abstract: Fluorine (F) is a volatile constituent of magmas and hydrous mantle minerals. Compared to other volatile species, F is highly soluble in silicate melts, allowing F to remain in the melt during magma differentiation and rendering F less subject to disturbance during degassing upon magma ascent. Hence, the association between fluorine in basalts and fluorine in the mantle source region is more robust than for other volatile species. The ionic radius of F- is similar to that of OH- and O2-, and F may substitute for hydroxyl and oxygen in silicate minerals and melt. Fluorine is also incorporated at trace levels within nominally anhydrous minerals (NAMs) such as olivine, clinopyroxene, and plagioclase. Investigating the geochemical behavior of F in NAMs provides a means to estimate the pre-eruptive F contents of degassed magmas and to better understand the degassing behavior of H. The partition coefficients of F were determined for clinopyroxene, olivine, plagioclase, and hornblende within melts of olivine-minette, augite-minette, basaltic andesite, and latite compositions. The samples analyzed were run products from previously-published phase-equilibria experiments. Fluorine was measured by secondary ion mass spectrometry (SIMS) using an 16O- primary beam and detection of negative secondary ions (19F-, 18O-, 28Si-). SIMS ion intensities are converted to concentrations by analyzing matrix-matched microanalytical reference materials and constructing calibration curves. For robust F calibration standards, five basaltic glasses (termed Fba glasses) were synthesized in-house using a natural tholeiite mixed with variable amounts of CaF2. The Fba glasses were characterized for F content and homogeneity, using both SIMS and electron-probe microanalysis (EPMA), and used as F standards. The partition coefficients for clinopyroxene (0.04-028) and olivine (0.01-0.16) varied with melt composition such that DF (olivine-minette) < DF (augite-minette) < DF (basaltic andesite) < DF (latite). Crystal chemical controls were found to influence the incorporation of F into clinopyroxene, but none were found that affected olivine. Fluorine partitioning was compared with that of OH within clinopyroxenes, and the alumina content of clinopyroxene was shown to be a strong influence on the incorporation of both anions. Fluorine substitution into both olivine and clinopyroxene was found to be strongly controlled by melt viscosity and degree of melt polymerization. / Dissertation/Thesis / Ph.D. Geological Sciences 2012

Compreender os mecanismos que causam variações espaço-temporais na diversidade biológica é uma das principais atribuições da ecologia. A teoria clássica de nicho prediz que o gradiente ambiental e sua complexidade mediam processos cruciais na estruturação das assembléias locais, permitindo a coexistência das espécies. A associação entre fatores espaciais e ambientais e diversidade inventário e diversidade diferenciação de mamíferos Neotropicais, tem sido usualmente investigada por estudos de resolução grosseira. Assim, o efeito do gradiente ambiental em resolução fina, ainda é praticamente desconhecido. Neste trabalho, eu investiguei os efeitos de processos ambientais, espaciais e ambientais espacialmente estruturados sobre a diversidade α e β de mamíferos, em uma área de aproximadamente de 1.100,42 km2 no norte do Pantanal, a maior área úmida contínua do planeta. Utilizei um método de análise espacial chamado Análise de Coordenadas Principais de Matrizes Vizinhas e modelos lineares para descrever as contribuições desses processos. Os resultados demostram que fatores ambientais e espaciais, em conjunto, são mais importantes do que os efeitos independentes de cada fator, tanto para a diversidade α quanto para a β. O modelo completo explicou 18% da variação na diversidade α e 41% da variação na diversidade β. A diversidade β estimada foi negativamente relacionada com a diversidade α estimada. A diversidade β observada foi positivamente relacionada com a variação da estrutura de habitas entre sítios, embora o modelo tenha explicado uma porcentagem pequena da variação total. Os dados sugerem que embora os grandes mamíferos neotropicais sejam considerados espécies generalistas, eles não ocorrem de forma homogênea ao longo do gradiente, criado pelo mosaico da paisagem pantaneira, e que o papel da variação de nicho espacial é fundamental para manter a riqueza específica em nível regional. / Comprehending the mechanism that causes spatial-temporal variation in biological diversity is at the core of ecological inquiry. Classical niche theory states that environmental gradient and complexity mediate crucial processes that structure local assemblages, allowing species to co-exist. The association between spatial and environmental factors and mammalian inventory or differentiation diversity in the Neotropics, has been usually investigated by coarse grain studies, thus the effect of fine grain effects on mammalian diversity still largely unappreciated. In this paper, I investigated the effects of environmental, spatial, and spatially structured environmental processes on mammalian α- and β-diversity in an area of approximately 1,100.42 km2 in the northern Pantanal, the largest continuous wetland on Earth. I used a spatial analysis method called Principal Coordinates of Neighbor Matrices analysis and linear models to depict the contributions of these processes. The results show that environmental and spatial factors, jointly, are more important than the independent effects of each factor for both, α- and β-diversity. The full model accounted for 18% of the variation in α- diversity and 41% of the variation in β-diversity. Estimated β-diversity decreased with estimated α-diversity. Observed β-diversity increased with site distinctness, although the model had a poor fit and explained a small amount of the total variance. My data suggests that although most large Neotropical mammals are broadly distributed and considered plastic species, they do not occur homogeneously across the landscape, and that the role of spatial niche is critical to maintain species richness at the landscape level.

