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Chronic respiratory diseases such as asthma, COPD, pulmonary fibrosis are more prevalent throughout the world. For some of these diseases there is no cure, the current treatment options manages the symptoms and acute exacerbation. The new approach to find a curative therapy for respiratory diseases is by targeting the cellular / molecular pathways that either cause the disease or has the potential cure the disease. It becomes important to target the respiratory system in treating these diseases to increase the delivered dose and reduce the unwarranted adverse effects. Dry powder inhaler (DPI) is a targeted drug delivery dosage form commonly used to target the airways to treat respiratory diseases. There are two components to dry powder inhaler product – powdered drug formulation and inhaler device; a unified performance of the two is essential for a successful product. In this study, dry powder aerosol of novel drug compounds that targets the underlying cellular and molecular mechanism are developed for the first time. Advanced organic closed mode spray drying technique was used to the produce microparticulate/ nanoparticulate formulations. The formulation of the novel compounds involved utilizing sugar based excipients. Each formulation that was produced was comprehensively characterized in the solid state. The safety of these formulations were tested in in vitro human pulmonary cell lines. The in vitro aerosol dispersion of the spray dried drugs were tested using three FDA approved human inhaler devices. The influence of the inhaler device resistance and spray drying process conditions on the aerosol dispersion was evaluated. Preliminary testing of the formulations in in vivo animal models shows promising results in treating chronic respiratory diseases with these superior aerosol formulations.

Orientador: Prof. Dr. Fabio Furlan Ferreira / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2015. / A hipertensão arterial é uma patologia que acomete diversas pessoas ao redor do mundo. Segundo a OMS, doenças cardiovasculares são a maior causa de morte por doenças não transmissíveis. Longevidade, sedentarismo, má alimentação entre outros fatores são as principais causas pelas quais as pessoas podem vir a apresentar doenças como a hipertensão arterial. No Brasil, anti-hipertensivos são disponibilizados gratuitamente por meio do programa social "Aqui tem farmácia popular" tanto nas Unidades básicas de saúde (UBS) como em rede privada de farmácias e drogarias. A partir do Decreto n° 5.090/2004 que regulamenta a Lei 10.858, o Sistema Único de Saúde (SUS) inicia uma nova etapa que é o acesso de toda população de forma gratuita ou de baixo custo a medicamentos essenciais entre eles encontram-se os anti-hipertensivos. Neste contexto, foram escolhidos seis medicamentos contidos na Relação Nacional de Medicamentos Essenciais (RENAME), sendo eles: Atenolol, Cloridrato de Propranolol, Maleato de Enalapril, Captopril, Hidroclorotiazida e Losartana Potássica. Geralmente, estes medicamentos são disponibilizados na forma sólida podendo se cristalizar em diferentes formas cristalinas, apresentando o fenômeno de polimorfismo. Este fenômeno pode acarretar desvios de qualidade durante a produção dos medicamentos influenciando na eficácia terapêutica. Desta forma, é de grande importância o estudo sobre a forma cristalina presente tanto no medicamento como no princípio ativo e a técnica de difração de raios X por policristais aliado ao método de Rietveld mostrou-se eficaz tanto na identificação da forma cristalina como na quantificação de fases fármaco-excipiente. Neste trabalho, foi realizada a caracterização estrutural em estado sólido de medicamentos adquiridos em drogarias bem como de insumos farmacêuticos ativos (IFA) provenientes de duas farmácias de manipulação da cidade de Santo André- SP. As análises de microscopia eletrônica de varredura permitiram visualizar a morfologia dos cristais dos IFAs bem como corroborar as micrografias com a predição de morfologia utilizando o algoritmo BFDH. Os resultados de termogravimetria e calorimetria exploratória diferencial forneceram informações sobre estabilidade térmica dos IFAs bem como a identificação de eventos térmicos e associá-los aos dados encontrados na literatura, no caso da Losartana Potássica foi possível também identificar a recristalização