció de transferència electrònica entre l'estat excitat singlet de (A)LFX i aminoàcids de ASH era el procés responsable de les unions covalents FQ-Proteïna. / Soldevila Serrano, S. (2015). ESTUDIO DE LA FOTOREACTIVIDAD DE LAS FLUOROQUINOLONAS CON SUS BIOMOLÉCULAS DIANA [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/59430 / TESIS

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Esse trabalho compreende dois diferentes estudos de caso: o primeiro foi a respeito de um medicamento para o qual foi desenvolvida uma metodologia para determinar norfloxacino (NOR) por espectrofluorimetria molecular e validação por HPLC. Primeiramente foi desenvolvida uma metodologia por espectrofluorimetria onde foram feitos alguns testes preliminares a fim de estabelecer qual valor de pH iria fornecer a maior intensidade de emissão. Após fixar o pH foi feita a determinação de NOR em padrões aquosos e soluções do medicamento usando calibração univariada. A faixa de concentração trabalhada foi de 0500 μg.L-1. O limite de detecção para o medicamento foi de 6,9 μg.L-1 enquanto que o de quantificação foi de 24,6 μg.L-1. Além dessas, outras figuras de mérito também foram estimadas para desenvolvimento da metodologia e obtiveram resultados muito satisfatórios, como por exemplo, os testes de recuperação no qual a recuperação do analito foi de 99.5 a 103.8%. Para identificação e quantificação do NOR da urina foi necessário diluir a amostra de urina (estudada em dois diferentes níveis de diluição: 500 e 1000 x) e também uso do método da adição de padrão (na mesma faixa de concentração usada para medicamento). Após a aquisição do espectro, todos foram usados para construção do tensor que seria usado no PARAFAC. Foi possível estimar as figuras de mérito como limite de detecção de 11.4 μg.L-1 and 8.4 μg.L-1 (diluição de 500 e 1000 x respectivamente) e limite de quantificação de 34 μg.L-1 e 25.6 μg.L-1 (diluição de 500 x e 1000 x respectivamente). O segundo estudo de caso foi na área alimentícia no qual se usou espectroscopia NIR e FT MIR acopladas a quimiometria para discriminar óleo de soja transgênica e não transgênica. Os espectros dos óleos não mostraram diferença significativa em termos visuais, sendo necessário usar ferramentas quimiométricas capazes de fazer essa distinção. Tanto para espectroscopia NIR quanto FT MIR foi feito o PCA a fim de identificar amostras discrepantes e que influenciariam o modelo de forma negativa. Após efetuar o PCA, foram usadas três diferentes técnicas para discriminar os óleos: SIMCA, SVM-DA e PLS-DA, sendo que para cada técnica foram usados também diferentes pré processamento. No NIR, apenas para um pré processamento se obteve resultados satisfatórios nas três técnicas, enquanto que para FT-MIR ao se usar PLS-DA se obteve 100% de acerto na classificação para todos os pré processamentos / This paper comprises two different researches: the firts one was related to a medicament for which was developed a methodology to quantify Norfloxacin (NOR) by molecular spectrofluorimetry and validation by HPLC. First of all, was developed a methodology for spectrofluorimetry where were done some preliminary tests to establish which value of pH would provide the highest emission intensity. After fix pH, it was performed NOR determination in aqueous standard and medicament using univariate calibration. The concentration range was 0-500 μg.L-1. The limit of detection for medicament was 6,9 μg.L-1 while the limit of detection was 24,6 μg.L-1. Beyond that, other figures of merit were also estimated for developing methodology and offered results quite satisfactory, such as recovering tests in which analyte recovery was 99.5 - 103.8%. For identify and quantify NOR in urine was necessary to dilute the samples (studied in two different levels: 500 and 1000 X) and also standar method addition (in same concentration range used for medicament). After spectra acquisition, all of them were used to built the tensor that would be used in PARAFAC. It was possible to estimate figures of merit such as limit of detection: 11.4 μg.L-1 and 8.4 μg.L-1 (dilution of 500 and 1000 X respectively) and limit of quantification: 34 μg.L-1 and 25.6 μg.L-1 (dilution of 500 and 1000 X, respectively). The second studied case was in food area in which was used NIR and FT-MIR spectroscopy coupled with chemometric to discriminate transgenic and no transgenic soybean oil. Oils spectra did not show significative difference in visual terms, being necessary using chemometric tools capable of perform this distinction. For NIR and FT-MIR spectroscopy it was performed PCA that aimed identify anomalous samples that would be a negative influence. After perform PCA were used three different techniques to discriminate oils samples: SIMCA, SVM-DA and PLS-DA, being used for each technique different preprocessing. In NIR, only for one preprocessing it was obtained good results for three techniques while in FT-MIR when PLS-DA was used it was achieved 100% in classification for all preprocessing