A malária, causada por protozoários intracelulares do gênero Plasmodium, é uma das doenças tropicais mais devastadoras existentes. Mais de 3 bilhões de pessoas vivem em regiões endêmicas para a malária. Cinco espécies de Plasmodium (falciparum, vivax, ovale, malariae e knowlesi) causam doenças em humanos e a infecção com P. falciparum, o mais letal desses parasitas, resulta em mais de 1 milhão de mortes anualmente. O desenvolvimento de resistência aos fármacos antimaláricos tradicionais, leva ao uso de combinações de fármacos como a quinina (QN) e a doxiciclina (DOX). Nesse contexto, os objetivos deste trabalho foram desenvolver e caracterizar formulação de nanopartículas lipídicas sólidas (NLS) contendo a associação de QN/DOX, avaliar sua eficácia em um modelo in vivo de malária berghei, determinar a sua farmacocinética e o coeficiente de partição nos eritrócitos dos fármacos livres e nanoencapsulados. A formulação de NLS contendo QN/DOX (2,0/0,2 mg/mL) foi preparada pela técnica de homogeneização a alta pressão, utilizando polissorbato 80 e Lipoid® como emulsionantes e palmitato de cetila como matriz lipídica. No estudo preliminar de estabilidade, a formulação de NLS contendo QN/DOX apresentou tamanho de partícula adequado (152,8 ± 5,26 nm), índice de polidispersão (0,173 ± 0,006), potencial zeta (-38,6 ± 1,82 mV), alto conteúdo dos fármacos (95,9% ± 0,70/ 94,1% ± 2,41) e adequada eficiência de encapsulação (94,2% ± 1,14/83,0% ± 2,52), após 21 dias de armazenamento em temperatura ambiente. Para a análise do teor um método rápido e específico de cromatografia líquida-acoplada a espectrometria de massa (LC-MS/MS) foi desenvolvido e validado para a determinação simultânea de QN e DOX nas formulações. O método por LC-MS/MS utilizou coluna Waters Sun Fire C18 (50 mm x 3,0 mm de diâmetro) e a fase móvel foi composta de acetonitrila:ácido fórmico 0,1% (75:25, v/v), no fluxo de 0,45 mL/min (split 1:3). O volume de injeção foi de 10 μL. Ratos Wistar infectados por P. berghei foram utilizados para avaliar a eficácia da formulação de NLS contendo QN/DOX utilizando diferentes regimes de dose. As doses efetivas da formulação, i.v. (75/7,5 mg/kg/dia) e oral (105/10,5 mg/kg/dia), representam uma redução de quase 30% em comparação com os fármacos livres utilizados em associação. A farmacocinética foi avaliada após a administração dos fármacos livres ou nanoencapsulados pela vias i.v. (10/1 mg/ kg) e oral (25/2,5 mg/kg) em ratos Wistar infectados. Para a quantificação das amostras de plasma dos ratos, método por LC-MS/MS foi desenvolvido e validado. A QN, a DOX e a cimetidina (padrão interno, PI) foram extraídos do plasma através de precipitação de proteínas e a fase móvel consistiu de metanol/ácido fórmico 0,1% (70:30, v/v), no fluxo de 0,5 mL / min (split 1:3). A detecção foi realizada através da ionização por electrospray positivo, no modo de monitoramento de reações múltiplas, onde foram monitoradas as transições 325,0>307,0, 445,0>428,1 e 252,8>159,0, para QN, DOX e PI, respectivamente. A análise foi realizada em 2,0 min e o método foi linear na faixa de concentração plasmática entre 5-5000 ng/mL. Nenhuma alteração significativa dos parâmetros farmacocinéticos foi observada para ambos os fármacos e vias de administração, após a nanoencapsulação. O coeficiente de partição da QN nos eritrócitos infectados por P. berghei aumentou (5,53 ± 0,28) quando a formulação de NLS contendo QN/DOX foi usada em comparação com os fármacos livres em associação (3,81± 0,23). Nenhuma alteração significativa na penetração intraeritrocitária da DOX foi observada com a nanoencapsulação. Os resultados demonstram que a nanoencapsulação da QN/DOX em NLS diminui a dose efetiva para o tratamento da