seguida da fusão de diferentes formas polimórficas. A espectroscopia vibracional no infravermelho confirmou as vibrações presentes nas moléculas estudadas. A união da difração de raios X por policristais com o método de Rieveld mostrou-se eficiente para a identificação de formas cristalinas presentes nos IFAs e para o caso do Atenolol foi possível também identificar e quantificar a presença de contaminação de Hidroclorotiazida e para o fármaco Captopril foi realizada a quantificação do dímero presente na amostra no decorrer de 3 anos. Para os medicamentos adquiridos em farmácias comerciais foi realizado um estudo sobre a quantificação de fármaco-excipiente bem como a identificação da forma cristalina presente nas amostras. Um estudo sobre a incidência de luz para indução da fotodegradação para o Maleato de Enalapril foi realizado e não foi identificado mudanças na estrutura cristalina. Além dos medicamentos já consolidados no mercado, foi estudado um protótipo a agente anti-hipertensivo o LASSBio-1289 onde foi realizada a determinação de estrutura cristalina encontrando como grupo espacial o P21/c e o sistema cristalino monoclínico. / Hypertension is a condition that affects many people around the world. According to WHO, cardiovascular diseases are the leading cause of death from NCDs. Longevity, sedentary lifestyle, poor diet and other factors are the main reasons why people can come forward with diseases such as hypertension. In Brazil, anti-hypertensive drugs are available free of charge through the social program "Here's popular pharmacy" both in basic health units (UBS) and in private network pharmacies. From the Decree n ° 5090/2004 which regulates law 10,858, the Unified Health System (SUS) entered a new stage that is the access of the entire population for free or low-cost essential drugs among them are the antihypertensives. In this context, it was chosen six drugs contained in the National List of Essential Medicines (RENAME), as follows: Atenolol, Propranolol Hydrochloride, Enalapril Maleate, Captopril, Hydrochlorothiazide and Losartan Potassium. Generally, these drugs are provided in solid form can crystallize in different crystalline forms having polymorphism. This phenomenon can result in quality deviations during the production of drugs influencing the therapeutic efficacy. Thus, it is of great importance the study of the crystalline form present in both the drug as the active ingredient and the technique of X-ray powder diffraction combined with the Rietveld method proved to be efficient for identification of the crystalline form as in quantifying phases drug-excipient. This work was carried out structural characterization in solid medications purchased in drugstores as well as active pharmaceutical ingredients (API) from two pharmacies handling of Santo André-SP. The analyzes of scanning electron microscopy allowed us to visualize the morphology of crystals of APIs and corroborate the micrographs with the prediction morphology using BFDH algorithm. The results of thermogravimetry and differential scanning calorimetry provided information on thermal stability of APIs and the identification of thermal events and link them to data found in literature, in the case of Losartan Potassium was also possible to identify the then recrystallization of the fusion of different polymorphic forms. The vibrational infrared spectroscopy confirmed the vibrations present in the studied molecules. The combination of X-ray diffraction by polycrystals with Rieveld method was effective for identifying crystal forms present in APIs and in the case of Atenolol was also possible to identify and quantify the presence of Hydrochlorothiazide contamination and the drug Captopril. It was performed to quantify the dimer present in the sample in the course of 3 years. For products purchased in commercial pharmacies it was conducted a study on the quantification of excipient-drug and the identification of the crystalline form present in the samples. A study of the incidence of light to induce photodegradation for Enalapril Maleate was performed and wasn't identified changes in crystalline structure. In addition to the medicines already consolidated in the market, a prototype anti-hypertensive agent LASSBio-1289 where the determination of crystal structure was carried out as finding the space group P21/c monoclinic crystal system was studied.