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Esse trabalho compreende dois diferentes estudos de caso: o primeiro foi a respeito de um medicamento para o qual foi desenvolvida uma metodologia para determinar norfloxacino (NOR) por espectrofluorimetria molecular e validação por HPLC. Primeiramente foi desenvolvida uma metodologia por espectrofluorimetria onde foram feitos alguns testes preliminares a fim de estabelecer qual valor de pH iria fornecer a maior intensidade de emissão. Após fixar o pH foi feita a determinação de NOR em padrões aquosos e soluções do medicamento usando calibração univariada. A faixa de concentração trabalhada foi de 0500 μg.L-1. O limite de detecção para o medicamento foi de 6,9 μg.L-1 enquanto que o de quantificação foi de 24,6 μg.L-1. Além dessas, outras figuras de mérito também foram estimadas para desenvolvimento da metodologia e obtiveram resultados muito satisfatórios, como por exemplo, os testes de recuperação no qual a recuperação do analito foi de 99.5 a 103.8%. Para identificação e quantificação do NOR da urina foi necessário diluir a amostra de urina (estudada em dois diferentes níveis de diluição: 500 e 1000 x) e também uso do método da adição de padrão (na mesma faixa de concentração usada para medicamento). Após a aquisição do espectro, todos foram usados para construção do tensor que seria usado no PARAFAC. Foi possível estimar as figuras de mérito como limite de detecção de 11.4 μg.L-1 and 8.4 μg.L-1 (diluição de 500 e 1000 x respectivamente) e limite de quantificação de 34 μg.L-1 e 25.6 μg.L-1 (diluição de 500 x e 1000 x respectivamente). O segundo estudo de caso foi na área alimentícia no qual se usou espectroscopia NIR e FT MIR acopladas a quimiometria para discriminar óleo de soja transgênica e não transgênica. Os espectros dos óleos não mostraram diferença significativa em termos visuais, sendo necessário usar ferramentas quimiométricas capazes de fazer essa distinção. Tanto para espectroscopia NIR quanto FT MIR foi feito o PCA a fim de identificar amostras discrepantes e que influenciariam o modelo de forma negativa. Após efetuar o PCA, foram usadas três diferentes técnicas para discriminar os óleos: SIMCA, SVM-DA e PLS-DA, sendo que para cada técnica foram usados também diferentes pré processamento. No NIR, apenas para um pré processamento se obteve resultados satisfatórios nas três técnicas, enquanto que para FT-MIR ao se usar PLS-DA se obteve 100% de acerto na classificação para todos os pré processamentos / This paper comprises two different researches: the firts one was related to a medicament for which was developed a methodology to quantify Norfloxacin (NOR) by molecular spectrofluorimetry and validation by HPLC. First of all, was developed a methodology for spectrofluorimetry where were done some preliminary tests to establish which value of pH would provide the highest emission intensity. After fix pH, it was performed NOR determination in aqueous standard and medicament using univariate calibration. The concentration range was 0-500 μg.L-1. The limit of detection for medicament was 6,9 μg.L-1 while the limit of detection was 24,6 μg.L-1. Beyond that, other figures of merit were also estimated for developing methodology and offered results quite satisfactory, such as recovering tests in which analyte recovery was 99.5 - 103.8%. For identify and quantify NOR in urine was necessary to dilute the samples (studied in two different levels: 500 and 1000 X) and also standar method addition (in same concentration range used for medicament). After spectra acquisition, all of them were used to built the tensor that would be used in PARAFAC. It was possible to estimate figures of merit such as limit of detection: 11.4 μg.L-1 and 8.4 μg.L-1 (dilution of 500 and 1000 X respectively) and limit of quantification: 34 μg.L-1 and 25.6 μg.L-1 (dilution of 500 and 1000 X, respectively). The second studied case was in food area in which was used NIR and FT-MIR spectroscopy coupled with chemometric to discriminate transgenic and no transgenic soybean oil. Oils spectra did not show significative difference in visual terms, being necessary using chemometric tools capable of perform this distinction. For NIR and FT-MIR spectroscopy it was performed PCA that aimed identify anomalous samples that would be a negative influence. After perform PCA were used three different techniques to discriminate oils samples: SIMCA, SVM-DA and PLS-DA, being used for each technique different preprocessing. In NIR, only for one preprocessing it was obtained good results for three techniques while in FT-MIR when PLS-DA was used it was achieved 100% in classification for all preprocessing

