Este trabajo presenta la síntesis de dispersiones acuosas de híbridos poliuretano/acrílico con diferente contenido de acrílico (10, 30, 50, 70, 90 %p/p) mediante la polimerización de monómeros acrílicos (metacrilato de metilo, acrilato de <i>n</i>-butilo y ácido acrílico) en presencia de tres tipos de poliuretanos con grupos vinílicos terminales sintetizados a base de poli(propilenglicol) de Mw=1000, ácido dimetilol propiónico, metacrilato de 2-hidroxietilo y tres diisocianatos diferentes (diisocianato de isoforona, diisocianato de meta tetrametilxilileno y diisocianato de 4,4'-diciclohexil metileno),como también la síntesis de dispersiones acuosas de nanocompuestos de sílice/poliuretano con diferente contenido de sílice (5, 10 y 15 %p/p) a base de nanosílice organomodificada con tamaño de partículas de 12 nm y un poliuretano a base de poli(propilenglicol) de Mw=1000, ácido dimetilol propiónico, metacrilato de 2- hidroxietilo y diisocianato de isoforona. El trabajo se completa con la caracterización de los prepolímeros poliuretánicos, de las dispersiones acuosas y las películas obtenidas por “casting” a partir éstas, antes y después de un tratamiento térmico para completar la coalescencia (denominado también como “curado”), y su comparación con las propiedades de las respectivas mezclas físicas preparadas a partir de la simple combinación de dispersiones acuosas de los componentes puros. / Tesis digitalizada en SEDICI gracias a la Biblioteca Central de la Facultad de Ciencias Exactas (UNLP).

La vía de administración oral de fármacos es la más utilizada para lograr efectos sistémicos. Aproximadamente el 90% de todos los fármacos utilizados para este fin son administrados por esa vía. La respuesta terapéutica de un fármaco depende normalmente de una concentración adecuada del mismo, la cual se debe alcanzar y mantener en el sitio de acción. Numerosos principios activos de interés fármacoterapéutico presentan baja biodisponibilidad oral, debido principalmente a su baja solubilidad acuosa, entre los cuales se encuentra el Meloxicam, un antiinflamatorio no esteroideo usado en el tratamiento de la osteoartritis y otras enfermedades articulares. Posee mejor tolerancia gástrica disminuyendo las reacciones adversas frente a otros antinflamatorios motivo por el cual se utiliza con mayor frecuencia en patologías crónicas. Para poder mejorar su biodisponibilidad oral, en esta tesis se planteó la utilización de Dispersiones Sólidas como una estrategia farmacotécnica para mejorar la velocidad de disolución del fármaco. En el capítulo I se realiza una introducción sobre la importancia de las propiedades de los fármacos frente a su biodisponibilidad oral. Se describen las características de las Dispersiones Sólidas, del Meloxicam y del Poloxamer 188 utilizado para su obtención. Se incluye una extensa revisión bibliográfica que respalda el trabajo. En el Capítulo II se presentan todos los materiales utilizados en las distintas etapas de desarrollo. Asimismo, se exponen las técnicas empleadas para caracterizar las muestras obtenidas y los métodos utilizados en su obtención. En el Capítulo III se detalla la obtención de las Dispersiones Sólidas por el método de fusión. Se presentan las caracterizaciones fisicoquímicas, farmacéuticas y fisicomecánicas de las mismas y su comparación con las Mezclas Físicas obtenidas de ambos componentes en iguales proporciones. A partir de los datos obtenidos se sacan las conclusiones. En el capítulo IV se detalla la obtención de las Dispersiones Sólidas por el método de Atomización que incluye una introducción bibliografía. Se explican los pasos seguidos para seleccionar las condiciones operativas óptimas para el método teniendo en cuenta las características de los compuestos utilizados. Se detallan las caracterizaciones fisicoquímicas y farmacéuticas comparando estos resultados con muestras obtenidas por el método de fusión. Además se describe la incorporación de las muestras obtenidas en la Forma Farmacéutica Cápsulas comparando los perfiles de disolución con otra del Mercado Farmacéutico. Por último se discuten los resultados obtenidos y se presentan las conclusiones correspondientes. En el Capítulo V a partir de las conclusiones parciales se presentan las conclusiones generales de esta tesis, junto a los principales aspectos a considerar en trabajos futuros. / Oral drug administration is the most frequently used method to attain systemic effects. Approximately 90% of all drugs are orally administered. The therapeutic response to a drug usually depends on its correct concentration, which must be achieved and maintained in the action site. Numerous active pharmaceutical ingredients (API) show low oral bioavailability mainly due to their low solubility in