malária, sendo uma alternativa interessante a ser investigada para o tratamento da malária falciparum resistente. / Malaria is one of the most devastating tropical diseases caused by intracellular protozoan parasites of the genus Plasmodium. More than 3 billion people live in malarial endemic regions. Five species of Plasmodium (falciparum, vivax, ovale, malariae and knowlesi) cause disease in humans and infection with P. falciparum, the most deadly of these parasites, results in more than 1 million deaths annually. The development of resistance to traditional antimalarial drugs leads to the use of drug combinations such as quinine (QN)/doxycycline (DOX). In this context, the aims of this work were to develop and characterize solid lipid nanoparticles (SLN) loaded with QN/ DOX, to evaluate their efficacy in an in vivo model of berghei malaria, and to determine their pharmacokinetics and erythrocyte partition coefficient compared to the non-encapsulated (free) drug association. The SLN were prepared by high pressure homogenization technique using polysorbate 80 and Lipoid® as emulsifiers and cetyl palmitate as lipid matrix. In the preliminary stability study, QN/DOX-loaded SLN (2.0/0.2 mg/mL) presented adequate particle size (152.8 ± 5.26 nm), polydispersion index (0.173 ± 0.006), zeta potential (-38.6 ± 1.82 mV), high drug content (95.9% ± 0.70/94.1% ± 2.41) and appropriate encapsulation efficiency (94.2% ± 1.14/83.0% ± 2.52) after 21 days of storage at room temperature. For the assay analysis, a fast and specific liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) method was developed and validated for the simultaneous determination of QN and DOX. The LC-MS/MS method was carried out on a Sun Fire Waters C18 column (50 mm x 3.0 mm I.D.) and the mobile phase consisted of acetonitrile:0.1% formic acid (75:25, v/v), run at a flow rate of 0.45 mL/min (split 1:3). The injection volume was 10 μL. Plasmodium berghei infected Wistar rats were used to evaluate the efficacy of QN/DOX-loaded SLN using different dosing regimens. The effective QN/DOX-loaded SLN i.v. (75/7.5 mg/kg/day) and oral (105/10.5 mg/kg/day) doses represent an almost 30% reduction compared to the free drugs in association. Plasma pharmacokinetics was evaluated after administration of free or nanoencapsulated QN/DOX by i.v. (10/1 mg/kg) and oral (25/2.5 mg/kg) routes to infected Wistar rats. For the quantification of the rat plasma samples, a fast, sensitive and specific LC-MS-MS method was developed and validated for the determination of QN and DOX. QN, DOX and cimetidine (internal standard, IS) were extracted from the plasma by protein precipitation and the mobile phase consisted of methanol/formic acid 0.1% (70:30, v/v), run at a flow rate of 0.5 mL/min (split 1:3). Detection was carried out by positive Electrospray Ionization in multiple reaction monitoring mode, monitoring the transitions 325.0>307.0, 445.0>428.1 and 252.8>159.0, for QN, DOX and IS, respectively. The analysis was carried out in 2.0 min and the method was linear in the plasma concentration range of 5-5000 ng/mL. No significant alteration of pharmacokinetic parameters was observed for both drugs and routes of dosing after nanoencapsulation. QN partition coefficient into P. berghei infected erythrocyte was increased (5.53 ± 0.28) when the QN/DOX-loaded SLN was used in comparison with the free drugs in association (3.81 ± 0.23). No significant alteration on DOX erythrocyte partition coefficient was observed. In summary, the results showed that QN/DOX nanoencapsulation into SLN allows the reduction of the effective antimalarial dose being an interesting alternative to be investigated for the treatment of falciparum resistant malaria.

