É fato que a crescente urbanização e a conseqüente impermeabilização do solo são alguns dos principais fatores que interferem no escoamento das águas de chuva. Isso se retrata na aceleração do escoamento, com a diminuição dos tempos de trânsito e aumento dos picos de vazão. É cada vez mais freqüente a ocorrência de inundações em áreas que anteriormente não eram atingidas. A impermeabilização de grandes áreas que possam vir a interferir nas condições hidrológicas de determinada região deve ser analisada pelos órgãos fiscalizadores. O meio técnico e acadêmico se vê frente a frente com o desafio de pesquisar, estudar, analisar e propor técnicas que possam atenuar os efeitos causados pelas chuvas em áreas densamente urbanizadas. Este trabalho intenciona dar uma contribuição à drenagem urbana e vem propor a adoção de uma técnica compensatória que se mostrou muito eficiente. Trata-se do pavimento permeável do tipo sem infiltração no solo. Este dispositivo foi implantado de maneira convencional em um estacionamento na Universidade de São Paulo e contou com o suporte financeiro da Prefeitura do Município de São Paulo. Foram monitorados dois tipos de estrutura com revestimentos de BCP e CPA, durante o período de 6 meses. A instrumentação constou de uma estação pluviométrica e 4 sensores de nível instalados em caixas coletoras dotadas de vertedouros. Durante a pesquisa foi desenvolvido um modelo matemático para validação do modelo físico. Ao final dos estudos concluiu-se que o desempenho do pavimento permeável para os dois tipos de estruturas monitoradas resultou em amortecimento da vazão afluente entre 28% e 87% no BCP e 56% e 85% no CPA. Portanto, esse tipo de dispositivo se mostrou muito eficiente. / The increasing urbanization and the consequent imperviousness of the soil are the main factors that may interfere with the flow of stormwater. It causes the accelerating of the flow with the decrease in transit times and the increase of peak flows. The occurrence of flooding in areas not previously affected is getting more frequently. The imperviousness of large areas that may interfere with the hydrological conditions of a region should be analyzed by the technicians. The technicians and academics find themselves face to face with the challenge of researching, studying, analyzing and proposing techniques that can mitigate the effects caused by rain in densely urbanized areas. This study intends to give a contribution to the urban drainage and is proposing the adoption of a compensatory technique that has proved very efficient. This is the type of permeable pavement without infiltration into the soil. This device was implanted in a conventional way in a parking lot at the University of Sao Paulo with the financial support of the Sao Paulo City Hall. During 6 months two types of permeable pavements covered with permeable interlocking concrete pavement and porous pavement were monitored. The instrumentation consisted of a rain collector and four level sensors installed in collection boxes provided with spillways. During the research it was developed a mathematical model to validate the physical model. At the end of the studies it was concluded that the performance of permeable pavement for the two types of structures monitored resulted in weakening of flow between 28% and 87% in the permeable interlocking concrete pavement and 56% and 85% in the porous pavement. Therefore, this type of device was very effective.

O acesso à permeabilidade é uma etapa crucial na definição da via de administração de um fármaco, além de ser um dos parâmetros utilizados para a avaliação e seleção de moléculas durante as fases iniciais da pesquisa por novos fármacos. Diversos modelos in vitro têm sido descritos para a realização dos estudos de permeabilidade, mas ainda é evidente a carência de padronização de seus protocolos. O modelo de Permeabilidade em Membrana Artificial Paralela (PAMPA) é rápido e simples, podendo ser facilmente incorporado à rotina de um laboratório. Não obstante, tem apresentado excelente correlação com modelos in vitro quando na avaliação da permeabilidade de fármacos transportados pela via passiva transcelular. O principal objetivo deste trabalho foi investigar a influência das principais variáveis do método de PAMPA e seu impacto na permeabilidade de fármacos. Para tanto, foram selecionados 9 fármacos com características físico-químicas distintas, em função dos seguintes critérios: lipofilicidade (logP); Área de Superfície Polar (PSA); Volume Molecular (VM); pKa; Peso Molecular (PM); Número doadores de ligação de hidrogênio (HBD) e Sistema de Classificação Biofarmacêutica (SCB). Os fármacos selecionados foram listados quanto à sua permeabilidade em jejuno humano (Peff) e em cultura de células Caco-2, além de Fração de Absorção (FA%) em humanos. Para o estudo das variáveis da técnica de PAMPA, a