Esta tesis de doctorado tuvo como objetivo evaluar la eliminación del antibiótico norfloxacino (NOR) por oxidación electroquímica avanzada (OEA). Se evaluó la influencia de parámetros de operación como la corriente aplicada, la concentración inicial del antibiótico y del electrolito soporte Na_2 SO_4, y el material que compone el ánodo en el proceso de OEA. Además, los diferentes materiales de ánodo se caracterizaron por voltametría cíclica, voltametría de barrido lineal y cronoamperometría. Los resultados mostraron que para electrodos de diamante dopado con boro (Si/DDB) la carga de boro influye en la cantidad de impurezas de carbono-sp2. Cuantas más impurezas de carbono-sp2 mayor es la posibilidad de generar electroquímicamente agentes oxidantes des del electrolito soporte, reduciendo la oxidación de los contaminantes por los radicales hidroxilo (HO^¿), fenómeno que se intensifica para el electrodo de Nb/DDB. Dependiendo de la corriente aplicada, y de la concentración de NOR y Na_2 SO_4, el antibiótico puede ser oxidado por transferencia directa de electrones con las impurezas de carbono-sp2 en la superficie del DDB, por iones persulfato y / o HO^¿. Cuando el reactor opera favoreciendo la generación de HO^¿, la degradación del NOR y la eliminación de la demanda química de oxígeno (DQO) son simultáneas. Por otro lado, en el momento en que el reactor opera favoreciendo la oxidación del NOR por intercambio de electrones con el DDB y por iones persulfato, la degradación del NOR y la reducción de la DQO no son paralelas, conduciendo a la formación de subproductos. Además, esta situación es más acentuada cuando la concentración del Na_2 SO_4 es mayor, actuando como aprisionador de HO^¿ para generar iones persulfato. Pequeñas diferencias en las proporciones de diamante-sp3/sp2-carbono no afectaron significativamente el proceso de OEA. El sustrato soporte de la película de diamante, Si, presentó mejores resultados en la eliminación de DQO que cuando el sustrato es Nb, debido a la diferencia en las razones sp3/sp2. Sin embargo, el proceso de OEA utilizando el Nb presentó un consumo energético 60% menor, lo que puede ser una ventaja tecnológica para la aplicación industrial. Se encontraron diferencias significativas en la degradación del NOR y la eliminación de DQO para electrodos no activos y activos para la reacción de evolución de oxígeno (REO). Los electrodos no activos para la REO obtuvieron una degradación del NOR y la remoción de DQO mucho mayores cuando se comparó con el electrodo activo para REO. La buena correlación entre los valores experimentales de degradación del NOR y los valores teóricos de la predicción a través del modelo matemático puede atribuirse al hecho de que la reacción debe haberse producido primordialmente por radicales hidroxilo y oxidación directa. Además, el modelo matemático podrá auxiliar la planificación experimental del proceso de OEA para oxidar otros contaminantes. Por lo tanto, la elección de los parámetros correctos puede mejorar la eficiencia del proceso electroquímico y evitar la formación de subproductos no deseados. / This doctoral thesis aimed to evaluate the removal of the antibiotic norfloxacin (NOR) by electrochemical advanced oxidation (EAO) process. The influence of operational parameters such as the applied current, the initial concentration of the antibiotic and the supporting electrolyte Na_2 SO_4, and the anode material were evaluated in the EAO process. In addition, the anode materials were characterized by cyclic voltammetry, linear sweep voltammetry and chronoamperometry. The results showed that, for boron doped diamond electrodes (Si/BDD), the boron load influences in the amount of carbon-sp2 impurities. The more carbon-sp2 impurities, higher was the possibility of electrochemically generating oxidizing agents from the supporting electrolyte, reducing the oxidation of the contaminants by hydroxyl radicals (HO^¿). This phenomenon intensifies for the Nb/BDD electrode. Depending on the applied current, and the concentration of NOR and Na_2 SO_4, the antibiotic can be oxidized by direct electron transfer with the carbon-sp2 impurities on the BDD surface and by persulfate ions and / or HO^¿. When the reactor was operated favoring the HO^¿ generation, NOR degradation and the removal of chemical oxygen demand (COD) were simultaneous. On the other hand, when the reactor was operated favoring the NOR oxidation by direct electron transfer and by persulfate ions, NOR degradation and COD