abstract: The Partition of Variance (POV) method is a simplistic way to identify large sources of variation in manufacturing systems. This method identifies the variance by estimating the variance of the means (between variance) and the means of the variance (within variance). The project shows that the method correctly identifies the variance source when compared to the ANOVA method. Although the variance estimators deteriorate when varying degrees of non-normality is introduced through simulation; however, the POV method is shown to be a more stable measure of variance in the aggregate. The POV method also provides non-negative, stable estimates for interaction when compared to the ANOVA method. The POV method is shown to be more stable, particularly in low sample size situations. Based on these findings, it is suggested that the POV is not a replacement for more complex analysis methods, but rather, a supplement to them. POV is ideal for preliminary analysis due to the ease of implementation, the simplicity of interpretation, and the lack of dependency on statistical analysis packages or statistical knowledge. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Industrial Engineering 2015

Résumé non communiqué par le doctorant. / The optimal exploitation of the information provided by hyperspectral images requires the development of advanced image processing tools. Therefore, under the title Hyperspectral image representation and Processing with Binary Partition Trees, this PhD thesis proposes the construction and the processing of a new region-based hierarchical hyperspectral image representation:the Binary Partition Tree (BPT). This hierarchical region-based representation can be interpretedas a set of hierarchical regions stored in a tree structure. Hence, the Binary Partition Tree succeedsin presenting: (i) the decomposition of the image in terms of coherent regions and (ii) the inclusionrelations of the regions in the scene. Based on region-merging techniques, the construction of BPTis investigated in this work by studying hyperspectral region models and the associated similaritymetrics. As a matter of fact, the very high dimensionality and the complexity of the data require the definition of specific region models and similarity measures. Once the BPT is constructed, the fixed tree structure allows implementing efficient and advanced application-dependent techniqueson it. The application-dependent processing of BPT is generally implemented through aspecific pruning of the tree. Accordingly, some pruning techniques are proposed and discussed according to different applications. This Ph.D is focused in particular on segmentation, object detectionand classification of hyperspectral imagery. Experimental results on various hyperspectraldata sets demonstrate the interest and the good performances of the BPT representation.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:40:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 306256 bytes, checksum: 5e206a1bfc74dd2b223fdef1b7789111 (MD5) Previous issue date: 2007-03-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The genetic variability of nine accesses of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) of indeterminate type, of the Vegetable Germplasm Bank of the Viçosa Federal University was evaluated for photosynthetic capacity (A), dry matter, partitioning dry matter and yield, having been used as standard of the cultivating tomato the Santa Clara cultivar. The experiment was lead in protecting environment and favorable conditions of the irrigation, nutrition and temperature requirements, in randomized complete block design, with 10 treatments and 5 repetitions. It was measured photosynthesis with analyzer of gas for infra-red ray, LI-6400, between 51 and 56 days before of the transplanting (DBT). To the 83 DAT and in the end of the productive cycle (EPC), IAF was determined. In EPC the dry mass of the fruits, leaves, roots and shoots was gotten for drying in dryer equipment to 75ºC until constant weight. The partitioning index of leaves, shoot, root and fruit had been calculated that the reason between dry matter of each part and the dry matter total and expresses in relative values. The data had been submitted analyze of variance (F; p<0,01), test of Tukey (p<0,05) and Pearson correlation (r) using statistical software SAEG 9. The results had shown to genetics significant variability (test F, p<0,01) for all the evaluated characteristics. Was determined too, that not exist correlation between A, dry matter total and yield, but IAF correlated negatively with A. The assimilate partitioning to vegetative part competes strong with the one of the fruits. This showed that are possible to have productive plants with small IAF to the ones of the current tomato cultivate, if to combine high A and harvest index, being allowed to visualize one another ideotype of plants that demand little resources for similar unit of plant with current productivity cultivar. Promising accesses for favorable characteristics of the evaluated had been identified. / Foi avaliada a variabilidade genética de nove acessos de tomateiro de tipo indeterminado do Banco de Germoplasma de Hortaliças da Universidade Federal de Viçosa, com base na capacidade fotossintética (A), matéria seca total, partição de fotoassimilados e produção. Tendo sido utilizado como padrão de referencia o cultivar Santa Clara. O experimento foi conduzido em ambiente protegido e condições favoráveis de irrigação, nutrição e temperatura, em delineamento de blocos completos casualizados, com 10 tratamentos e 5 repetições. Mediu-se a fotossíntese, com analisador de gás por infravermelho LI-6400, entre 51 e 56 dias após do transplante (DAT). Aos 83 DAT e no final do ciclo produtivo foi determinado IAF. No final do ciclo produtivo foi obtida a massa seca dos frutos, folhas, caule e raiz por secagem em estufa a 75 ºC até peso constante. Os índices de partição de assimilados às folhas, caule, raiz e fruto foram calculados com base na fração da massa total seca e expressos em valores relativos. Os dados foram submetidos a analise de variância (F; p<0,01), teste de Tukey (p<0,05) e correlação de Pearson (r), utilizando o programa estatístico SAEG 9. Os resultados mostraram significativa variabilidade genética para todas as características avaliadas (Teste F; p< 0,01). Entre os acessos estudados não houve correlação alguma entre A, matéria seca total e produção. A correlacionou negativamente com IAF. Matéria seca e partição de assimilados não tiveram associação alguma. A partição de fotoassilados à parte vegetativa, compete fortemente com a dos frutos. Este conjunto de relações mostra que é possível ter plantas produtivas com menores IAF aos das atuais cultivares, se combinar, elevadas A e índices de partição aos frutos, permitindo visualizar um outro ideotipo de plantas que demandam menos recursos por unidade de planta com produtividade similares às atuais cultivares. Foram identificados acessos promissores para combinações favoráveis das características avaliadas.