ferramenta de Desenho de Experimentos (DOE) foi utilizada e as seguintes condições de ensaio foram exploradas: gradiente de pH do meio do compartimento doador, presença ou ausência de ácido glicocólico no meio do compartimento receptor, variação do tempo de incubação, presença ou ausência de agitação das placas durante a incubação e variação da composição lipídica da membrana artificial. A combinação fatorial completa das condições de ensaio a serem exploradas resultou em 96 experimentos, os quais foram executados em triplicata. Os resultados obtidos apontaram que as variações do pH do meio do compartimento doador, do tempo de incubação e da composição do meio do compartimento receptor foram as condições do ensaio de PAMPA que mais impactaram a permeabilidade dos fármacos. Os resultados obtidos nos 96 experimentos do DOE foram relacionados, a partir de regressão linear, com os parâmetros fisico-químicos e dados de permeabilidade dos fármacos do estudo. O experimento de DOE que apresentou melhor correlação com os dados de permeabilidade em jejuno humano para os fármacos contemplados neste estudo teve um R2=0,858. As condições de ensaio consideradas para este experimento foram: pH 4,5 no compartimento doador, incubação de 15 horas, ausência de agitação das placas, membrana composta por fosfatidilcolina 10% (p/v) e colesterol 0,5% (p/v) e presença de ácido glicocólico 0,5% (p/v) no compartimento receptor. Dentre as propriedades físico-químicas, o PM, PSA e VM foram propriedades comuns a grupos de fármacos cuja permeabilidade foi favorecida pelas mesmas condições de ensaio de PAMPA. Os maiores valores de permeabilidade em PAMPA foram obtidos para fármacos com Peff entre 1 e 2 *10-4 cm/s, permeabilidade em células Caco-2 entre 20 e 27 *10-6 cm/s, faixa de logP entre 0 e 3 além de PM abaixo de 300 Da e PSA abaixo de 90Å2. / The permeability access is a critical step when defining the route of administration of a drug, besides from being one of the parameters considered for selecting the best candidates during the initial stages of new molecules discovery. For this reason, there is a need to implement high capacity and low cost models, which have a high correlation with in vivo permeability. Several in vitro models have been described for the studies of permeability, but the lack of standardization of protocols is still evident. Parallel Artificial Membrane Permeability Assay (PAMPA) is fast and simple and can be easily incorporated into the routine of a laboratory. Nevertheless, it has shown excellent correlation with in vitro models when evaluating the permeability of drugs that are transported primarily by passive transcellular route. The aim of this project was to investigate the influence of key variables of PAMPA on the permeability of drugs. Therefore, nine drugs with different physicochemical characteristics were selected based on the following criteria: lipophilicity (logP), Polar Surface Area (PSA), Molecular Volume (MV), pKa, Molecular Weight (MW), number of Hydrogen Bond Donors (HBD) and Biopharmaceutical Classification System (BCS). In addition, the drugs were listed for their permeability in human jejunum, Caco-2 and Fraction of Absorption (FA%) in humans. Design of Experiments (DOE) was considered to plan the PAMPA experiments, and the following assay conditions were explored: pH gradient in the donor compartment, glycocholic acid presence or absence in the acceptor compartment, variations in the incubation time, presence or absence of plate agitation and variations in the lipid composition of the artificial membranes. Full factorial combination of the assay variables resulted in 96 experiments, which were performed in triplicate. The results showed that the pH of the donor compartment, the incubation time and acceptor compartment composition were the assay conditions which most impacted the PAMPA results of drugs. The 96 DOE experiments results were then correlated, by linear regression, with both the physic-chemical and permeability data of the selected drugs. The DOE experiment that showed the best correlation with the permeability in human jejunum (R2 = 0.858) for the drugs included in this study had the following test conditions: pH 4.0 in the donor compartment, incubation of 15 hours, without plate agitation, artificial membrane composed of phosphatidylcholine 10% (w/v) and cholesterol 0.5% (w/v) in dodecane and presence of glycocholic acid 0.5% (w/v) in the receptor compartment. Among the studied physicochemical properties, the molecular weight (MW), polar surface area (PSA) and molecular volume (VM) were the best drivers for determining PAMPA most suitable assay conditions. The highest PAMPA values were obtained for drugs with Peff between 1 and 2 *10-4 cm/s and Caco-2 permeability between 20 and 27 *10-6 cm/s, besides from logP between 0 and 3, MW below 300 Da and PSA below 90Å2.

