Dissertation submitted for obtain the degree of Doctor, at the Cranfield Institute of Technology

Tese de doutoramento. Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Tese de doutoramento. Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto, Laboratório Nacional de Engenharia Civil, Instituto Superior de Engenharia de Lisboa. 2010

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor em Engenharia Metalúrgica e de Materiais, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Made available in DSpace on 2014-08-13T14:50:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-24Bitstream added on 2014-08-13T18:01:02Z : No. of bitstreams: 1 000748040_20150924.pdf: 127221 bytes, checksum: a6c05d942e0e23ebefd0533c9a010c8b (MD5) Bitstreams deleted on 2015-09-24T12:18:06Z: 000748040_20150924.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-24T12:18:58Z : No. of bitstreams: 1 000748040.pdf: 1165310 bytes, checksum: 9997cd10b5d6d9cb206b3fe1d150bff7 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O enrofloxacino é uma fluorquinolona de segunda geração derivada do ácido nalidíxico, desenvolvida na década de 1980, sendo a primeira fluorquinolona introduzida na medicina veterinária para o tratamento de várias infecções bacterianas. Existem vários trabalhos na literatura que descrevem métodos analíticos para análise de enrofloxacino em formas farmacêuticas, porém poucos para comprimidos. A maior parte deles envolve a cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) com fases móveis constituídas por soluções-tampão, as quais podem danificar o sistema cromatográfico, ou métodos que envolvem o gasto de grandes quantidades de solventes orgânicos. Desta forma, este trabalho teve como objetivo principal o desenvolvimento, validação e otimização de métodos analíticos para análise de enrofloxacino na forma farmacêutica de comprimidos, que apresentem menor impacto sobre o meio ambiente e que sejam mais práticos, mais seguros para os operadores e mais econômicos do que as metodologias analíticas descritas para o enrofloxacino. O enrofloxacino foi analisado qualitativamente quanto à umidade, solubilidade e faixa de fusão. Também foi realizada análise por espectrofotometria no infravermelho e desenvolvido método por cromatografia em camada delgada (CCD) indicativo de estabilidade. Quanto à análise quantitativa, foi validado método por CLAE com detecção DAD a 278 nm, fase móvel composta por solução aquosa de ácido acético 5% e metanol (75:25, v/v) e faixa de concentração de 6,0 a 14,0 μg/mL, exatidão de 100,14%, teor de 100,94% e tempo de retenção médio de 5,1 minutos; ensaio microbiológico pelo método turbidimétrico, na faixa de concentração de 4,0 a 8,0 μg/mL, utilizando Staphylococcus epidermidis ATCC 12228, com exatidão de 100,01% e potência de 97,84%; e espectroscopia na região do infravermelho, na faixa de concentração de 1,0 a 3,0 mg/150 mg, exatidão de 98,00% e teor de 99,74%. ... / Enrofloxacin, a second generation fluoroquinolone derivative of nalidixic acid, developed in the 80's, was the first fluoroquinolone introduced in veterinary medicine for the treatment of various bacterial infections. There are several published studies in literature that describe analytical methods for enrofloxacin in pharmaceutical dosage forms, but a few for tablets. Most of them are related to high performance liquid chromatography (HPLC) using mobile phases constituted by buffer solutions, which may damage the chromatographic columns over time, or methods that involve, mostly, the use of large amounts of organic solvents. In this way, this study aimed to develop new analytical methods for the analysis of enrofloxacin in tablets, which have the lowest impact on the environment as possible and that be more convenient, safer for operators and more economical than the analytical methodologies already described for enrofloxacin. Enrofloxacin was analyzed qualitatively in relation to moisture content, solubility and melting range. Furthermore, it was performed an analysis by infrared spectroscopy and was developed a stability indicative method by thin layer chromatography (TLC). Regarding the quantitative analysis, it was validated HPLC methodology with PDA detection at 278 nm, mobile phase composed by aqueous 5% acetic acid and methanol (75:25 v/v), the concentration range from 6.0 to 14.0 μg/mL, accuracy of 100.14%, content of 100.94% and average retention time of 5.1 minutes; microbiological assay by turbidimetric method, in the concentration range from 4.0 to 8.0 μg/mL, using Staphylococcus epidermidis ATCC 12228, with average accuracy of 100.01% and 97.84% of content; and infrared spectroscopy, in the concentration range from 1.0 to 3.0 mg/150 mg, 98.00% of accuracy and content of 99.74%. Validation of the methods was conducted according to ICH guidelines and Brazilian legislation. The developed methods showed no statistical ...