A malária, causada por protozoários intracelulares do gênero Plasmodium, é uma das doenças tropicais mais devastadoras existentes. Mais de 3 bilhões de pessoas vivem em regiões endêmicas para a malária. Cinco espécies de Plasmodium (falciparum, vivax, ovale, malariae e knowlesi) causam doenças em humanos e a infecção com P. falciparum, o mais letal desses parasitas, resulta em mais de 1 milhão de mortes anualmente. O desenvolvimento de resistência aos fármacos antimaláricos tradicionais, leva ao uso de combinações de fármacos como a quinina (QN) e a doxiciclina (DOX). Nesse contexto, os objetivos deste trabalho foram desenvolver e caracterizar formulação de nanopartículas lipídicas sólidas (NLS) contendo a associação de QN/DOX, avaliar sua eficácia em um modelo in vivo de malária berghei, determinar a sua farmacocinética e o coeficiente de partição nos eritrócitos dos fármacos livres e nanoencapsulados. A formulação de NLS contendo QN/DOX (2,0/0,2 mg/mL) foi preparada pela técnica de homogeneização a alta pressão, utilizando polissorbato 80 e Lipoid® como emulsionantes e palmitato de cetila como matriz lipídica. No estudo preliminar de estabilidade, a formulação de NLS contendo QN/DOX apresentou tamanho de partícula adequado (152,8 ± 5,26 nm), índice de polidispersão (0,173 ± 0,006), potencial zeta (-38,6 ± 1,82 mV), alto conteúdo dos fármacos (95,9% ± 0,70/ 94,1% ± 2,41) e adequada eficiência de encapsulação (94,2% ± 1,14/83,0% ± 2,52), após 21 dias de armazenamento em temperatura ambiente. Para a análise do teor um método rápido e específico de cromatografia líquida-acoplada a espectrometria de massa (LC-MS/MS) foi desenvolvido e validado para a determinação simultânea de QN e DOX nas formulações. O método por LC-MS/MS utilizou coluna Waters Sun Fire C18 (50 mm x 3,0 mm de diâmetro) e a fase móvel foi composta de acetonitrila:ácido fórmico 0,1% (75:25, v/v), no fluxo de 0,45 mL/min (split 1:3). O volume de injeção foi de 10 μL. Ratos Wistar infectados por P. berghei foram utilizados para avaliar a eficácia da formulação de NLS contendo QN/DOX utilizando diferentes regimes de dose. As doses efetivas da formulação, i.v. (75/7,5 mg/kg/dia) e oral (105/10,5 mg/kg/dia), representam uma redução de quase 30% em comparação com os fármacos livres utilizados em associação. A farmacocinética foi avaliada após a administração dos fármacos livres ou nanoencapsulados pela vias i.v. (10/1 mg/ kg) e oral (25/2,5 mg/kg) em ratos Wistar infectados. Para a quantificação das amostras de plasma dos ratos, método por LC-MS/MS foi desenvolvido e validado. A QN, a DOX e a cimetidina (padrão interno, PI) foram extraídos do plasma através de precipitação de proteínas e a fase móvel consistiu de metanol/ácido fórmico 0,1% (70:30, v/v), no fluxo de 0,5 mL / min (split 1:3). A detecção foi realizada através da ionização por electrospray positivo, no modo de monitoramento de reações múltiplas, onde foram monitoradas as transições 325,0>307,0, 445,0>428,1 e 252,8>159,0, para QN, DOX e PI, respectivamente. A análise foi realizada em 2,0 min e o método foi linear na faixa de concentração plasmática entre 5-5000 ng/mL. Nenhuma alteração significativa dos parâmetros farmacocinéticos foi observada para ambos os fármacos e vias de administração, após a nanoencapsulação. O coeficiente de partição da QN nos eritrócitos infectados por P. berghei aumentou (5,53 ± 0,28) quando a formulação de NLS contendo QN/DOX foi usada em comparação com os fármacos livres em associação (3,81± 0,23). Nenhuma alteração significativa na penetração intraeritrocitária da DOX foi observada com a nanoencapsulação. Os resultados demonstram que a nanoencapsulação da QN/DOX em NLS diminui a dose efetiva para o tratamento da malária, sendo uma alternativa interessante a ser investigada para o tratamento da malária falciparum resistente. / Malaria is one of the most devastating tropical diseases caused by intracellular protozoan parasites of the genus Plasmodium. More than 3 billion people live in malarial endemic regions. Five species of Plasmodium (falciparum, vivax, ovale, malariae and knowlesi) cause disease in humans and infection with P. falciparum, the most deadly of these parasites, results in more than 1 million deaths annually. The development of resistance to traditional antimalarial drugs leads to the use of drug combinations such as quinine (QN)/doxycycline (DOX). In this context, the aims of this work were to develop and characterize solid lipid nanoparticles (SLN) loaded with QN/ DOX, to evaluate their efficacy in an in vivo model of berghei malaria, and to determine their pharmacokinetics and erythrocyte partition coefficient compared to the non-encapsulated (free) drug association. The SLN were prepared by high pressure homogenization technique using polysorbate 80 and Lipoid® as emulsifiers and cetyl palmitate as lipid matrix. In the preliminary stability study, QN/DOX-loaded SLN (2.0/0.2 