No Brasil e no mundo a tecnologia nuclear vem ocupando posição de destaque com diversas aplicações na indústria, geração de energia, meio ambiente e na medicina, melhorando a qualidade de exames e tratamentos, consequentemente, a vida das pessoas. O urânio é o principal elemento utilizado em instalações nucleares, servindo como material base desde a geração de eletricidade à fabricação de radiofármacos. Nos anos 50, em meio à guerra fria, a então recém-criada Agência Internacional de Energia Atômica se propôs a supervisionar instalações nucleares e incentivar a fabricação de combustíveis nucleares com baixo teor de urânio, conhecidos como combustíveis do tipo Material Test Reactor (MTR), fabricados inicialmente na forma de U3O8 e mais tarde o U3Si2, ambos dispersos em alumínio. A utilização desta tecnologia requer uma constante melhoria de todos os processos que envolvem a fabricação do MTR sujeita a diversos protocolos internacionais, os quais procuram garantir a confiabilidade desse combustível do ponto de vista prático e ambiental. Dentro desse contexto, o controle de impurezas, do ponto de vista da economia de nêutrons, afeta diretamente a qualidade de qualquer combustível nuclear, fazendo-se necessário um controle rigoroso. A literatura reporta procedimentos que, além de gerar resíduos, são demorados e dispendiosos, pois necessitam de curva de calibração univariada e materiais de referência. Assim, o objetivo deste trabalho é estabelecer e validar uma metodologia de análise química quantitativa não destrutiva, de baixo custo e tempo de análise, tal como, minimizar a geração de resíduo para a determinação multielementar dos maiores constituintes (Utotal e Si) e as impurezas (B, Mg, Al, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd e outros) presentes em U3O8 e U3Si2, atendendo as necessidades de reatores nucleares na qualificação de combustíveis nucleares do tipo MTR. Para tanto, foi aplicada a técnica de fluorescência de raios X que permite análises químicas rápidas e não destrutivas, além de não necessitar de tratamentos químicos prévios (dissolução, digestão e outros) na fase de preparação de amostras. Para as correções de efeitos espectrais e de matriz foram aplicados e avaliados os métodos de parâmetros fundamentais, de curva de calibração univariada e de calibração multivariada. Os resultados foram comparados por meios de testes estatísticos em conformidade com a norma ISO 17025 com os MRCs (123(1-7) e 124(1-7)) de U3O8 da New Brunswick Laboratory (NBL) e 16 amostras de U3Si2 cedidas pelo CCN do IPEN-CNEN-SP. A quimiometria demonstrou-se um método promissor para a determinação de maiores e menores constituintes em combustíveis nuclear a base de U3O8 e U3Si2, uma vez que a precisão e exatidão são estatisticamente iguais aos métodos de análises volumétrica, gravimétrica e ICP-OES. / In Brazil and worldwide the nuclear power has occupied a prominent position with many applications in industry, power generation, environment and medicine, improving the quality of tests and treatments, therefore people\'s lives. Uranium is the main element used in nuclear facilities and its employed as base material to generation of electricity in the manufacture of radiopharmaceuticals. In the \'50s, during the Cold War, the then newly created International Atomic Energy Agency proposed to oversee nuclear facilities and encourage the manufacture of nuclear fuels with low-enriched uranium (LEU) fuel came then type Material Test Reactor (MTR), manufactured initially in U3O8 and U3Si2 later, both dispersed in aluminum. The use of this technology requires a constant improvement of all processes involving the manufacture of MTR subject to several international protocols, which seek to ensure the reliability of the fuel from the standpoint of practical and environmental. In this context, the control of impurities, from the point of view of neutron economy, directly affects the quality of any nuclear fuel, so strict control is necessary. The literature has reported procedures which, beyond generating residues, are lengthy and costly, they need calibration curve and consequently reference materials. The aim of this work is to establish and validate a methodology for nondestructive quantitative chemical analysis, low cost and analysis time, as well as minimize the generation of waste, for multielement determination of major constituents (Utotal and Si) and impurities (B, Mg, Al, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd and others) present in U3O8 and U3Si2, meeting the needs of nuclear reactors in the nuclear fuel qualification type MTR. For that purposes, will be applied the X-ray fluorescence technique which allows fast chemical and nondestructive analysis, aside from sample preparation procedures that do not require previous chemical treatments (dissolving, digesting, and others). To corrections like effects of spectral and matrix were applied and evaluated the fundamental parameter method, univariate calibration curve and multivariate calibration. The results were compared by means of statistical tests in accordance with ISO 17025 in MRCs (123 (1-7) and 124 (1-7)) MCRs of U3O8 from New Brunswick Laboratory (NBL) and 16 U3Si2 samples provided by CC of IPEN/CNEN-SP. The chemometrics is a promising method to determination of minor and major constituents on the U3Si2 and U3O8 basis nuclear fuel, because the precision and accuracy are statistically equal volumetric analysis, gravimetric and ICP-OES methods.