water, such as Meloxicam. Meloxicam is a non-steroid anti-inflammatory used in the treatments for osteoarthritis and other joint disorders. Meloxicam has a better gastric tolerance decreasing adverse reactions compared to other anti-inflammatory drugs, which is why it is more widely used for treating chronic pathologies. In order to improve its oral bioavailability, this thesis poses solid dispersions as a technological strategy to improve the drug’s dissolution rate. On chapter I there is an introduction about the importance of drug properties against its oral bioavailability. The features/characteristics of the various types of solid dispersions and the methods used to obtain them are described on this chapter as well. In addition, properties of Meloxicam and Poloxamer 188 (a polymer used in formulations) are presented. An extensive bibliographic review is included. On chapter II all the materials used during the various stages of development are presented. Additionally, the techniques applied to characterize the obtained samples as well as the obtention methods are described. Chapter III details the development of Meloxicam-Poloxamer solid dispersions through the fusion/solidification method. Their physicochemical, pharmaceutical and physicomechanical characterizations are presented and analyzed. In addition, a comparison with the corresponding physical mixtures is given. From the collected data it can be concluded that the increase of the drug’s rate dissolution from solid dispersions is due to the humectant effect of Poloxamer. Chapter IV describes the development of solid dispersions through spray drying and also includes a bibliographical review. The steps that were followed to select optimum operating conditions are explained, considering the specific features of the system Meloxicam-Poloxamer and the challenge of working at low temperatures without organic solvents. The physico-chemical and pharmaceutical characterizations are detailed, comparing these results to those of the samples obtained through the fusion method. In addition, the incorporation of the obtained solid dispersions under the pharmaceutical form “capsules” is described, contrasting the dissolution profiles against other capsule formulations available in the pharmaceutical market. Finally, the results are discussed. It is concluded that the solid dispersions obtained through spray drying enhance even more Meloxicam’s dissolution rate due to the carrier’s humectant effect and the decrease in particle size. The same behavior is observed for the formulations added in the prepared capsules. On chapter V and from the partial conclusions, general conclusions of this thesis are presented along with the main aspects to be considered in future works.

En reactores de agua a presión, las secuencias de accidente severo con rotura de tubos del generador de vapor (conocidas por sus siglas en inglés SGTR, Steam Generator Tube Rupture) son dominantes del riesgo, a pesar de ser sucesos de muy baja probabilidad. Su importancia reside en la potencial liberación de radiactividad, en forma de aerosol, que supondrían desde el circuito primario al medio ambiente, sin intervención de la contención. Sin embargo, las partículas radioactivas podrían retenerse parcialmente en el secundario del generador de vapor aun cuando no quedara agua en el mismo. La ausencia de información sobre la capacidad del generador de vapor para atenuar el Término Fuente en condiciones secas, ha impedido su consideración en los estudios probabilistas de seguridad y en las guías de gestión de accidentes severos. Este trabajo describe las principales actividades y resultados de un programa experimental centrado en el estudio de la retención de aerosoles que se produce en la etapa de rotura del secundario de un generador de vapor seco. El trabajo está enmarcado en la contribución del CIEMAT al proyecto ARTIST (2003-2008) que ha sido financiada por el Consejo de Seguridad Nuclear. El objetivo general del trabajo fue desarrollar una base de datos de retención de productos de fisión en la etapa de rotura del secundario de un generador de vapor seco durante una secuencia SGTR de accidente severo. Los objetivos específicos del programa eran estimar tanto la influencia del campo de velocidades del gas, como la influencia de la naturaleza de las partículas en la retención de aerosoles en el haz de tubos. Para ello, se construyó una maqueta de tamaño intermedio con dimensiones y geometría representativas de una etapa un generador de vapor real. La caracterización aerodinámica del flujo en la etapa de rotura se realizó utilizando la técnica de velocimetría por imágenes de partículas (conocida por sus siglas en inglés PIV). La influencia de la naturaleza de la part / Sánchez Velasco, FJ. (2008). Experimental characterization of aerosol retention in the break stage of a dry steam generator in SGTR sequences [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/3839 / Palancia