Orientador: Hamilton de Almeida Rollo / Banca: Ana Terezinha Guillaumon / Banca: Edwaldo Edner Joviliano / Banca: Marcone Lima Sobreira / Banca: Paulo de Almeida Silvares / Resumo: Após cerca de 50 anos de experiência com a heparina e antagonistas da vitamina K (AVK), pesquisas e estudos com novos anticoagulantes vem evoluindo de forma crescente nos últimos anos. Embora consagrados pelo uso, os anticoagulantes tradicionais tem limitações importantes em termos de controle laboratorial, complicações, efeitos colaterais, interações com medicamentos e dieta. A heparina não fracionada (HNF) tem interação com proteínas plasmáticas e parede vascular, pode desencadear trombocitopenia induzida pela heparina (TIH), só pode ser administrada por via parenteral, exige controle laboratorial pelo teste da tromboplastina parcial ativada (TTPa), pode provocar osteoporose e alopecia quando usada por períodos prolongados e sua produção tem origem biológica. A AVK tem a vantagem de poder ser ministrada por via oral (VO), mas o controle (feito pela razão normatizada internacional - RNI) pode ser difícil em alguns casos, tem início de ação e eliminação demorados, tem janela terapêutica estreita, e interação com dieta e grande número de medicamentos, pode provocar necrose de pele em portadores de deficiência de antitrombina e de proteínas C e S, e pode induzir alterações fetais quando usada na gravidez. Na década de 80, surgiram as heparinas de baixo peso molecular (HBPM), que foram uma evolução da HNF, pois apresentaram maior biodisponibilidade, dosagem por peso corporal, sem necessidade de controle laboratorial, administração por via subcutânea (SC), menor risco de TIH, e eficácia e segurança similares à HNF. Na última década surgiram, então, uma série de novos anticoagulantes no mercado, os quais vem apresentando resultados promissores em várias situações de profilaxia e tratamento do tromboembolismo venoso (TEV). Nesta revisão, são apresentados as novas HBPM, as heparinas de ultra-baixo peso molecular, os pentassacarídeos, os novos inibidores diretos do fator Xa e inibidores do Fator IIa / Abstract: After about 50 years of experience with heparin and vitamin K antagonists (VKA), researches and studies have evolved in recent years with new anticoagulants. Although recognized by usage, the traditional anticoagulants have important limitations in terms of control, complications, side effects and interactions with medications and diet. The unfractionated heparin (UFH) has interaction with plasma proteins and vascular wall, may trigger heparin-induced thrombocytopenia (HIT), can only be administered parenterally, it requires control by the laboratory test of partial thromboplastin time (aPTT), may cause osteoporosis and alopecia when used for long periods and its production has a biological origin. The AVK has the advantage of being administered orally, but the control (made by the international normalized ratio - INR) can be difficult in some cases, have delayed onset and metabolism, has a narrow therapeutic window and interaction with diet and large number of medicines, can cause skin necrosis in patients with antithrombin and protein C and S deficiencies, and may induce fetal changes when prescribed in pregnancy. In the '80s came the low molecular weight heparins (LMWH), which were an evolution of UFH, because they showed greater bio-availability, fixed dosage per body weight, no need for laboratory control, subcutaneous administration, lower risk of HIT, and efficacy and safety similar to UFH. In the last decade, a series of new anticoagulants appeared in the market, which has shown promising results in various situations of prophylaxis and treatment of VTE. In this review, new LMWH, ultra-low molecular weight heparin, pentasaccharides, the new direct inhibitors of Factor Xa and Factor IIa inhibitors are presented / Doutor

Este trabalho apresenta os resultados de ensaios geotécnicos de laboratório e de campo realizados em um solo residual da Formação Rosário do Sul nas localidades de Triunfo, Montenegro e Canoas, no Complexo Industrial denominado de III9 Polo Petroquímico. Além disso, contem uma análise estatística e correlações entre os ensaios de laboratório e de campo. Foram analisados ensaios de caracterização, adensamento, triaxiais, compactação, sondagens a percussão com circulação d'água com ensaio de penetração dinâmica, sondagens mistas, ensaios de penetração estática e ensaios pressiométricos. A análise demonstrou que este solo e constituído predominantemente por material de granulação fina - argila e silte - com variadas proporções de areia fina, apresenta grande heterogeneidade, ora com alta plasticidade, ora com baixa plasticidade, as camadas tem consistência média a mole com níveis de elevada resistência. A composição mineralógica compreende essencialmente quartzo, feldspatos e argila minerais, com pequenas quantidades de minerais