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Na última década, a utilização de misturas de gasolina e etanol em qualquer proporção como combustível em veículos do tipo “flex” aumentou de forma significativa no Brasil. Compostos Carbonílicos (CC) pertencem a uma importante classe de poluentes emitidos pela frota veicular. A cidade de São Paulo, Brasil, tem 9,2 milhões de veículos, os quais afetam diretamente a qualidade do ar. Neste trabalho, foi determinada a concentração de quatorze CC na atmosfera, em três diferentes sítios de amostragem localizados na zona oeste da cidade de São Paulo, dois nos campus da Cidade Universitária: Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) e Instituto de Ciências Biomédicas (ICB) e um em Cerqueira César, Faculdade de Saúde Pública (FSP), no período de 2008/2009. Os CC foram coletados em cartucho de sílicagel, impregnada com 2,4-dinitrofenilhidrazina e analisados por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) com detecção UV-visível. O conjunto de dados gerado foi caracterizado aplicando Análise de Componentes Principais (PCA) e Análise de Agrupamentos Hierárquicos (HCA). Foi utilizado o cromatograma completo, uma abordagem quimiométrica ainda não utilizada para avaliação de CC na atmosfera. Os cromatogramas das amostras foram alinhados utilizando os algoritmos Peakmatch e Optim_COW, deslocamentos de linha base e ruído foram removidos empregando, respectivamente, a primeira derivada e o método de ajuste polinomial de Savitzky- Golay. As amostras coletadas nos três sítios apresentaram contrações significativas de formaldeído (F), acetaldeído (A) e acetona e concentrações menores de butiraldeído, benzaldeído, valeraldeído e propionaldeído. A quantidade de acetaldeído foi superior à de formaldeído para a maioria das amostras, levando a uma razão F/A menor do que 1, fato que tem sido atribuído ao uso de etanol em larga escala como combustível veicular. Na análise univariada, foi observado um perfil semelhante nos gráficos de concentração dos CC em qualquer um dos sítios de amostragem. Na análise multivariada por PCA, a PC1 representou a quase totalidade da variação experimental (97,6%). Estes resultados podem sugerir a presença de uma única fonte de emissão. O gráfico de scores da PCA e o dendograma da HCA indicaram a formação de dois agrupamentos: um formado pelas amostras FSP e IAG e outro pelas amostras ICB. O gráfico de loadings da PCA indicou que as diferenças são devidas à concentração de todos os CC. A separação das amostras ICB das demais pode ser explicada pelas diferentes condições meteorológicas observadas no sítio ICB / In the last decade, the use of ethanol-blended-gasoline in any proportion as fuel in light vehicles (flex fuel) has significantly increased in Brazil. Carbonyl compounds (CC) are an important class of vehicular total hydrocarbons emission. São Paulo City, Brazil, has 9,2 million vehicles that directly affect the air quality. In this work, the concentration of fourteen CCs in the air of three different sites of São Paulo city was determined during 2008/2009. Two sites (IAG and ICB) were located inside São Paulo University whereas a third one was located in Cerqueira César (FSP). Compounds were collected in a silica-gel cartridge coated with 2,4-dinitro-phenylhydrazine and analyzed by CLAE with UV-Vis detection (365 nm). The sites were characterized by Principal Component Analysis (PCA) and Hierarquical Cluster Analysis (HCA). The entire chromatogram was used to multivariate calculations, which represents an innovative approach in CC studies. Chromatograms of the samples were aligned using the Optim_COW and Peakmatch algorithms, the baseline was corrected by the first derivative and instrumental noise was removed by Savitzky-Golay polynomial fit. The samples collected at the three sites presented different amounts of formaldehyde (F), acetaldehyde (A) and ketone and minor concentrations of butiraldehyde, benzaldehyde, valeraldehyde and propionaldehyde. The acetaldehyde content was observed to be superior to the formaldehyde, so that the F/A was lower than 1 for all sites. This fact can be related to the increasing use of ethanol as fuel. It was observed a similar profile of CC concentration in all sites studied. In PCA analysis, only one Principal Component could describe a large amount of experimental variability (97.57 %), indicating that a single emission source (vehicular) might have been present. The PCA scores graph and HCA dendogram pointed out that samples from FSP and IAG were similar whereas samples from ICB presented a different behavior. The loadings graph indicated that those differences were due to concentration of all CC. This fact could be due to different climatic conditions during sampling