Food industry has evolved remarkably during the last decades due to the need to technify the production with the aim of reducing processing times and to increase industry profits, without this implying a decrease of the product quality. In this context, the use of spectrophotometric monitoring and treatment techniques for the optimization of production processes can represent a great progress for agri-food industry. In block 1, animal tissues were studied. Firstly, the use of spectrophotometric sensors for the control of pork meat drying. In this context, two techniques were used, infrared thermography and microwave monitoring. This study, coupled to a thermodynamic model and some physicochemical determinations have shown that infrared thermography is a suitable technique able to monitor drying process, identifying each drying stage. On the other hand, in microwave range, (500 MHz to 20 GHz) and it was demonstrated that the loss factor in gamma-dispersion has a direct relation with the number of molecules on the meat sample surface. A non-destructive and easy-to-use sensor in radiofrequency range able to detect if meat samples has been suffered freeze/thaw cycles has been developed. An exhaustive study was carried out to solve the problems resulting from the strong technification and intensification in poultry industry, such as low-quality meats (PSE and DFD), the white striping and the deep pectoral myopathies, mainly produced because of the use of hypertrophic strains. For each of these problems, spectrophotometric studies were performed in the radiofrequency and microwave ranges and they were related to physicochemical and biochemical parameters, obtaining the relaxation parameters for alfa, beta and gamma-dispersions by using a logistic model. Sensors were developed in radiofrequency range, and in addition, for the myopathy studies, the developed sensors were able even to measure through the skin in whole chicken carcasses. In Block 2 plant tissues were studied. Firstly, the tissues that compose the mandarin were characterized spectrophotometrically. Due to this, a physicochemical and structural study were coupled with the permittivity obtained in radiofrequency and microwave ranges. As one of the most important results of this research, a tool based on the dielectric relaxation constant in the gamma-dispersion able to predict the moisture of the samples was obtained. Secondly, the study of the application of pulsed electric fields as a pre-treatment to the osmotic dehydration of kiwifruit was carried out. This technique, coupled with physicochemical determinations and a thermodynamic study, has demonstrated that the pulsed electric fields accelerate the osmotic dehydration process, mainly due to the cells plasmolyzation. In addition, the monitoring of the process was carried out with NMR, where the internal transports and the transformations that the plant tissue suffers were analysed. Finally, it has been possible to conclude that NMR is a suitable technique to quantify the water molecules according to their location in the tissue and to obtain sorption isotherms throughout the complete range of water activities. Finally, block 3 focuses on colloidal systems. Particularly, the stability of high-value bioactive compounds (beta-galactosidase) by its encapsulation in alginate-Ca(II) hydrogels with and without the addition of secondary excipients was studied. In this study, the microstrucure by SAXS and SEM was analyzed, also enzimatic activity against thermal treatments and by NMR. / La industria agroalimentaria ha evolucionado notablemente durante las últimas décadas debido a la necesidad de tecnificar la producción con el objetivo de reducir los tiempos del proceso y aumentar las ganancias de las industrias, sin que ello suponga una disminución de la calidad del producto. En este contexto, la utilización de técnicas espectrofotométricas de monitorización y tratamiento para la optimización de procesos productivos pueden suponer un gran avance para la industria agroalimentaria. En el bloque 1, se realizaron estudios en tejidos animales. En primer lugar, se analizó la utilización de sensores espectrofotométricos para el control del secado de la carne de cerdo. Para ello, se utilizaron dos técnicas, la termografía infrarroja y la monitorización por microondas. Este estudio, acoplado a un modelo termodinámico y determinaciones fisicoquímicas han demostrado que la termografía infrarroja es una técnica capaz de monitorizar el proceso de secado, identificando cada