pesados. Localmente a presença de argilas expansivas impede a sua utilização como material de aterro. As fundações recomendadas para este solo são as estacas. Diagramas de controle de qualidade foram usados para determinar medições dentro de um intervalo de variabilidade aceitável: média geral mais ou menos três desvios padrão. Após a constatação da distribuição normal dos dados analisados, intervalos de confiança a 95% de probabilidade foram obtidos para todos os parâmetros. Métodos de regressão linear simples e múltipla foram usados avaliando-se o significado estatístico dos coefientes correspondentes. / This work presents the results of field and laboratory geotechnical tests performed on residual soils of the Rosário do Sul Formation from an area coveriring the municipalities of - Triunfo, Montenegro and Canoas, where the socalled Third Polo Petrochemical Industrial Complex is located. Statistical methods were used to estimate parameters by means of confidence intervals and to evaluate relations by means of regression analysis using field and laboratory data. The following tests were analysed: caracterization, consolidation, triaxial, compaction, standard penetration, mixed soundings, cone penetration and pressure meter. The analysis shows that this soil 1s made up primarily of fine granulometric components, clay and silt with proportions of fine sand and quite heterogenous, being either of low or high plasticity. The consistency of the layers vary from medium to soft, with high resistance levels. The mineralogical components of this soil are essentially quartz, feldspar and clay minerals with a small quantity of heavy minerals. Locally the presence of expansive clays impeds its use as a filling material. The use of pile foundation is recomended for this type of soil. Quality control diagrams were used to detect measurements that were outside the acceptable interval of variability: overall mean plus or minus three standard deviations. After being satisfied that the normal distribution applies, 95% confidence interval estimates were obtained for all the parameters, linear a•n d multiple regression methods were used and the statistical significance of the corresponding coefficients were evaluated.

Os novos agentes alquilantes Zalypsis e o Tryptamicidin são moléculas estruturalmente relacionadas à trabectedina e possuem a habilidade de ligarem-se à volta menor do DNA. Por apresentarem potente atividade antitumoral em modelos in vitro e in vivo, estes agentes estão atualmente sendo avaliados em ensaios clínicos I e II para o tratamento de diferentes tipos de tumores sólidos e hematológicos. Por outro lado, o 3’3-ditrifluometildifenil disseneleto (DFDD) é um composto orgânico de selênio que demonstra interessantes atividades antioxidantes em modelos biológicos in vitro e in vivo e está em fase inicial de desenvolvimento. No presente trabalho, buscou-se avaliar os mecanismos de ação dos três novos agentes principalmente em relação à maquinaria macromolecular. Dentre os principais resultados encontrados, destaca-se a potente atividade citotóxica do Zalypsis e Tryptamicidin em diferentes linhagens tumorais e a capacidade de indução de quebras duplas no DNA (DSB) de maneira dependente de replicação por esses agentes. Além disso, a utilização de linhagens celulares deficientes em genes que codificam proteínas envolvidas nos sistemas de reparação por recombinação homóloga (HRR) e não-homóloga (NHEJ), permitiu a identificação do sistema HRR como a principal via implicada na reparação das lesões induzidas pelo Zalypsis e Tryptamicidin. Por outro lado, embora o NER não seja capaz de reparar as lesões induzidas pelo Tryptamicidin, este agente mostrou interferir na maquinaria do NER, impedindo a reparação de lesões induzidas pelo UV, como verificado pelo teste UDS. Considerando que linhagens tumorais resistentes a agentes platinados possuem uma alta atividade das enzimas do NER, buscou-se investigar a ação do Tryptamicidin nestas células. Como esperado, o Tryptamicidin, assim como a trabectedina, demonstrou potente atividade citotóxica nestas linhagens e ainda mostrou efeito sinérgico quando associado à cisplatina em linhagens resistentes a este agente platinado. Adicionalmente, usando linhagens celulares tumorais e extratos de ovos de Xenopus laevis, foi verificado que o Zalypsis, mesmo em baixas concentrações e curtos períodos de tratamento, também é capaz de bloquear a replicação sem causar, no entanto, parada no ciclo celular e ativação das vias clássicas de sinalização de danos no DNA (DNA damage response). Adicionalmente, foi observado pela primeira vez que o DFDD foi capaz de proteger o DNA contra os efeitos genotóxicos e mutagênicos do peróxido de hidrogênio (H2O2) em diferentes modelos biológicos. Estes resultados reforçam as atividades antioxidantes deste composto de selênio que parecem estar relacionadas à ação direta do DFDD na molécula do H2O2. Os dados apresentados nesta tese elucidaram aspectos importantes dos mecanismos de ação dos novos agentes Zalypsis, Tryptamicidin e DFDD, ressaltando a importância dessas moléculas que, como agentes únicos ou em associação, poderão contribuir para a melhoria da terapia antitumoral. / Zalypsis and Tryptamicidin are new covalent minor groove binders structurally related to trabectedin. Both compounds have shown potent antitumoral activities in vitro and in vivo tumor models and are currently under clinical phase I and II in patients with different haematological and solid tumors. 