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La cromatografia líquida micel·lar (MLC) ha estat aplicada amb èxit a la monitorització de fàrmacs. La MLC és un mode de la cromatografia líquida en fase inversa (RPLC) que conté micel·les, generalment de dodecil sulfat sòdic, que actuen com a modificadors de la fase mòbil, i un solvent orgànic o alcohol de cadena curta, que millora l'eficàcia i permet controlar la força eluent i la selectivitat de la fase mòbil. Les fases mòbils micel·lars, en comparació amb les aquó-orgàniques, tenen l'avantatge de permetre l'injecció directa de mostres biològiques (sèrum, orina, saliva, suor, etc.), i a més són més ecològiques, barates i estables. L'objectiu fonamental de la monitorització dels fàrmacs consisteix en millorar l'assistència terapèutica del pacient, tant en patologies agudes com en les cròniques, i això es du a terme mitjançant l'ajust de la dosi del fàrmac en funció de les concentracions plàsmiques, de manera que puga combinar la màxima eficiència del fàrmac i el mínim risc de toxicitat. També la monitorització és útil en la determinació de paràmetres químics i farmacològics, tals com el temps de vida mitja i d'altres. Els grups de substàncies amb els que s'han dut aquests tipus d'estudis han estat el dels antiarrítmics, antiepilèptics, antidepressius tricíclics, anàlgèsics, broncodilatadors i drogues d'abús, que inclouen a les amfetamines, barbiturats, benzodiazepines i opiacis.

Els olis d'oliva contenen espècies fluorescents, com la vitamina E, les clorofil·les i productes d'oxidació formats degut a la seva degradació. Això fa que es pugui obtenir informació sobre la composició dels olis a partir de mesures de fluorescència. Aquesta informació es pot obtenir a partir de mesures directes, sense necessitat de realitzar cap etapa prèvia de dilució o addició de reactius. Això suposa grans avantatges respecte a altres tècniques que requereixen aquestes etapes, com les cromatogràfiques, ja que no es generen residus addicionals i es redueix el temps d'anàlisi. Tot i això les possibilitats de la fluorescència en l'anàlisi d'olis no estan molt estudiades i aquesta tècnica normalment no s'utilitza en els laboratoris de control de qualitat d'olis. L'actual instrumentació permet enregistrar un conjunt d'espectres de fluorescència a diferents longituds d'ona d'excitació en una única mesura. D'aquesta manera s'obté el que s'anomena matriu d'excitació-emissió de fluorescència. Matemàticament les matrius de fluorescència són matrius de números i s'anomenen dades de segon ordre. Els mètodes quimiomètrics que s'apliquen a les dades de segon ordre reben el nom de mètodes de tres vies, perquè les dades estan disposades en una estructura tridimensional. L'objectiu d'aquesta tesi ha estat caracteritzar olis d'oliva a partir de l'espectroscòpia de fluorescència d'excitació-emissió (EFEE) i de mètodes de tres vies.La primera part de la tesi inclou l'aplicació de mètodes d'anàlisi exploratòria de tres vies a un conjunt d'olis comercials (verges, purs i de sansa d'oliva). Concretament es van aplicar els mètodes anàlisi de components principals sobre la matriu desplegada (unfold-PCA), anàlisi paral·lela de factors (PARAFAC) i anàlisi d'agrupacions jerarquitzada (HCA). Aquests mètodes van permetre diferenciar entre els tipus d'olis en funció de les seves matrius de fluorescència. PARAFAC té l'avantatge que permet extreure els espectres subjacents de les principals famílies de compostos fluorescents.A continuació es va utilitzar un segon conjunt d'olis per a relacionar les seves matrius de fluorescència amb dos paràmetres de qualitat: l'índex de peròxids i K270. L'estudi es va fer comparant dos mètodes quimiomètrics: PARAFAC combinat amb regressió lineal múltiple i regressió per mínims quadrats parcials multi-via (N-PLS). N-PLS va proporcionar ajustos millors i errors de predicció més baixos. També es va veure que l'EFEE permet detectar olis verges degradats.La darrera part de la tesi conté l'aplicació de diversos mètodes de classificació de tres vies per a detectar adulteracions i discriminar olis en funció dels seu origen i tipus. En primer lloc es va estudiar la detecció d'adulteracions d'oli d'oliva verge extra amb olis de sansa (al 5%). Es van aplicar els estadístics Hotelling T2 i Q i els mètodes anàlisi discriminant lineal de Fisher (Fisher's