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No. of bitstreams: 1 PDF - Paulo César Dantas da Silva.pdf: 4220175 bytes, checksum: 9d3262dd496783ccaaf630b5db5ea202 (MD5) Previous issue date: 2014-03-10 / Lipoic acid (LA) is an endogenous and exogenous-occurring antioxidant that acts as an essent ial cofactor in four mult ienzymat ic complexes: α-ketoglutarate dehydrogenase, pyruvate dehydrogenase, α-ketoacid dehydrogenase and the glycine decarboxylase complex. Four therapeutic properties of this molecule have been widely studied: the ability to chelate metal ions such as Cd2+, Fe3+, Cu2+ and Zn2+, retain reactive oxygen species (ROS), regenerate endogenous antioxidants such as glutathione, besides participation in the repair of other antioxidant systems. The literature reports that LA showed promising results both in preclinical and clinical trials for the treatment of diseases such as arteriosclerosis, heavy metal poisoning, diabetes, among other neurodegenerative diseases. Thus, based on the therapeutic potential, our aim was to perform a physicochemical characterization and develop a study of drug-excipient compatibility, aiming at the rational development of a pharmaceutical product. The thermal behavior of lipoic acid was evaluated by differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetry (TG), and its characterization was performed by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and FTIR spectroscopy. Initially a characterization study of physico-chemical properties of commercial batches of raw material was performed with various analytical techniques such as thermal analysis, scanning electron microscopy, FTIR spectroscopy and X-ray diffraction. A pre-formulation study was conducted to evaluate the compatibility of lipoic acid with pharmaceutical excipients, and a prototype formulation for a solid dosage form of lipoic acid has been proposed. Based on the results obtained, it was possible to characterize LA as a crystalline solid with uneven shapes and sizes and low melting point. The compatibility study showed that LA is incompatible with the following excipients: lactose, magnesium stearate and polyvinyl pyrrolidone (PVPK30). A formulation with compatible excipients was prepared and then its stability was evaluated and compared to the drug by isothermal kinetic methods. The results of the stability study were quite promising, in which the developed formulation preserved the physicochemical characteristics and increased the stability of LA. Considering these results, we can conclude that the knowledge of the physico-chemical properties of lipoic acid in different commercial batches allow the rational use of this drug during the development of new products, in order to ensure a new formulation with the quality control and stabilit y parameters well-defined, and thus complement drug therapies for various diseases for which is indicated. / O ácido lipóico (AL) é um antioxidante de ocorrência endógena e exógena que atua como um cofator essencial em complexos multienzimáticos como: α-cetoglutarato desidrogenase, piruvato desidrogenase, complexo α-cetoácido desidrogenase e o complexo glicina descarboxilase. Quatro propriedades terapêuticas desta molécula já foram bastante estudadas: capacidade de quelar íons metálicos como: Cd 2+ , Fe 3+ , Cu 2+ e Zn 2+ , reter espécies reativas ao oxigênio (ERO), regenerar antioxidantes endógenos, como a glutationa, além da participação no reparo de outros sistemas antioxidantes. A literatura relata que o AL apresentou resultados promissores, tanto em ensaios pré-clínicos como clínicos para o tratamento de patologias como arteriosclerose, intoxicação por metais pesados, diabetes, doenças neurodegerativas dentre outras. Assim, com base no potencial terapêutico, o nosso objetivo foi realizar uma caracterização físico-química e desenvolver um estudo de compatibilidade fármacoexcipiente, visando ao desenvolvimento racional de um produto farmacêutico. Foi avaliado o comportamento térmico do ácido lipóico, através de métodos térmicos e não-térmicos. Inicialmente, foi realizado um estudo de caracterização das propriedades físico-química de lotes comerciais da matéria-prima, através de diversas técnicas analíticas como análise térmica, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e difração de raios-x (DRX). Um estudo de pré-formulação foi realizado para avaliar a compatibilidade do ácido lipóico com excipientes farmacêuticos e, posteriormente, o fármaco foi utilizado em uma formulação protótipo para uma forma farmacêutica sólida. Com base nos resultados obtidos, foi possível caracterizar o AL como um sólido de cristais de tamanhos e formas desiguais, de baixo ponto de fusão. Já o estudo de compatibilidade mostrou que o AL foi incompatível com os seguintes excipientes: lactose, estearato de magnésio e polivinilpirrolidona (PVP-K30). No entanto, com lactose, amido, celulose, dióxido de silício coloidal e talco foi elaborada uma formulação e em seguida avaliada a sua estabilidade e comparada a do fármaco por métodos cinéticos isotérmicos. Os resultados do estudo de estabilidade foram bastante promissores, de forma que a formulação desenvolvida preservou as características físico-químicas e aumentou a estabilidade do AL. Considerando os resultados obtidos, pode-se concluir que o conhecimento das propriedades físico-químicas de fármacos em diferentes lotes comerciais nos permite a utilização racional do ativo durante o desenvolvimento de novos produtos, de modo a garantir uma nova formulação com os parâmetros de controle de qualidade e estabilidade bem definidos e assim, complementar terapias medicamentosas para as diversas patologias.