3’3- ditrifluoromethyldyphenil diselenide (DFDD) is an organic selenium compound that demonstrated interesting antioxidant activities both in vitro and in vivo and is under early phase of development. The aim of this work was evaluate the mechanism of action of these new products focusing on the macromolecular machinery. Interestingly, Zalypsis and Tryptamicidin display strong cytotoxic activities in different tumor cell lines and these drugs are able to induce replication-dependent double strand breaks (DSB). Using homologous recombination repair (HRR) and nonhomologous end-joining repair (NHEJ) deficient and proficient cell lines, it was found that the HRR is the principal pathway implicated in the repair of the DNA lesions induced by Zalypsis and Tryptamicidin. Our results also demonstrate that although Tryptamicidin is not repaired by NER, this compound is able to interfere with the NER machinery thereby attenuating the repair of specific NER substrates, as verified by UDS test. Importantly, Tryptamicidin and trabectedin show unchanged or even enhanced activity towards all four cisplatin- and oxaliplatin-resistant cell lines and combinations of these drugs and cisplatin were mostly synergistic toward both parental and cisplatin-resistant ovarian carcinoma cells. We also demonstrate for the first time that Zalypsis, even in low doses and short treatment periods, was able to block the replication in tumor cell lines and Xenopus laevis egg extracts. Interestingly, this blockage did not trigger cell cycle arrest or DNA damage response and, as a result, leads to early cell death. On the other hand, DFDD is able to protect the DNA against the genotoxicity and mutagenicity induced by hydrogen peroxide in bacteria, yeast and cultured mammalian cells. Using in vitro tests, we also illustrated that DFDD directly acts on H2O2 molecule mimicking catalase-like activity. Indeed, these results reinforce the antioxidant property of DFDD that probably play a fundamental role in the DNA protection showed by this selenium compound. Taken together, our findings elucidate important aspects of the mechanism of action of the new agents Zalypsis, Tryptamicidin and DFDD, highlighting the promising activities of these drugs which, employed as single or in association, might contribute for the antitumoral therapy.

Com o avanço da indústria do petróleo, há uma grande necessidade de tubulações e componentes resistentes a ambientes corrosivos, ocasionando a necessidade de materiais resistentes a esse tipo de ambiente sem prejuízo às propriedades mecânicas, por isso existe a necessidade da caraterização das propriedades mecânicas. As técnicas convencionalmente aplicadas são os ensaios mecânicos tradicionais, porém eles muitas vezes são muito complexos de serem realizados, não fornecem os dados necessários ou muito caros. Este trabalho apresenta a técnica de ultrassom realizado a partir do método de pulso-eco, para a determinação das constantes elásticas de um tubo compósito comercial de resina epóxi reforçada com fibra de vidro. Alguns trabalhos nessa área já foram realizados, mas neles são apresentados amostras planas ou em forma de chapas, ao contrário do apresentado nesse trabalho que faz medidas em tubo compósito. Com as medidas de ultrassom se obtém as velocidades ultrassônicas longitudinais e transversais em determinadas direções para o cálculo das constantes elásticas e a partir destas, as propriedades mecânicas do material. Essa técnica foi adotada pela dificuldade de se obter as variáveis das constantes elásticas por ensaios mecânicos e por se tratar de uma técnica não destrutiva. Os experimentos são realizados com amostras de fibra de vidro/epóxi considerados transversalmente isotrópicos para simplificação do modelo, utilizando transdutores com frequências de 2 e 4 MHz para a determinação das velocidades longitudinais e 1 MHz para as velocidades transversais com sapatas de 45 e 60º para o aço, com ângulos corrigidos para compósito de 19,1 e 44º, respectivamente. Para o cálculo das constantes elásticas também é necessária a determinação da densidade do compósito que foi realizada por picnometria a hélio. Paralelamente aos ensaios de ultrassom, foram realizados ensaios mecânicos de tração em corpos de prova do tipo anel (direção x) e do tipo halteres (direção