LDA) i N-PLS discriminant. N-PLS discriminant va discriminar entre olis verges i adulterats amb un 100% de classificació correcta. A continuació es mostra que les diferències d'estabilitat entre els olis de les dues subregions de la denominació d'origen protegida "Siurana" es poden detectar a partir de les seves matrius de fluorescència. El mètode unfold-PLS discriminant va permetre discriminar entre els olis de les regions Camp de Tarragona i Montsant amb classificacions superiors al 90%.Finalment, es va aplicar l'algorisme factorització de matrius no negativa (NMF) a les matrius de fluorescència de tres conjunts d'olis diferents. En aquest estudi es mostra que aquest mètode és capaç de descompondre les matrius de fluorescència dels olis en parts positives que es poden relacionar amb algunes espècies fluorescents dels olis. També es van estudiar les possibilitats de NMF combinat amb Fisher's LDA per a classificar olis. Es van obtenir classificacions entre 90-100%. / Olive oil contains fluorescent species, such as vitamin E, chlorophylls and oxidation products produced due to degradation. For this reason, fluorescence measurements can be used to obtain information about oil composition. This information can be obtained from direct measurements without needing any prior step of dilution of addition of reagents. This has great advantages with respect other techniques that require these steps, such as chromatographic, because no additional residues are generated and time of analysis is reduced. However the possibilities of fluorescence applied to olive oil analysis are not well studied and this technique is not normally used by the laboratories of olive oil quality control. The current instrumentation allows recording a set of fluorescence spectra at several excitation wavelengths in one measure. As a result, a fluorescence excitation-emission matrix is obtained. Mathematically, fluorescence matrices are matrices of numbers and are called second-order data. Chemometric methods applied to second-order data are called three-way methods, because the data are arranged in a three-dimensional structure. The objective of this thesis has been to characterize olive oils on the basis of excitation-emission fluorescence spectroscopy (EEFS) and three-way methods.The first part of the thesis includes the application of three-way exploratory methods of analysis to a set of commercial oils (virgin, pure and olive-pomace). The methods applied were unfold principal component analysis (unfold-PCA), parallel factor analysis (PARAFAC) and hierarchical cluster analysis (HCA). These methods enabled to distinguish between the oil types on the basis of their fluorescence matrices. PARAFAC has the advantage of providing the underlying spectra of the main families of fluorescent compounds.Next a second set of oils was considered for relating their fluorescence matrices with two quality parameters: peroxide value and K270. The study involved comparing two chemometric methods: PARAFAC combined with multiple lineal regression and multi-way partial least squares regression (N-PLS). N-PLS provided the best fits and the lowest prediction errors. It was also observed that EEFS can detect degraded virgin oils.The last part of the thesis contains the application of several three-way classification methods for detecting adulterations and discriminating between oils on the basis of their origin and type. Firstly, we studied the detection of extra virgin olive oil adulterations with olive-pomace oils (at 5% level). We applied Hotelling T2 and Q statistics and the methods Fisher's linear discriminant analysis and discriminant N-PLS. Discriminant N-PLS differentiated between virgin and adulterated oils with a 100% of correct classification. Next, it is shown that the different stability of the oils from the two subregions of the protected denomination of origin "Siurana" can be detected from their fluorescence matrices. The method discriminant unfold-PLS enabled to discriminate between the oils from the regions "Camp de Tarragona" and "Montsant" with classifications above 90%.Finally, we applied the algorithm non-negative matrix factorization (NMF) to the fluorescence matrices of three sets of olive oils. In this study it is shown that this method is able to decompose the fluorescence matrices of oils into positive parts that can be related with some fluorescence species of oils. We also studied the possibilities of NMF combined with Fisher's LDA for olive oil classification. We obtained classifications between 90-100%.