mg/mL) presented adequate particle size (152.8 ± 5.26 nm), polydispersion index (0.173 ± 0.006), zeta potential (-38.6 ± 1.82 mV), high drug content (95.9% ± 0.70/94.1% ± 2.41) and appropriate encapsulation efficiency (94.2% ± 1.14/83.0% ± 2.52) after 21 days of storage at room temperature. For the assay analysis, a fast and specific liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) method was developed and validated for the simultaneous determination of QN and DOX. The LC-MS/MS method was carried out on a Sun Fire Waters C18 column (50 mm x 3.0 mm I.D.) and the mobile phase consisted of acetonitrile:0.1% formic acid (75:25, v/v), run at a flow rate of 0.45 mL/min (split 1:3). The injection volume was 10 μL. Plasmodium berghei infected Wistar rats were used to evaluate the efficacy of QN/DOX-loaded SLN using different dosing regimens. The effective QN/DOX-loaded SLN i.v. (75/7.5 mg/kg/day) and oral (105/10.5 mg/kg/day) doses represent an almost 30% reduction compared to the free drugs in association. Plasma pharmacokinetics was evaluated after administration of free or nanoencapsulated QN/DOX by i.v. (10/1 mg/kg) and oral (25/2.5 mg/kg) routes to infected Wistar rats. For the quantification of the rat plasma samples, a fast, sensitive and specific LC-MS-MS method was developed and validated for the determination of QN and DOX. QN, DOX and cimetidine (internal standard, IS) were extracted from the plasma by protein precipitation and the mobile phase consisted of methanol/formic acid 0.1% (70:30, v/v), run at a flow rate of 0.5 mL/min (split 1:3). Detection was carried out by positive Electrospray Ionization in multiple reaction monitoring mode, monitoring the transitions 325.0>307.0, 445.0>428.1 and 252.8>159.0, for QN, DOX and IS, respectively. The analysis was carried out in 2.0 min and the method was linear in the plasma concentration range of 5-5000 ng/mL. No significant alteration of pharmacokinetic parameters was observed for both drugs and routes of dosing after nanoencapsulation. QN partition coefficient into P. berghei infected erythrocyte was increased (5.53 ± 0.28) when the QN/DOX-loaded SLN was used in comparison with the free drugs in association (3.81 ± 0.23). No significant alteration on DOX erythrocyte partition coefficient was observed. In summary, the results showed that QN/DOX nanoencapsulation into SLN allows the reduction of the effective antimalarial dose being an interesting alternative to be investigated for the treatment of falciparum resistant malaria.

O enriquecimento isotópico de nitrogênio-15 por troca química no sistema NO/HNO3 foi estudado através de duas teorias distintas. Os fatores de fracionamento isotópicos, obtidos pela teoria de contracorrente e os estimados pela teoria da eqüipartição isotópica, foram confrontados através de um modelo. Construiu-se uma coluna de contracorrente, em escala de laboratório, e parâmetros tais como: número de placas teóricas, altura equivalente de uma placa teórica, tipo de enchimento, altura total da coluna, produção de H15NO3/semana, obtidos em condições de equilíbrio dinâmico isotópico, foram estudados comparativamente aos da literatura / Nitrogen-15 isotope enrichment by chemical exchange in NO/HNO3 system was studied using two different theories. The isotope fractionation factors obtained by the countercurrent theory was compared to those estimated by the isotope equipartition theory were confronted through a model. It was built a column in countercurrent at laboratory scale and parameters such as: number of theoretical plates, height equivalent to a H15NO3week, obtained under isotope dynamic equilibrium conditions, were studied in comparison to those in the literature

Compreender os mecanismos que causam variações espaço-temporais na diversidade biológica é uma das principais atribuições da ecologia. A teoria clássica de nicho prediz que o gradiente ambiental e sua complexidade mediam processos cruciais na estruturação das assembléias locais, permitindo a coexistência das espécies. A associação entre fatores espaciais e ambientais e diversidade inventário e diversidade diferenciação de mamíferos Neotropicais, tem sido usualmente investigada por estudos de resolução grosseira. Assim, o efeito do gradiente ambiental em resolução fina, ainda é praticamente desconhecido. Neste trabalho, eu investiguei os efeitos de processos ambientais, espaciais e ambientais espacialmente estruturados sobre a diversidade α e β de mamíferos, em uma área de aproximadamente de 1.100,42 km2 no norte do Pantanal, a maior área úmida contínua do planeta. Utilizei um método de análise espacial chamado Análise de Coordenadas Principais de Matrizes Vizinhas e modelos lineares para descrever as contribuições desses processos. Os resultados demostram que fatores ambientais e espaciais, em conjunto, são mais importantes do que os efeitos independentes de cada fator, tanto para a diversidade α quanto