etapa del mismo. En el rango de las microondas (500 MHz a 20 GHz) ha sido posible demostrar que el factor de pérdidas en la dispersión-gamma presenta una relación directa con el número de moléculas de agua en la superficie de la muestra de carne. Se ha desarrollado un sensor no destructivo y de fácil utilización en el rango de la radiofrecuencia, capaz de detectar si las muestras de carne de cerdo han sufrido ciclos de congelación/descongelación. Se realizó un exhaustivo estudio que solventa las problemáticas resultantes de una fuerte tecnificación e intensificación en la industria avícola, como son las carnes de baja calidad (PSE y DFD), la miopatía de las estrías blancas y del pectoral profundo, producidas principalmente como consecuencia de la utilización de estirpes hipertróficas. Para cada una de estas problemáticas, se realizaron estudios espectrofotométricos en los rangos de la radiofrecuencia y de las microondas y se relacionaron con parámetros fisicoquímicos y bioquímicos, obteniendo los parámetros de relajación para las dispersiones alfa, beta y gamma mediante un modelo logístico. Se desarrollaron sensores en el rango de la radiofrecuencia capaces de detectarlas, y además, para el estudio de las miopatías, los sensores desarrollados son capaces de medir inclusive a través de la piel en carcasas de pollo enteras. En el bloque 2 se abordan estudios en tejidos vegetales. En primer lugar, se caracterizaron espectrofotométricamente los tejidos que componen la mandarina. Es por ello, que de forma conjunta a un estudio fisicoquímico y estructural se obtuvieron los valores de la permitividad en radiofrecuencia y microondas. Como uno de los resultados más importantes de esta investigación se obtuvo una herramienta basada en la constante dieléctrica de relajación en la dispersión-gamma capaz de predecir la humedad de las muestras. En segundo lugar, se abordó el estudio de la aplicación de campos eléctricos pulsados como pre-tratamiento a la deshidratación osmótica del kiwi. Esta técnica, acoplada a determinaciones fisicoquímicas y un estudio termodinámico han permitido acelerar el proceso de deshidratación osmótica debido principalmente a la plasmolización de las células. La monitorización del proceso mediante NMR, para analizar los transportes internos y las transformaciones que sufre el tejido en su interior. Por último, se ha podido concluir que la NMR es una técnica adecuada para cuantificar las moléculas de agua de acuerdo a su situación dentro del tejido además de poder ser utilizada para obtener isotermas de sorción en todo el rango de actividades de agua. El bloque 3 se centra en los sistemas coloidales. Se busca aumentar la estabilidad de compuestos bioactivos de alto valor (beta-galactosidasa) mediante su encapsulación en hidrogeles de alginato-Ca(II) con y sin el agregado de excipientes secundarios. En este estudio se evaluó la microestructura mediante SAXS y SEM y / La indústria agroalimentària ha evolucionat notablement durant les últimes dècades a causa de la necessitat de tecnificar la producció amb l'objectiu de reduir els temps del procés i augmentar els guanys de les indústries, sense que això suposi una disminució de la qualitat del producte. En aquest context, la utilització de tècniques espectrofotomètriques de monitorització i tractament per a l'optimització de processos productius poden suposar un gran avanç per a la indústria agroalimentària. Al bloc 1, es van realitzar estudis en teixits animals. En primer lloc, es va analitzar la utilització de sensors espectrofotomètrics per al control de l'assecat de la carn de porc. Per a això, es van utilitzar dues tècniques, la termografia infraroja i el monitoratge per microones. Aquest estudi, acoblat a un model termodinàmic i determinacions fisicoquímiques han demostrat que la termografia infraroja és una tècnica capaç de monitoritzar el procés d'assecat, identificant cada etapa del mateix. En el rang de les microones (500 MHz a 20 GHz) ha estat possible demostrar que el factor de pèrdues en la dispersió-gamma presenta una relació directa amb el nombre de molècules d'aigua a la superfície de la mostra de carn. S'ha desenvolupat un sensor no destructiu i de fàcil utilització en el rang de la radiofreqüència, capaç de detectar si les mostres de carn de porc han patit cicles de congelació / descongelació. Es va realitzar un exhaustiu estudi que soluciona les problemàtiques resultants d'una forta tecnificació i intensificació en la indústria avícola, com són les carns de baixa qualitat (PSE i DFD), la miopatia de les estries blanques i del pectoral profund, produïdes principalment com a conseqüència de la utilització d'estirps hipertròfiques. Per a cadascuna d'aquestes problemàtiques, es van realitzar estudis