Aquest treball s'integra en una de les línies d'investigació del grup de recerca "Quimiometria" del Departament de Química Analítica de la Universitat de Barcelona. Aquesta línia d'investigació es centra en el desenvolupament de mètodes quimiomètrics d'anàlisi multivariant de dades, i en la seva aplicació a l'estudi analític dels canvis de conformació i/o de les interaccions entre biomolècules.Actualment és possible enregistrar l'espectre sencer d'una mostra en poc temps. Aquest augment del nombre i de la complexitat de les dades adquirides ha portat a l'aparició de mètodes que tenen com a finalitat la obtenció d'informació d'interés físico-químic a partir d'aquests conjunt de dades. Amb aquesta finalitat es poden trobar dues aproximacions: a) els mètodes de modelatge rígid que exigeixen la postulació d'un model químic o cinètic al qual ajustar les dades experimentals, i b) els mètodes de modelatge flexible que no necessiten la postulació d'un model.El treball realitzat en aquests tesi doctoral es pot dividir en tres blocs.En primer lloc, s'ha desenvolupat una interfície gràfica en l'entorn de programació MATLAB pel mètode de resolució multivariant de corbes mitjançant mínims quadrats alternats (MCR-ALS). Aquesta interfície millora notablement la interacció entre l'usuari i el programa, i potencía la seva utilització generalitzada per part d'usuaris no acostumats a treballar amb eines pròpies de la Quimiometria.En segon lloc, s'ha dut a terme la validació de diversos mètodes d'anàlisi multivariant, és a dir, s'ha estudiat la fiabilitat de les solucions obtingudes per aquest tipus de mètodes quimiomètrics. Així, pel mètode MCR-ALS, s'ha analitzat la influència i la propagació de l'error experimental i les possibles repercusions sobre les ambigüetats matemàtiques existents en les solucions obtingudes. Aquest estudi s'ha realitzat tant en el cas de l'anàlisi individual de matrius de dades obtingudes en un únic experiment, com en el cas de l'anàlisi simultani de matrius de dades obtingudes en diversos experiments. En el cas dels mètodes de modelatge rígid s'ha estudiat l'ambigüetat existent al ajustar mecanismes cinètics complexos. En aquest cas s'ha observat l'aparició de mínims locals múltiples amb el mateix valor d'ajust en la superfície de desposta associada.Finalment, s'han aplicat els mètodes quimiomètrics de modelatge flexible i de modelatge rígid a l'estudi dels equilibris en solució dels àcids nucleics. Aquestes són biomolècules que tenen una organització jeràrquica començant en la seqüència de nucleòtids a les cadenes fins a estructures complexes d'ordre superior com els tríplexs o quadruplexs. Els canvis conformacionals o les interaccions amb d'altres biomolècules s'han estudiat tradicionalment mitjançant experiments seguits amb tècniques espectroscòpies. En aquest treball es seguiran aquests processos mitjançant lectures a moltes longituts d'ona (aproximació multivariant) i s'aplicaran mètodes quimiomètrics adients de tractaments de dades multivariants. Els procesos estudiants en aquesta Tesi són bàsicament els canvis conformacionals provocats en variar condicions del medi, com el pH, la temperatura, la concentració d'altres ions... S'han emprat tècniques espectroscòpiques com l'absorció molecular a l'UV-visible, la fluorescència, el dicroisme circular i la ressonància magnètica nuclear. Una altra aplicació, ha estat l'anàlisi de micromatrius d'ADN. L'aparició d'aquesta la tecnologia ha permès obtenir informació sobre els nivells de l'expressió gènica per un gran nombre de gens en un únic experiment. La generació de grans quantitats de dades requereix la utilització d'eines mitjançant les quals es pugui extreure la informació biològica. En aquest treball s'ha aplicat el mètode MCR-ALS a l'anàlisis de diversos conjunts de dades per tal de poder determinar la relació entre les mostres que presenten diferents tipus de càncer i els gens estudiats. / OF THE PHD THESIS: This PhD Thesis has been developed in the framework of the Chemometrics group at the Universitat de Barcelona. The work deals with the development and validation of Multivariate Curve Resolution (MCR) methods (both hard- and soft-modelling), and with their application to bioanalytical problems. The work has been organized into three blocks:First, a graphical interface has been developed for the program running the MCR-ALS (Multivariate Curve resolution Alternating Least Squares) method in the MATLAB® environment. This interface improves the interaction between the user and the program and facilitates the use of multivariate curve resolution to little experineced potential users.Secondly, validation of multivariate resolution methods of data analysis has been carried out. For the MCR-ALS method, effects of rotational ambiguities and of propagation of experimental noise have been studied. These studies have been performed in the analysis of a single experiment and in the case of analyzing multiple experiments simultaneously. In the case of hard-modelling kinetic data fitting methods, ambiguities in the analysis of kinetic experiments have been studied and methods to overcome this ambiguity have been proposed.Third, multivariate resolution methods have been applied to the study of conformational equilibria of nucleic acids. These are biomolecules that have a hierarchic organization from the nucleotide sequence to higher order structures such as triplex or quadruplex. Traditionally, conformational changes or interactions of nucleic acids with other biomolecules have been spectroscopically monitored at just one wavelength. In this work, these processes have been followed at multiple wavelengths and suitable multivariate resolution methods for the data treatment have been applied. Processes studied during this Thesis have been DNA conformational changes induced by pH, temperature or salinity. Spectroscopic techniques such as molecular absorption in the UV-visible, circular dichroism or nuclear magnetic resonance have been used for this purpose. Finally, data obtained using DNA microarrays have been analyzed. This technique allows highthroughput analysis of relative gene expressions of thousands of genes of an organism that generates large amounts of data. This has caused a need for statistical methods that can extract useful information for further research. In this PhD Thesis, the MCR-ALS method has been proposed for the analysis of this kind of data with very promising results.