A associação entre os fármacos delapril (DEL) e manidipino (MAN) apresenta um efeito anti-hipertensivo sinérgico de longa duração, sendo considerada uma importante alternativa no tratamento e controle da hipertensão arterial. O presente trabalho faz referência à utilização de diversas técnicas instrumentais para avaliar a qualidade de DEL e MAN na forma farmacêutica e matérias-primas. Neste sentido, amostras de matérias-primas dos fármacos provenientes de diferentes fornecedores foram analisadas utilizando a calorimetria diferencial exploratória, termogravimetria, difração de raios X, espectrofotometria no infravermelho, espectroscopia Raman e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados permitiram observar inconsistências entre as amostras de DEL, provavelmente devido à presença de uma impureza em uma das substâncias, demonstrando a importância da pesquisa e controle dos insumos farmacêuticos, bem como de programas de qualificação de fornecedores. Além disso, metodologias analíticas por espectrofotometria derivada, cromatografia líquida com detecção no ultravioleta (CL-UV) e CL acoplada à espectrometria de massas (EM) foram desenvolvidas objetivando a determinação de DEL e MAN nos comprimidos. Os procedimentos foram validados, cumprindo com os requisitos internacionalmente aceitos para especificidade, linearidade, precisão, exatidão, robustez e limites de detecção e quantificação, além de demonstrarem diferença não significativa (p > 0,05) entre si na quantificação simultânea dos fármacos. A estabilidade dos fármacos nas condições alcalina e fotolítica (para o DEL e MAN, respecivamente) também foi investigada. Através dos métodos por CL-UV e CL-EM pode-se propor a identidade dos principais produtos de degradação formados, os quais não apresentaram evidências de citotoxicidade em estudo utilizando células mononucleares humanas. Além disso, os estudos de cinéticas de degradação indicaram que o DEL segue uma cinética de primeira ordem (R2 = 0,9991) enquanto o MAN segue uma reação de ordem zero (R2 = 0,9867). De forma adicional, foi desenvolvido e validado um método de dissolução para avaliação de comprimidos contendo DEL e MAN. O uso de tampão citrato pH 3,2 como meio de dissolução e dispositivo pá a 75 rpm demonstrou resultados satisfatórios para a avaliação da liberação simultânea dos fármacos do produto farmacêutico, bem como capacidade de simular o comportamento in vivo do MAN a partir de dados da literatura. Desse modo, estabeleceram-se procedimentos analíticos que podem ser aplicados para aprimorar o controle da qualidade dos medicamentos a serem comercializados, bem como contribuir para garantir a segurança e eficácia no uso terapêutico. / The association of delapril (DEL) and manidipine (MAN) has a synergic antihypertensive effect and may be regarded as an important alternative to arterial hypertension treatment. The present study refers to use of some instrumental techniques to assess the quality of DEL and MAN in pharmaceutical formulation and raw materials. In this context, samples of the drugs raw materials, obtained from different suppliers, were evaluated using differential scanning calorimetry, thermogravimety, X-ray powder diffraction, infrared spectroscopy, Raman spectroscopy and scanning electron microscopy. Inconsistent results were observed between DEL samples, probably due to an impurity presence in some substance, demonstrating the importance of research and control of pharmaceutical ingredients, as well as the quality programs of pharmaceuticals suppliers. In addition, a derivative spectrophotometric, liquid chromatography (LC) and LC coupled to mass spectrometry (MS) methods were developed for simultaneous analysis of DEL and MAN in commercial tablets. The procedures were validated and the results were in accordance with internationally accepted requirements by specificity, linearity, precision, accuracy, robustness and detection and quantitation limits. Therefore, the methods were successfully applied for the simultaneous quantitative analysis of DEL and MAN in the tablet dosage form, showing non-significant difference (p > 0.05). The drugs stability in alkaline and photolytic conditions (for DEL and MAN, respectively) was also investigated. The main degradation products formed were analyzed by LC-UV and LC-ESI-MS methods and its identity could be suggested, without isolation or purification processes. Additionally, the degradation kinetic of both drugs and the cytotoxicity of the degraded samples were also studied. No evidence of cytotoxicity in human mononuclear cells was observed for drugs degraded samples. Furthermore, the present study also conducted the development and validation of a dissolution method for DEL and MAN combination tablets. The use of citrate buffer pH 3.2 as dissolution medium in combination with paddle at rotation of 75 rpm, resulted in an appropriate dissolution profile of both drugs, allowing the simultaneous quality control of DEL and MAN in combination tablets, as well as the ability to simulate the in vivo behavior of MAN from literature data. Then, the established procedures can be applied to improve the quality control of the products that will be marketed, as well as to contribute for assure the safety and therapeutic efficacy of the drugs.