z) para a avaliação das propriedades mecânicas. Além dos ensaios de ultrassom e ensaios de tração, foi realizada a análise química do tubo compósito pela técnica de fluorescência de raios X. Os ensaios mecânicos nos forneceram módulo de elasticidade de 22,04 GPa (direção x) e módulo de elasticidade de 10,30 GPa (direção z). Os módulos de elasticidade obtidos por ultrassom na direção x e z foram 16,90 e 13,82 GPa, respectivamente. A fração volumétrica de fibra foi de 27,27% e análise química por fluorescência de raios X identificou a presença de 56,76% de material orgânico, 24,38% de SiO2, 12,05% de CaO, 4,85% de Al2O3 e outros compostos 1,96%. / With the advancement of the petroleum industry, there is a great need for piping and components resistant to corrosive environments, resulting in the necessity for materials resistant to this kind of environment subject to mechanical properties, so there is the need for characterization of mechanical properties. The techniques conventionally ap-plied are the traditional mechanical tests, but they are often very complex to apply, do not provide the necessary data or very expensive. This paper presents the ultrasound technique performed using the pulse-echo method for the determination of the elastic constants of a composite tube commercial epoxy resin reinforced with glass fiber. Some studies in this area have been developed but samples are presented them flat or shaped plates, contrary to what is presented in this study measures composite tube. With ultra-sound measurements obtained ultrasonic velocities in the longitudinal and transverse directions, completed for the calculation of the elastic constants and from these, the me-chanical properties of the material. This technique was adopted by the difficulty of ob-taining the variables of the elastic constants for mechanical testing and it is a non-destructive technique. The experiments are carried out with samples of glass fiber/epoxy considered transversely isotropic to simplify the model, using transducers with frequen-cies of 2 and 4 MHz for determining the speed longitudinal and 1 MHz for speeds transverse shoes 45 and 60º for steel, with fixed angles for composite of 19.1 and 44º, respectively. For the calculation of the elastic constants is also necessary to determine the density of the composite was performed by helium pycnometry. Alongside the ul-trasound tests were performed on tensile test specimens of type ring (x direction) and the type dumbbells (z direction) for the evaluation of mechanical properties . Besides the ultrasound tests and tensile tests was performed chemical analysis of composite pipe technique of X-ray fluorescence The mechanical tests provided us with modulus of 22.04 GPa (x direction) and modulus of elasticity of 10.30 GPa (z direction) . The mod-ulus of elasticity using ultrasound in x and z direction were 16.90 and 13.82 GPa, re-spectively. The fiber volume fraction was 27.27% and chemical analysis by x-ray fluo-rescence showed the presence of 56.76 %, organic material, 24.38 % SiO2, 12.05 % CaO, 4.85% Al2O3 and 1.96% other compounds.

O objetivo deste trabalho foi estudar o comportamento em fadiga de um gancho reduzido do tipo empregado como conector/desconector para plataformas flutuantes de extração de petróleo. Ganchos são componentes mecânicos muito utilizados em aplicações industriais e dimensionados segundo os critérios da mecânica estática. A sua utilização em estruturas offshore é recente e requer a avaliação de seu desempenho em fadiga. A influência de tensões residuais compressivas na seção mais solicitada do gancho foi avaliada nos ensaios. Estas tensões foram geradas por um teste de carga que implica em um esforço de tração que ultrapassa o limite elástico do material. A região da superfície do gancho que sofreu deformação plástica fica comprimida pelo restante do material do gancho carregado no regime elástico que tenta retornar. O mesmo efeito é observado na autofretagem de tubos ou shot peening de componentes aeronáuticos. Foram utilizados ganchos DIN 0.12, que apresentam dimensões reduzidas, para a caracterização mecânica através de ensaios de fadiga e a determinação da curva de Wöhler. Esses ensaios envolveram a comparação entre os ganchos que sofreram a carga de pré-teste (com tensões residuais) e os que não sofreram. Também foi avaliada a influência de defeitos de fundição na vida em fadiga dos ganchos. Os ganchos foram caracterizados metalurgicamente através de análise microestrutural e tamanho de grão ASTM utilizando-se Microscopia Óptica e Eletrônica de Varredura. Foram efetuadas medições de tensões residuais através do Método do Furo em ganchos instrumentados com extensômetros resistivos elétricos. As tensões residuais compressivas induzidas pelo teste de carga tiveram grande influência nos testes de fadiga, aumentando a performance dos ganchos e assegurando sua integridade estrutural.