Actualment està creixent molt l'ús de sistemes d'alliberament controlat de fàrmacs en la indústria farmacèutica ja que aquests permeten alentir la seva velocitat d'alliberament, i a la vegada permeten reduir el nombre de dosis sense arribar a nivells tòxics plasmàtics.Aquestes propietats són de gran interès i no s'obtenen amb els medicaments tradicionals que podem trobar comercialment. Aquests sistemes estan formats generalment per un principi actiu i una matriu polimèrica responsable de la modulació de la velocitat d'alliberament del fàrmac.Aquesta tesi doctoral està dividida en dues parts: en primer lloc, la preparació de diferents sistemes d'alliberament controlat utilitzant tecnologies supercrítiques que impliquen l'ús de CO2. Aquests processos supercrítics es consideren tecnologies netes, ja que es proposen com a alternativa de les tècniques convencionals que utilitzen solvents orgànics. Així doncs, s'han elaborat diversos sistemes d'alliberament dels següents fàrmacs model: el triflusal, la 5-azacitidina, el naproxèn i el ketoprofèn. Els polímers escollits com a transportadors de fàrmacs són biodegradables o biològicament compatibles i està aprovat el seu ús en humans i en aplicacions in vivo.En segon lloc, s'han determinar les característiques fisicoquímiques d'aquests sistemes mitjançant tècniques analítiques adequades. Aquestes característiques inclouen la determinació morfològica de les mostres a nivell macroscòpic i la determinació de les temperatures característiques dels sistemes polimèrics per comprovar la possible dispersió dels fàrmacs a nivell molecular. Les tècniques utilitzades han estat la microscòpia confocal de rastreig (SEM), la microscòpia confocal de fluorescència i la calorimetria diferencial d'escombratge (DSC). També s'han desenvolupat mètodes en flux continu amb detecció UV i de cromatografia de líquids amb detecció UV i de florescència per al seguiment de les diferents cinètiques d'alliberament i la determinació de les quantitats de fàrmac en cada mostra preparada.S'ha fet especial èmfasi en l'estudi del fàrmac antineoplàstic 5-azacitidina ja que és molt inestable en solucions aquoses. S'han estudiat les característiques àcid-base del fàrmac i la seva estabilitat en funció del pH i la temperatura per tenir-ne un coneixement previ abans de recobrir-lo amb la matriu polimèrica de PLA. Els diferents estudis cinètics, termodinàmics i àcid base s'han resolt mitjançant la utilització de mètodes de resolución multivariant de corbes per mínims quadrats alternats (MCR-ALS). La estabilitat in vitro de la 5-azacitidina ha millorat considerablement gràcies a la protecció que li proporciona el polímer.S'han estudiat els sistemes preparats en els diferents medis en que es pretén que siguin alliberats. Així, els de via oral s'han estudiat a valors de pH del tracte gastrointestinal, és a dir, de l'estómac i l'intestí. Aquells tòpics o transdèrmics s'han estudiat a valors de pH pròxims als de la pell mitjançant l'ús de cel·les de difusió de Franz. Com ja s'ha comentat en el paràgraf anterior, s'ha focalitzat l'interès en la millora de l'estabilitat d'aquests sistemes en les noves formulacions amb matrius protectores.Els sistemes d'alliberament de fàrmacs han estat preparats satisfactoriamente mitjançant diferents tècniques supercrítiques. En els diversos sistemes estudiats s'han observat comportaments diferenciats en l'alliberament, però sempre corresponents al tipus d'aplicació a la qual van destinats. Les quantitats de fàrmacs impregnats o recoberts han estat elevades. A més a més, s'ha observat també la dispersió a nivell molecular dels fàrmacs en totes les matrius polimèriques implicades. / Nowadays the use of drug delivery systems in the pharmaceutical industry is growing since these provide control over the rate of drug release. This and other properties of great interest are not obtained when drugs are administered in conventional dosage forms. These systems are made of an active ingredient and a polymeric matrix responsible for the modulation of the rate of drug delivery.This thesis is divided into two parts: firstly, the preparation of some controlled release systems using supercritical CO2 technologies. These supercritical processes are considered clean technologies to be used as an alternative of conventional techniques using organic solvents. Thus, several drugs were selected as model compounds: triflusal, 5-azacytidine, naproxen and ketoprofen. The polymers chosen as drug carriers were biodegradable or biologically compatible.Secondly, the physicochemical properties of these systems were determined through suitable analytical techniques. These properties included the investigation of macroscopic morphology and the determination of characteristic temperatures of the polymeric systems. The used techniques were: scanning electron microscopy (SEM), confocal fluorescence microscopy and differential scanning calorimetry (DSC). Continuous flow methods with UV detection and HPLC-DAD and HPLC-FLD methods were also developed for the monitoring of release kinetics and the