A associação entre os fármacos delapril (DEL) e manidipino (MAN) apresenta um efeito anti-hipertensivo sinérgico de longa duração, sendo considerada uma importante alternativa no tratamento e controle da hipertensão arterial. O presente trabalho faz referência à utilização de diversas técnicas instrumentais para avaliar a qualidade de DEL e MAN na forma farmacêutica e matérias-primas. Neste sentido, amostras de matérias-primas dos fármacos provenientes de diferentes fornecedores foram analisadas utilizando a calorimetria diferencial exploratória, termogravimetria, difração de raios X, espectrofotometria no infravermelho, espectroscopia Raman e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados permitiram observar inconsistências entre as amostras de DEL, provavelmente devido à presença de uma impureza em uma das substâncias, demonstrando a importância da pesquisa e controle dos insumos farmacêuticos, bem como de programas de qualificação de fornecedores. Além disso, metodologias analíticas por espectrofotometria derivada, cromatografia líquida com detecção no ultravioleta (CL-UV) e CL acoplada à espectrometria de massas (EM) foram desenvolvidas objetivando a determinação de DEL e MAN nos comprimidos. Os procedimentos foram validados, cumprindo com os requisitos internacionalmente aceitos para especificidade, linearidade, precisão, exatidão, robustez e limites de detecção e quantificação, além de demonstrarem diferença não significativa (p > 0,05) entre si na quantificação simultânea dos fármacos. A estabilidade dos fármacos nas condições alcalina e fotolítica (para o DEL e MAN, respecivamente) também foi investigada. Através dos métodos por CL-UV e CL-EM pode-se propor a identidade dos principais produtos de degradação formados, os quais não apresentaram evidências de citotoxicidade em estudo utilizando células mononucleares humanas. Além disso, os estudos de cinéticas de degradação indicaram que o DEL segue uma cinética de primeira ordem (R2 = 0,9991) enquanto o MAN segue uma reação de ordem zero (R2 = 0,9867). De forma adicional, foi desenvolvido e validado um método de dissolução para avaliação de comprimidos contendo DEL e MAN. O uso de tampão citrato pH 3,2 como meio de dissolução e dispositivo pá a 75 rpm demonstrou resultados satisfatórios para a avaliação da liberação simultânea dos fármacos do produto farmacêutico, bem como capacidade de simular o comportamento in vivo do MAN a partir de dados da literatura. Desse modo, estabeleceram-se procedimentos analíticos que podem ser aplicados para aprimorar o controle da qualidade dos medicamentos a serem comercializados, bem como contribuir para garantir a segurança e eficácia no uso terapêutico. / The association of delapril (DEL) and manidipine (MAN) has a synergic antihypertensive effect and may be regarded as an important alternative to arterial hypertension treatment. The present study refers to use of some instrumental techniques to assess the quality of DEL and MAN in pharmaceutical formulation and raw materials. In this context, samples of the drugs raw materials, obtained from different suppliers, were evaluated using differential scanning calorimetry, thermogravimety, X-ray powder diffraction, infrared spectroscopy, Raman spectroscopy and scanning electron microscopy. Inconsistent results were observed between DEL samples, probably due to an impurity presence in some substance, demonstrating the importance of research and control of pharmaceutical ingredients, as well as the quality programs of pharmaceuticals suppliers. In addition, a derivative spectrophotometric, liquid chromatography (LC) and LC coupled to mass spectrometry (MS) methods were developed for simultaneous analysis of DEL and MAN in commercial tablets. The procedures were validated and the results were in accordance with internationally accepted requirements by specificity, linearity, precision, accuracy, robustness and detection and quantitation limits. Therefore, the methods were successfully applied for the simultaneous quantitative analysis of DEL and MAN in the tablet dosage form, showing non-significant difference (p > 0.05). The drugs stability in alkaline and photolytic conditions (for DEL and MAN, respectively) was also investigated. The main degradation products formed were analyzed by LC-UV and LC-ESI-MS methods and its identity could be suggested, without isolation or