espectrofotomètrics en els rangs de la radiofreqüència i de les microones i es van relacionar amb paràmetres fisicoquímics i bioquímics, obtenint els paràmetres de relaxació per a les dispersions alfa, beta i gamma mitjançant un model logístic. Es van desenvolupar sensors en el rang de la radiofreqüència capaços de detectar-les, ia més, per a l'estudi de les miopaties, els sensors desenvolupats són capaços de mesurar inclusivament a través de la pell en carcasses de pollastre senceres. Al bloc 2 s'aborden estudis en teixits vegetals. En primer lloc, es van caracteritzar espectrofotomètricament els teixits que componen la mandarina. És per això, que de manera conjunta a un estudi fisicoquímic i estructural es van obtenir els valors de la permitivitat en radiofreqüència i microones. Com un dels resultats més importants d'aquesta investigació es va obtenir una eina basada en la constant dielèctrica de relaxació a la dispersió-gamma capaç de predir la humitat de les mostres. En segon lloc, es va abordar l'estudi de l'aplicació de camps elèctrics premuts com pretractament a la deshidratació osmòtica del kiwi. Aquesta tècnica, acoblada a determinacions fisicoquímiques i un estudi termodinàmic han permès accelerar el procés de deshidratació osmòtica degut principalment a la plasmolización de les cèl·lules. El monitoratge del procés mitjançant NMR, per analitzar els transports interns i les transformacions que pateix el teixit al seu interior. Finalment, s'ha pogut concloure que la NMR és una tècnica adequada per quantificar les molècules d'aigua d'acord a la seva situació dins el teixit més de poder ser utilitzada per obtenir isotermes de sorció en tot el rang d'activitats d'aigua. El bloc 3 se centra en els sistemes col·loïdals. Es busca augmentar l'estabilitat de compostos bioactius d'alt valor (beta-galactosidasa) mitjançant la seva encapsulació en hidrogels d'alginat-Ca (II) amb i sense l'agregat d'excipients secundaris. En aquest estudi es va avaluar la microestructura mitjançant SAXS i SEM i es va estudiar l'activitat enzimàtic / Traffano Schiffo, MV. (2017). Espectrofotometría de baja frecuencia aplicada a sistemas alimentarios [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/90441 / TESIS

En esta tesis doctoral se estudian de manera global, empleando metodología de diseño de experimentos, los factores implicados en el proceso de síntesis de dispersiones acuosas de poliuretano mediante el método de la acetona analizando su influencia sobre las propiedades de las dispersiones, de las películas y del adhesivo obtenido a partir de ellas. El objetivo final es relacionar la influencia de dichos factores sobre el proceso de formación de las partículas de poliuretano y la estructura que adquieren en la dispersión, sobre la formación de las películas de poliuretano y sobre la estructura del adhesivo en la calidad de la unión adhesiva. La etapa más importante en la formación de las partículas o micelas de poliuretano en la dispersión acuosa durante la síntesis es la etapa de adición de agua. Por este motivo se han considerado en este estudio los factores que potencialmente afectan de manera más importante a las propiedades de la dispersión de poliuretano durante esta etapa. Estos factores son la cantidad de acetona, la cantidad de contraión, la cantidad de emulsionante interno, la temperatura durante la adición de agua, el caudal de adición de agua, la velocidad de agitación y la cantidad de agua añadida. En este trabajo se utiliza el diseño factorial de experimentos para estudiar estadísticamente la variación simultánea de todos los factores sobre cada propiedad analizada y obtener información acerca de los factores realmente influyentes en las dispersiones de poliuretano. Esta tesis doctoral tiene como objeto final comprender los cambios estructurales por los que pasa el poliuretano desde su síntesis hasta su aplicación como adhesivo y conocer los factores responsables de dichos cambios estructurales para poder diseñar adhesivos de poliuretano en base acuosa con las propiedades deseadas. Se concluye que la cantidad de emulsionante interno (DMPA) y la cantidad de contraión añadida (TEA) determinan el tamaño medio de partícula de las dispersiones de poliuretano. La cantidad de acetona añadida, el caudal de agua, la temperatura durante la adición de agua y la velocidad de agitación afectan a la forma y estructura externa e interna que adquieren las partículas o micelas de poliuretano en la dispersión acuosa. El tamaño y estructura que adquieren las micelas de poliuretano en la etapa de adición de agua influye en todas las propiedades de las dispersiones, películas sólidas y uniones adhesivas. La cantidad de agua añadida también tiene influencia en alguna de las propiedades estudiadas.