determination of drug amounts in each prepared sample.Special emphasis was laid on the study of 5-azacytidine since its high instability in aqueous solutions. Its acid-base properties and its stability depending on pH and temperature were studied to have a previous knowledge before coating it with L-PLA polymeric matrix. Several kinetic, thermodynamic and acid-base studies were solved through the use of Multivariate Curve Resolution-Alternated Least Squares (MCR-ALS). Moreover, in vitro 5-azacytidine stability was improved considerably thanks to polymer protection.The systems prepared were followed in different environments simulating physiological body conditions. Aims were focused on the stability improvement of these new formulations with protective polymeric matrices. Drug delivery systems were prepared successfully through several supercritical techniques. Different behaviours of the systems studied were observed. High amounts of impregnated or coated drugs were obtained. Besides, the dispersion at molecular level of the drugs was also observed in all the polymeric systems studied.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:37:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2811Ing.pdf: 762461 bytes, checksum: da931ebd1b5f3431cfe69a29b881c65f (MD5) Previous issue date: 2010-02-11 / This dissertation is focused on using statistical tools (Design of Experiments, DOE) and Principal Component Analysis (PCA) for evaluating latex film formation. The experimental part was conducted at Dow Brasil R&D facility in São Paulo. Samples were analyzed in triplicate using the following tests: scrub resistance, minimum film formation temperature (MFFT), drying time and Brookfield viscosity. Initially, four different coalescents were added into a single emulsion system at the following concentrations: 1, 2, 3 and 5% (w/w). Plots of results against coalescent concentrations were used for comparison, as a standard coalescent evaluation approach. Subsequently the model was used to determine the numerical relationship that describes each test. Analysis of variance was done. It was possible to propose models for scrub resistance, MFFT and Brookfield viscosity. Drying time did not have valid coefficients for modeling. A Doehlert design of experiments was prepared using as variable coalescent type (X, Y and Z), coalescent concentration (0 to 5%, studied in 7 levels) and latex type (A, C, D, E and F). Additionally, seven samples were prepared for model validation. A model was run to determine the equation that describes each test. Variance, lack of fit and pure error analysis were applied. It was possible to propose models for scrub resistance, MFFT, drying time and Brookfield viscosity. For each test a PCA was performed using the following variables: coalescent concentration, coalescent type, latex type and the response of each specific test. Models were run using the first principal component scores and DOE variables. Again, variance, lack of fit and pure error analysis were applied and models were proposed. Comparing these two approaches showed that using PCA was more appropriate to extract information from raw data. Based on PC scores models, scrub resistance, MFFT and drying time contour plots were prepared. Desired results (maximum of scrub resistance, the minimum of MFFT and the shortest drying time) were highlighted in order to identify the best combination of coalescent concentration and latex type. In this case, coalescent concentration between 1.7% and 5.0% and coalescents A and/or F were optimum. Experimental results from the validation set were compared with model ones and, in average, there was about 80% of concordance between them. / Esta dissertação de Mestrado Profissional tem como objetivo a utilização de ferramentas estatísticas, tais como planejamento de experimentos (DOE) e análise de componentes principais (PCA), para a avaliação da formação de filme de emulsões estireno acrílicas (látex). A parte experimental foi realizada nos laboratórios da Dow Brasil em São Paulo. As amostras (látex + coalescente) foram caracterizadas em triplicata pelos seguintes testes: resistência à abrasão úmida, temperatura mínima de formação de filme (TMFF), tempo de secagem e viscosidade Brookfield. Na primeira etapa do trabalho foram adicionados a uma único látex 1, 2, 3 e 5% (m/m) de 4 coalescentes diferentes. Os resultados obtidos foram avaliados de forma univariada através de gráficos de resultados dos testes versus concentração de coalescente. Além disso, estabeleceram-se modelos para cada um dos testes. As equações matemáticas obtidas foram avaliadas pela análise de variância e foi possível estabelecer modelos para todos os testes, exceto para o tempo de secagem que não apresentou coeficientes válidos. Em seguida, foi feito um DOE do tipo Doehlert utilizando como variáveis o tipo de coalescente (X, Y e Z), a concentração de coalescente (7 níveis entre 0 e 5% m/m) e o tipo de látex (A, C, D, E e F). Além disso, foram preparadas 7 amostras para serem utilizada na validação dos modelos. Modelos e análises