para a β. O modelo completo explicou 18% da variação na diversidade α e 41% da variação na diversidade β. A diversidade β estimada foi negativamente relacionada com a diversidade α estimada. A diversidade β observada foi positivamente relacionada com a variação da estrutura de habitas entre sítios, embora o modelo tenha explicado uma porcentagem pequena da variação total. Os dados sugerem que embora os grandes mamíferos neotropicais sejam considerados espécies generalistas, eles não ocorrem de forma homogênea ao longo do gradiente, criado pelo mosaico da paisagem pantaneira, e que o papel da variação de nicho espacial é fundamental para manter a riqueza específica em nível regional. / Comprehending the mechanism that causes spatial-temporal variation in biological diversity is at the core of ecological inquiry. Classical niche theory states that environmental gradient and complexity mediate crucial processes that structure local assemblages, allowing species to co-exist. The association between spatial and environmental factors and mammalian inventory or differentiation diversity in the Neotropics, has been usually investigated by coarse grain studies, thus the effect of fine grain effects on mammalian diversity still largely unappreciated. In this paper, I investigated the effects of environmental, spatial, and spatially structured environmental processes on mammalian α- and β-diversity in an area of approximately 1,100.42 km2 in the northern Pantanal, the largest continuous wetland on Earth. I used a spatial analysis method called Principal Coordinates of Neighbor Matrices analysis and linear models to depict the contributions of these processes. The results show that environmental and spatial factors, jointly, are more important than the independent effects of each factor for both, α- and β-diversity. The full model accounted for 18% of the variation in α- diversity and 41% of the variation in β-diversity. Estimated β-diversity decreased with estimated α-diversity. Observed β-diversity increased with site distinctness, although the model had a poor fit and explained a small amount of the total variance. My data suggests that although most large Neotropical mammals are broadly distributed and considered plastic species, they do not occur homogeneously across the landscape, and that the role of spatial niche is critical to maintain species richness at the landscape level.

A malária, causada por protozoários intracelulares do gênero Plasmodium, é uma das doenças tropicais mais devastadoras existentes. Mais de 3 bilhões de pessoas vivem em regiões endêmicas para a malária. Cinco espécies de Plasmodium (falciparum, vivax, ovale, malariae e knowlesi) causam doenças em humanos e a infecção com P. falciparum, o mais letal desses parasitas, resulta em mais de 1 milhão de mortes anualmente. O desenvolvimento de resistência aos fármacos antimaláricos tradicionais, leva ao uso de combinações de fármacos como a quinina (QN) e a doxiciclina (DOX). Nesse contexto, os objetivos deste trabalho foram desenvolver e caracterizar formulação de nanopartículas lipídicas sólidas (NLS) contendo a associação de QN/DOX, avaliar sua eficácia em um modelo in vivo de malária berghei, determinar a sua farmacocinética e o coeficiente de partição nos eritrócitos dos fármacos livres e nanoencapsulados. A formulação de NLS contendo QN/DOX (2,0/0,2 mg/mL) foi preparada pela técnica de homogeneização a alta pressão, utilizando polissorbato 80 e Lipoid® como emulsionantes e palmitato de cetila como matriz lipídica. No estudo preliminar de estabilidade, a formulação de NLS contendo QN/DOX apresentou tamanho de partícula adequado (152,8 ± 5,26 nm), índice de polidispersão (0,173 ± 0,006), potencial zeta (-38,6 ± 1,82 mV), alto conteúdo dos fármacos (95,9% ± 0,70/ 94,1% ± 2,41) e adequada eficiência de encapsulação (94,2% ± 1,14/83,0% ± 2,52), após 21 dias de armazenamento em temperatura ambiente. Para a análise do teor um método rápido e específico de cromatografia líquida-acoplada a espectrometria de massa (LC-MS/MS) foi desenvolvido e validado para a determinação simultânea de QN e DOX nas formulações. O método por LC-MS/MS utilizou coluna Waters Sun Fire C18 (50 mm x 3,0 mm de diâmetro) e a fase móvel foi composta de acetonitrila:ácido fórmico 0,1% (75:25, v/v), no fluxo de 0,45 mL/min (split 1:3). O volume de injeção foi de 10 μL. Ratos Wistar infectados por P. berghei foram utilizados para avaliar a eficácia da formulação de NLS contendo QN/DOX utilizando diferentes regimes de dose. As doses efetivas da formulação, i.v. (75/7,5 mg/kg/dia) e oral (105/10,5 mg/kg/dia), representam uma redução de quase 30% em comparação com os fármacos livres utilizados em associação. A farmacocinética foi avaliada após a administração dos fármacos livres ou nanoencapsulados pela vias i.v. (10/1 mg/ kg) e oral (25/2,5 mg/kg) em ratos Wistar infectados. Para a quantificação das amostras de plasma dos