purification processes. Additionally, the degradation kinetic of both drugs and the cytotoxicity of the degraded samples were also studied. No evidence of cytotoxicity in human mononuclear cells was observed for drugs degraded samples. Furthermore, the present study also conducted the development and validation of a dissolution method for DEL and MAN combination tablets. The use of citrate buffer pH 3.2 as dissolution medium in combination with paddle at rotation of 75 rpm, resulted in an appropriate dissolution profile of both drugs, allowing the simultaneous quality control of DEL and MAN in combination tablets, as well as the ability to simulate the in vivo behavior of MAN from literature data. Then, the established procedures can be applied to improve the quality control of the products that will be marketed, as well as to contribute for assure the safety and therapeutic efficacy of the drugs.

A associação entre os fármacos delapril (DEL) e manidipino (MAN) apresenta um efeito anti-hipertensivo sinérgico de longa duração, sendo considerada uma importante alternativa no tratamento e controle da hipertensão arterial. O presente trabalho faz referência à utilização de diversas técnicas instrumentais para avaliar a qualidade de DEL e MAN na forma farmacêutica e matérias-primas. Neste sentido, amostras de matérias-primas dos fármacos provenientes de diferentes fornecedores foram analisadas utilizando a calorimetria diferencial exploratória, termogravimetria, difração de raios X, espectrofotometria no infravermelho, espectroscopia Raman e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados permitiram observar inconsistências entre as amostras de DEL, provavelmente devido à presença de uma impureza em uma das substâncias, demonstrando a importância da pesquisa e controle dos insumos farmacêuticos, bem como de programas de qualificação de fornecedores. Além disso, metodologias analíticas por espectrofotometria derivada, cromatografia líquida com detecção no ultravioleta (CL-UV) e CL acoplada à espectrometria de massas (EM) foram desenvolvidas objetivando a determinação de DEL e MAN nos comprimidos. Os procedimentos foram validados, cumprindo com os requisitos internacionalmente aceitos para especificidade, linearidade, precisão, exatidão, robustez e limites de detecção e quantificação, além de demonstrarem diferença não significativa (p > 0,05) entre si na quantificação simultânea dos fármacos. A estabilidade dos fármacos nas condições alcalina e fotolítica (para o DEL e MAN, respecivamente) também foi investigada. Através dos métodos por CL-UV e CL-EM pode-se propor a identidade dos principais produtos de degradação formados, os quais não apresentaram evidências de citotoxicidade em estudo utilizando células mononucleares humanas. Além disso, os estudos de cinéticas de degradação indicaram que o DEL segue uma cinética de primeira ordem (R2 = 0,9991) enquanto o MAN segue uma reação de ordem zero (R2 = 0,9867). De forma adicional, foi desenvolvido e validado um método de dissolução para avaliação de comprimidos contendo DEL e MAN. O uso de tampão citrato pH 3,2 como meio de dissolução e dispositivo pá a 75 rpm demonstrou resultados satisfatórios para a avaliação da liberação simultânea dos fármacos do produto farmacêutico, bem como capacidade de simular o comportamento in vivo do MAN a partir de dados da literatura. Desse modo, estabeleceram-se procedimentos analíticos que podem ser aplicados para aprimorar o controle da qualidade dos medicamentos a serem comercializados, bem como contribuir para garantir a segurança e eficácia no uso terapêutico. / The association of delapril (DEL) and manidipine (MAN) has a synergic antihypertensive effect and may be regarded as an important alternative to arterial hypertension treatment. The present study refers to use of some instrumental techniques to assess the quality of DEL and MAN in pharmaceutical formulation and raw materials. In this context, samples of the drugs raw materials, obtained from different suppliers, were evaluated using differential scanning calorimetry, thermogravimety, X-ray powder diffraction, infrared spectroscopy, Raman spectroscopy and scanning electron microscopy. Inconsistent results were observed between DEL samples, probably due to an impurity presence in some substance, demonstrating the importance of research and control of pharmaceutical ingredients, as