de variância, falta de ajuste e erro puro foram feitos para cada teste. Em seguida, foram propostas equações matemáticas que representassem os mesmos. PCA foi executada para cada teste utilizando como variáveis: tipo e concentração de coalescente, tipo de látex e resultado do teste. Novamente, foi proposto um modelo, feita análise de variância, falta de ajuste e erro puro e proposta equação matemática que representasse os testes. Comparando-se os modelos / análise de variância do DOE e do DOE com PCA notou-se que o segundo foi mais eficiente em extrair informação dos dados brutos. Utilizando-se o modelo de scores da PCA e a correlação entre PC e o teste, foram obtidos gráficos de contorno. A região de maior resistência à abrasão úmida, menor TMFF e menor tempo de secagem (combinação dos resultados desejados) foi identificada, bem como a concentração de coalescente e os látexes para obtenção destes resultados (entre 1,7 e 5,0% de coalescente e látexes A e F). O resultado experimental das amostras de validação foi comparado com os resultados do modelo e, na média, houve ~80% de concordância entre os mesmos.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:37:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3997.pdf: 1701841 bytes, checksum: aa0694d8d64b89fd3464eb96f1eb31e2 (MD5) Previous issue date: 2011-10-21 / Brazilian exports of orange essential oil are responsible for moving approximately seventy-four million dollars, representing a significant portion of Brazilian business, and deserve the attention from the companies involved in this business. There was interest by the company (Cutrale) to conduct this research, due to the low number of papers found in the literature to promote the study with orange essential oil distillation facility at the industrial level. Thus, this work was aimed to study the essential oil of orange in its composition, and establish by vacuum distillation an industrial scale, of a system for preparing a product with sensory profile that was not available in the market. For that, we used statistical tools to deal with the results of chromatographic analysis of GC/MS, and sensory analysis to characterize the products obtained. The distillation was carried out in a distillery plant with about 1730kg of orange essential oil. It was the necessary the proper adjustment of the equipment and then the product was distilled, and several fractions were collected. The procedure was performed in two different set-ups. The first one involved low heating and low distilling flow, and the second higher heating and distilling flow. The originated fractions from both procedures were analyzed by GC/MS and their profile, were compared using PCA. Three samples were chosen for the sensory tests after the analysis by PCA. The tests revealed some sensory acceptability, either positive or negative of fractions of the juice when compared with the positive control (standard juice). This suggests that the testers do not have the taste for this type of product. Compared with a collection of samples of customers from abroad, received/analyzed by the company, these fractions are very similar, implying that there is possible that the samples we obtained may be of interest for international market. / As exportações brasileiras de óleo essencial de laranja são responsáveis por movimentar aproximadamente setenta e quatro milhões de dólares, o que representa uma parcela expressiva dos negócios brasileiros e merece grande atenção por parte das empresas envolvidas. Houve o interesse por parte da empresa de realizar essa pesquisa, devido ao número baixo de trabalhos verificados na literatura que promovessem estudo ao óleo essencial de laranja com mecanismo de destilação em nível industrial. Desta forma, este trabalho teve como objetivo estudar o óleo essencial de laranja em sua composição, e estabelecer através de destilação a vácuo, em nível industrial, uma sistemática para preparar um produto com perfil sensorial que fosse diferencial no mercado. Para isso utilizaram-se ferramentas estatísticas para tratar os resultados das análises cromatográficas de CG-EM, além de análise sensorial para caracterizar os produtos obtidos. Carregou-se a planta industrial de uma destilaria com aproximadamente 1730 kg de óleo essencial de laranja. Realizaram-se os ajustes necessários nos equipamentos e promoveu-se a destilação, recolhendo várias frações. Esses procedimentos foram realizados em dois set-ups diferentes. Essas frações foram analisadas por CG-EM e levantado seu perfil, frente a PCA. Foram escolhidas três amostras referentes aos grupos observados na PCA e realizaram-se os testes sensoriais. Os testes sensoriais revelaram certa aceitabilidade, ora positiva ou negativa, das frações em relação ao suco padrão. Isso leva a crer que os provadores não têm o paladar para este tipo de produto. Em comparação com uma coleção de amostras de clientes do exterior, recebidas/pesquisadas pela empresa, essas frações apresentam grande similaridade, levando a crer que há mercado internacional para esse tipo de produto.