ratos, método por LC-MS/MS foi desenvolvido e validado. A QN, a DOX e a cimetidina (padrão interno, PI) foram extraídos do plasma através de precipitação de proteínas e a fase móvel consistiu de metanol/ácido fórmico 0,1% (70:30, v/v), no fluxo de 0,5 mL / min (split 1:3). A detecção foi realizada através da ionização por electrospray positivo, no modo de monitoramento de reações múltiplas, onde foram monitoradas as transições 325,0>307,0, 445,0>428,1 e 252,8>159,0, para QN, DOX e PI, respectivamente. A análise foi realizada em 2,0 min e o método foi linear na faixa de concentração plasmática entre 5-5000 ng/mL. Nenhuma alteração significativa dos parâmetros farmacocinéticos foi observada para ambos os fármacos e vias de administração, após a nanoencapsulação. O coeficiente de partição da QN nos eritrócitos infectados por P. berghei aumentou (5,53 ± 0,28) quando a formulação de NLS contendo QN/DOX foi usada em comparação com os fármacos livres em associação (3,81± 0,23). Nenhuma alteração significativa na penetração intraeritrocitária da DOX foi observada com a nanoencapsulação. Os resultados demonstram que a nanoencapsulação da QN/DOX em NLS diminui a dose efetiva para o tratamento da malária, sendo uma alternativa interessante a ser investigada para o tratamento da malária falciparum resistente. / Malaria is one of the most devastating tropical diseases caused by intracellular protozoan parasites of the genus Plasmodium. More than 3 billion people live in malarial endemic regions. Five species of Plasmodium (falciparum, vivax, ovale, malariae and knowlesi) cause disease in humans and infection with P. falciparum, the most deadly of these parasites, results in more than 1 million deaths annually. The development of resistance to traditional antimalarial drugs leads to the use of drug combinations such as quinine (QN)/doxycycline (DOX). In this context, the aims of this work were to develop and characterize solid lipid nanoparticles (SLN) loaded with QN/ DOX, to evaluate their efficacy in an in vivo model of berghei malaria, and to determine their pharmacokinetics and erythrocyte partition coefficient compared to the non-encapsulated (free) drug association. The SLN were prepared by high pressure homogenization technique using polysorbate 80 and Lipoid® as emulsifiers and cetyl palmitate as lipid matrix. In the preliminary stability study, QN/DOX-loaded SLN (2.0/0.2 mg/mL) presented adequate particle size (152.8 ± 5.26 nm), polydispersion index (0.173 ± 0.006), zeta potential (-38.6 ± 1.82 mV), high drug content (95.9% ± 0.70/94.1% ± 2.41) and appropriate encapsulation efficiency (94.2% ± 1.14/83.0% ± 2.52) after 21 days of storage at room temperature. For the assay analysis, a fast and specific liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) method was developed and validated for the simultaneous determination of QN and DOX. The LC-MS/MS method was carried out on a Sun Fire Waters C18 column (50 mm x 3.0 mm I.D.) and the mobile phase consisted of acetonitrile:0.1% formic acid (75:25, v/v), run at a flow rate of 0.45 mL/min (split 1:3). The injection volume was 10 μL. Plasmodium berghei infected Wistar rats were used to evaluate the efficacy of QN/DOX-loaded SLN using different dosing regimens. The effective QN/DOX-loaded SLN i.v. (75/7.5 mg/kg/day) and oral (105/10.5 mg/kg/day) doses represent an almost 30% reduction compared to the free drugs in association. Plasma pharmacokinetics was evaluated after administration of free or nanoencapsulated QN/DOX by i.v. (10/1 mg/kg) and oral (25/2.5 mg/kg) routes to infected Wistar rats. For the quantification of the rat plasma samples, a fast, sensitive and specific LC-MS-MS method was developed and validated for the determination of QN and DOX. QN, DOX and cimetidine (internal standard, IS) were extracted from the plasma by protein precipitation and the mobile phase consisted of methanol/formic acid 0.1% (70:30, v/v), run at a flow rate of 0.5 mL/min (split 1:3). Detection was carried out by positive Electrospray Ionization in multiple reaction monitoring mode, monitoring the transitions 325.0>307.0, 445.0>428.1 and 252.8>159.0, for QN, DOX and IS, respectively. The analysis was carried out in 2.0 min and the method was linear in the plasma concentration range of 5-5000 ng/mL. No significant alteration of pharmacokinetic parameters was observed for both drugs and routes of dosing after nanoencapsulation. QN partition coefficient into P. berghei infected erythrocyte was increased (5.53 ± 0.28) when the QN/DOX-loaded SLN was used in comparison with the free drugs in association (3.81 ± 0.23). No significant alteration on DOX erythrocyte partition coefficient was observed. In summary, the results showed that QN/DOX nanoencapsulation into SLN allows the reduction of the effective antimalarial dose being an interesting alternative to be investigated for the treatment of falciparum resistant malaria.