Os reservatórios lacustres do Grupo Lagoa Feia, seção rift da Bacia de Campos, margem Leste brasileira, tem mantido há décadas uma expressiva produção a partir de campos localizados em águas rasas. A descoberta de grandes acumulações na seção rift e sag (pré-sal) da Bacia de Santos reativou a exploração por reservatórios análogos na Bacia de Campos e em outras bacias marginais. Um estudo petrográfico e petrofísico sistemático foi executado sobre os reservatórios rift da Formação Coqueiros e sag da Formação Macabu do Norte da Bacia de Campos, com objetivo de caracterizar os principais controles sobre a gênese e evolução daqueles reservatórios não-convencionais e seus sistemas porosos. As principais petrofácies de reservatório reconhecidas foram grainstones e rudstones bioclásticos, arenitos ooidais argilosos e dolomitos na Formação Coqueiros, e crostas coalescentes e não-coalescentes de calcita fascicular, rudstones e grainstones intraclásticos e dolomitos na Formação Macabu. A evolução dos reservatórios bioclásticos foi controlada pelo balanço entre dissolução ou neomorfismo dos bioclastos aragoníticos de bivalves, favorecendo a geração de porosidade móldica pouco conectada, ou a preservação da porosidade interpartícula bem conectada, controlando a permeabilidade dos reservatórios. Os arenitos de oóides de argilas magnesianas sofreram dissolução e substituição por dolomita e sílica, o que gerou sistemas porosos altamente heterogêneos, compostos por poros móldicos, intercristalinos, vugulares e microcristalinos. O crescimento de agregados cristalinos arborescentes nas crostas coalescentes de calcita gerou porosidade de crescimento do arcabouço primária, que foi reduzida principalmente por cimentação dolomítica, ou alargada por dissolução, o que ampliou sua permeabilidade. Crostas nãocoalescentes de calcita mostram forte interação com argilominerais magnesianos, que preenchem interstícios, e/ou estão intercalados com as crostas. Sua porosidade está relacionada com a dissolução das argilas, o que produziu baixa permeabilidade. Rochas intraclásticas comumente mostram matriz argilosa, ou estão compactadas e cimentadas. Onde exibem porosidade interpartícula primária ou dissolução da matriz, podem ter boas porosidades e permeabilidades. A dolomitização heterogênea de ambas as Formações em alguns casos destruiu a porosidade primária ou eodiagenética, ou em outros gerou altos valores de porosidade e permeabilidade nos dolomitos. Relações de substituição e de compactação indicam que muitos dos processos diagenéticos ocorreram durante a eodiagênese, controlados principalmente pela instabilidade da aragonita nos reservatórios bioclásticos da Formação Coqueiros, e dos argilominerais magnesianos na Formação Macabu. Este estudo representa a primeira caracterização petrográfica publicada dos reservatórios carbonáticos não-convencionais do sag, e salienta a importância crucial dos estudos petrográficos sistemáticos para a compreensão e previsão da qualidade de reservatórios complexos. / Lacustrine carbonate reservoirs from the Lagoa Feia Group, rift section of Campos Basin, offshore eastern Brazil, have sustained for decades a significant production from shallow water oil fields. The discovery of giant accumulations in the rift and sag (pre-salt) section of the adjacent Santos Basin has reactivated the exploration for equivalent reservoirs in the Campos Basin and in other marginal basins. A systematic petrographic and petrophysical study was performed on the rift Coqueiros Formation and the sag Macabu Formation carbonates from the Lagoa Feia Group in northern Campos Basin, in order to characterize the main controls on the origin and evolution of those unconventional reservoirs and their pore systems. The main types of reservoir petrofacies recognized were grainstones and bioclastic rudstones, magnesian clay ooidal arenites and dolostones from the Coqueiros Formation; coalescent and non-coalescent crusts of fascicular calcite, intraclastic rudstones and grainstones, and dolostones from the Macabu Formation. The evolution of bioclastic reservoirs was controlled by the balance between dissolution and neomorphism of the aragonitic bivalve bioclasts, favoring the generation of poorly-connected moldic porosity or the preservation of well-connected interparticle porosity, which controlled the permeability of the reservoirs. The magnesian clay (stevensite) ooidal arenites suffered dissolution and replacement by dolomite and silica, what generated highly heterogeneous pore systems, composed by moldic, intercrystalline, vugular and microcrystalline pores. The growth of crystal shrubs in coalescent calcite crusts generated growth-framework primary porosity, which was reduced mostly by dolomite cementation, or enlarged by dissolution, what enhanced their permeability. Non-coalescent calcite crusts usually show strong interaction with syngenetic magnesian clay minerals, which fill interstices and/or are interbedded with the crusts. Their porosity is related to dissolution of the clays, what generated poor permeability. Intraclastic rocks usually display clay matrix, or are compacted and cemented. Where they show interparticle primary porosity or matrix dissolution, they may have good porosities and permeabilities. The heterogeneous dolomitization of both formations, either destroyed the primary or early diagenetic porosity, or generated high porosity and permeability values in the dolostones. Relationships of replacement and compaction indicate that most of the diagenetic processes occurred during eodiagenesis, controlled mostly by the instability of the aragonite in the bioclastic Coqueiros reservoirs, and of the magnesian clay minerals in the Macabu Formation. This study represents the first published petrographic characterization of the unconventional sag carbonate reservoirs, and stresses the crucial importance of systematic petrographic studies for the understanding and prediction of the quality of complex reservoirs.