well as the quality programs of pharmaceuticals suppliers. In addition, a derivative spectrophotometric, liquid chromatography (LC) and LC coupled to mass spectrometry (MS) methods were developed for simultaneous analysis of DEL and MAN in commercial tablets. The procedures were validated and the results were in accordance with internationally accepted requirements by specificity, linearity, precision, accuracy, robustness and detection and quantitation limits. Therefore, the methods were successfully applied for the simultaneous quantitative analysis of DEL and MAN in the tablet dosage form, showing non-significant difference (p > 0.05). The drugs stability in alkaline and photolytic conditions (for DEL and MAN, respectively) was also investigated. The main degradation products formed were analyzed by LC-UV and LC-ESI-MS methods and its identity could be suggested, without isolation or purification processes. Additionally, the degradation kinetic of both drugs and the cytotoxicity of the degraded samples were also studied. No evidence of cytotoxicity in human mononuclear cells was observed for drugs degraded samples. Furthermore, the present study also conducted the development and validation of a dissolution method for DEL and MAN combination tablets. The use of citrate buffer pH 3.2 as dissolution medium in combination with paddle at rotation of 75 rpm, resulted in an appropriate dissolution profile of both drugs, allowing the simultaneous quality control of DEL and MAN in combination tablets, as well as the ability to simulate the in vivo behavior of MAN from literature data. Then, the established procedures can be applied to improve the quality control of the products that will be marketed, as well as to contribute for assure the safety and therapeutic efficacy of the drugs.

Ce travail a été réalisé en cotutelle entre l’Université Charles à Prague (République Tchèque) et l'Université de Strasbourg (France). Il a également profité d’une coopération entre l'Institut de Chimie Inorganique de l'Académie des Sciences de République Tchèque et le Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives (CEA, Cadarache, France). Les résultats des travaux ont contribué au projet OCDE / AEN Serena 2 (Programme portant sur l’étude des effets d'une explosion de vapeur dans un réacteur nucléaire à eau). La thèse présentée se situe dans le domaine de la sûreté nucléaire et de la science des matériaux. Elle traite de l’Interaction Combustible-Réfrigérant (ICR, ou FCI en anglais pour Fuel-Coolant Interaction) susceptible d’intervenir lors d’un accident grave de réacteur nucléaire et actuellement à l’étude dans les programme de R&D. Au cours d’un accident de fusion d’un coeur de réacteur, les matériaux fondus peuvent interagir avec le liquide de refroidissement (eau légère), aussi appelé réfrigérant. Cette interaction peut se produire à l'intérieur de la cuve ou, en cas de rupture de celle-ci, à l'extérieur. Ces deux scénarios sont couramment appelés Interaction Combustible-Réfrigérant en- et hors- cuve et se distinguent de par les conditions du réacteur lors de l’accident : pression du système, degré de sous refroidissement de l’eau, etc. L'interaction entre le combustible fondu et le liquide de refroidissement peut évoluer vers une détonation thermique appelée «explosion de vapeur» qui peut endommager le réacteur, voire compromettre l'intégrité du confinement. Des expériences récentes ont montré que la composition du combustible a un effet majeur sur l’apparition et le rendement d’une telle explosion. En particulier, des comportements différents ont été observés entre un matériau simulant, l'alumine, qui explose très facilement, et diverses compositions de corium prototypique (80 m. % UO2, 20% m.