reduction are not parallel, leading to the by-products generation. Besides, this situation was pronounced when the Na_2 SO_4 concentration is higher, acting as HO^¿ scavenger to generate persulfate ions. Small differences in the diamond-sp3/sp2-carbon ratio did not significantly affect the EAO process. The substrate of the diamond film Si when compared to Nb showed better COD removal due to the difference in sp3/sp2 ratios. However, the EAO process using Nb had a lower energy consumption of 60% when compared to Si, which may be a technological advantage for industrial application. Significant differences in NOR degradation and COD removal were found for non-active and active electrodes for the oxygen evolution reaction (OER). Non-active electrodes for OER obtained a higher NOR and COD removal when compared to the active electrode for OER. The good correlation between the experimental values of NOR degradation, and the theoretical one, can be attributed to the fact that, the reaction must have been conducted primarily by HO^¿ and direct oxidation. Besides, the mathematical model may help the experimental planning of the EAO process for oxidation of other contaminants. Therefore, choosing the correct parameters can improve the efficiency of the electrochemical process and prevent the unwanted by-products formation. / Aquesta tesi de doctorat va tenir com a objectiu avaluar l'eliminació de l'antibiòtic "Norfloxacino" (NOR) per oxidació electroquímica avançada (OEA). Es va avaluar la influència de paràmetres d'operació com el corrent aplicat, la concentració inicial de l'antibiòtic i de l'electròlit suport Na_2 SO_4, així com diferents materials anòdics en el procés d' OEA. A més, els diferents materials d'ànode es van caracteritzar mitjançant les tècniques de voltametria cíclica, voltametria de passada lineal i cronoamperometria. Els resultats van mostrar que per a elèctrodes de diamant dopat amb bor (Si/DDB) la càrrega de bor influeix en la quantitat d'impureses de carboni-sp2. Com més impureses de carboni-sp2 més gran és la possibilitat de generar electroquímicament agents oxidants des de l'electròlit suport, de forma que es redueix l'oxidació dels contaminants pels radicals hidroxil (HO^¿), fenomen que s'intensifica per a l'elèctrode de Nb/DDB. En funció del corrent aplicat i de la concentració de NOR i Na_2 SO_4, l'antibiòtic pot ser oxidat per transferència directa d'electrons amb les impureses de carboni-sp2 en la superfície del DDB, per ions persulfat i / o per radicals HO^¿. Quan el reactor opera amb unes condicions que afavoreixen la generació de HO^¿, la degradació del NOR i l'eliminació de la demanda química d'oxigen (DQO) són simultànies. D'altra banda, quan el reactor opera afavorint l'oxidació del NOR per intercanvi directe d'electrons i per ions persulfat, la degradació d'aquest i la reducció de la DQO no són paral·leles, amb la conseqüent formació de subproductes. A més, aquesta situació és més accentuada quan la concentració del Na_2 SO_4 és major, ja que actua com a segrestador de HO^¿ per generar ions persulfat. Xicotetes diferències en les proporcions de carboni-sp3/sp2 no van afectar significativament el procés d' OEA. El substrat de suport de la pel·lícula de diamant de Si va presentar millors resultats en l'eliminació de NOR que quan el substrat és de Nb, a causa de la diferència en el rati de carboni sp3/sp2. No obstant això, el procés d' OEA amb base Nb va presentar un consum energètic 60% menor, el que pot ser un avantatge tecnològic per a la seua posterior aplicació industrial. Es van trobar diferències significatives en la degradació del NOR i l'eliminació de DQO per a elèctrodes no actius i actius per a la reacció d'evolució d'oxigen (REO). Els elèctrodes no actius per a la REO van obtenir una degradació del NOR i una eliminació de DQO molt més gran que quan es va comparar amb l'elèctrode actiu per a la REO. La bona correlació entre els valors experimentals de degradació del NOR i els valors teòrics de la predicció a través del model matemàtic pot atribuir-se al fet que la reacció d'oxidació del NOR s'ha d'haver produït primordialment mitjançant l'atac dels radicals hidroxil i de l'oxidació directa. A més, el model matemàtic servirà de base per a la futura planificació experimental del procés d' OEA per oxidar altres contaminants. Per tant, l'elecció dels paràmetres d'operació correctes pot millorar l'eficiència del procés electroquímic i evitar la formació de subproductes no desitjats. / Wohlmuth Da Silva, S. (2018). TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS CONTAMINADAS COM POLUENTES ORGÂNICOS EMERGENTES UTILIZANDO PROCESSOS AVANÇADOS DE OXIDAÇÃO [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/107958 / TESIS