% ZrO2). Cet «effet matériau» a suscité un intérêt nouveau pour les analyses post-expériences des débris issus de l’ICR afin de déterminer les mécanismes qui interviennent au cours de ces phénomènes extrêmement rapides. La thèse est organisée en neuf chapitres. Le chapitre 1 constitue une introduction générale et présente le contexte d’un accident grave d’un réacteur nucléaire. Quelques exemples d’accidents graves (Three Miles Island 1979, Tchernobyl 1986 et Fukushima 2011) sont brièvement abordés. Le chapitre 2 résume les aspects théoriques de l'interaction combustible-réfrigérant. Il est divisé en quatre parties correspondant aux quatre étapes généralement rencontrées lors du mécanisme d’ICR i) Prémélange - le combustible fondu, versé dans l'eau, se fragmente en gouttelettes grossières qui s’isolent d’un film de vapeur. ii) Déclenchement – le film de vapeur entourant les gouttes de combustible est déstabilisé, permettant ainsi la fragmentation fine du combustible. iii) Propagation - la fragmentation du combustible se propage à l’ensemble du prémélange, augmentant ainsi la surface de contact entre le combustible fondu et l’eau. Ceci conduit à une production intense de vapeur à grande échelle. iv) Expansion (explosion) - l'énergie thermique transférée du combustible à l'eau est transformée en travail mécanique de la vapeur.[...] / This work has been performed under co-tutelle supervision between Charles University in Prague (Czech Republic) and Strasbourg University (France). It also profited from the background and cooperation of Institute of Inorganic Chemistry Academy of Science of the Czech Republic and French Commission for Atomic and Alternative energies (CEA Cadarache). Results of the work contribute to the OECD/NEA project Serena 2 (Program on Steam Explosion Resolution for Nuclear Applications).Presented thesis can be classed in the scientific field of nuclear safety and material science. It is aimed on the socalled “molten nuclear Fuel – Coolant Interaction” (FCI) that belongs among the recent issues of the nuclear reactorsevere accident R&D. During the nuclear reactor melt down accident the melted reactor load can interact with the coolant (light water). This interaction can be located inside the vessel or outside in the case of vessel break-up. These two scenarios are commonly called in- and ex-vessel FCI and they differ in the conditions such as initial pressure of the system, water sub-cooling etc. The Molten fuel – coolant interaction can progress into thermal detonation called “steam explosion” that can challenge the reactor or containment integrity.Recent experiments have shown that the melt composition has a major effect on the occurrence and yield of such explosion. In particular, different behaviors have been observed between simulant material (alumina), which has important explosion efficiency, and some prototypic corium compositions (80 w. % UO2, 20% w. % ZrO2). This “material effect” has launched a new interest in the post-test analyses of FCI debris in order to estimate the processes occurring during these extremely rapid phenomena. The thesis is organized in nine chapters. The chapter 1 gives the general introduction and context of the nuclear reactor accident. Major nuclear accidents (Three Miles Island 1979, Chernobyl 1986 and Fukushima 2011) are briefly described. The chapter 2 summarizes the theoretical aspects of the fuel – coolant interaction. It is divided in four thematic fields according to the FCI progression. In general, FCI has four stages: i) Premixing – hot melt is poured in water and fragmented in coarse droplets surrounded by steam filmii) Triggering – steam film around melt droplets is destabilized allowing fine fragmentation iii) Propagation – the fine fragmentation propagate through the premixture increasing the melt – water interface area, which leads to large steam production iv) Expansion (explosion) – Thermal energy transferred from the melt to water is changed into mechanical workof the steam.The chapter 3 summarizes the research conducted in different experimental facilities using nonradioactive simulant or radioactive prototypic materials. The chapter 4 shows the results of thermodynamic calculations, by which thepossible chemici reactions between melts and water/steam at high temperatures were modeled. Second part presentsthe results of 1D calculations of radiation heat transfer from FCI materials to water/steam. The chapter 5 describes the material analyses of non-radioactive simulant debris coming from MISTEE experimental research program (KTH, Sweden) and PREMIX, ECO facilities (FZK, Germany). The chapters 6 to 8 describe the material analyses of radioactive prototypic debris coming from KROTOS research program (CEA, France). The KROTOS KS2 test used melt composition 70 w. % UO2 and 30 w. % ZrO2, the KS4 test 80 w. % UO2 and 20 w. % ZrO2, the last KS5 test used suboxidized melt 80.1 w. % UO2 and 11.4 w. % ZrO2 and 8.5 w. % metallic Zr. The chapter 9 concludes the work and presents future perspectives.