abstract: Nanoporous materials, with pore sizes less than one nanometer, have been incorporated as filler materials into state-of-the-art polyamide-based thin-film composite membranes to create thin-film nanocomposite (TFN) membranes for reverse osmosis (RO) desalination. However, these TFN membranes have inconsistent changes in desalination performance as a result of filler incorporation. The nano-sized filler’s transport role for enhancing water permeability is unknown: specifically, there is debate around the individual transport contributions of the polymer, nanoporous particle, and polymer/particle interface. Limited studies exist on the pressure-driven water transport mechanism through nanoporous single-crystal nanoparticles. An understanding of the nanoporous particles water transport role in TFN membranes will provide a better physical insight on the improvement of desalination membranes. This dissertation investigates water permeation through single-crystal molecular sieve zeolite A particles in TFN membranes in four steps. First, the meta-analysis of nanoporous materials (e.g., zeolites, MOFs, and graphene-based materials) in TFN membranes demonstrated non-uniform water-salt permselectivity performance changes with nanoporous fillers. Second, a systematic study was performed investigating different sizes of non-porous (pore-closed) and nanoporous (pore-opened) zeolite particles incorporated into conventionally polymerized TFN membranes; however, the challenges of particle aggregation, non-uniform particle dispersion, and possible particle leaching from the membranes limit analysis. Third, to limit aggregation and improve dispersion on the membrane, a TFN-model membrane synthesis recipe was developed that immobilized the nanoparticles onto the support membranes surface before the polymerization reaction. Fourth, to quantify the possible water transport pathways in these membranes, two different resistance models were employed. The experimental results show that both TFN and TFN-model membranes with pore-opened particles have higher water permeance compared to those with pore-closed particles. Further analysis using the resistance in parallel and hybrid models yields that water permeability through the zeolite pores is smaller than that of the particle/polymer interface and higher than the water permeability of the pure polymer. Thus, nanoporous particles increase water permeability in TFN membranes primarily through increased water transport at particle/polymer interface. Because solute rejection is not significantly altered in our TFN and TFN-model systems, the results reveal that local changes in the polymer region at the polymer/particle interface yield high water permeability. / Dissertation/Thesis / Doctoral Dissertation Chemical Engineering 2018

RésuméLes matériaux polymères biporeux interviennent dans diverses applications en tant que scaffolds pour l’ingénierie tissulaire, ou matériaux modèles mimant des milieux poreux tels que les roches et les sols. Le rôle de chaque niveau de porosité sur les propriétés de transport de ces milieux demeure une question fondamentale. Dans ce contexte, une démarche alliant conception et caractérisation physico-chimique de matériaux polymères à deux niveaux de porosité a été développée. Des réseaux biporeux modèles à base de poly(méthacrylate de 2-hydroxyethyle) ont ainsi été conçus en utilisant deux types de gabarits comme porogènes : des particules de NaCl (frittées ou non ) générant le premier niveau de porosité et un solvant générant le deuxième. Une caractérisation structurale et morphologique a été réalisée par microscopie électronique à balayage (MEB) et porosimétrie à intrusion de mercure (MIP) afin d’étudier l’influence des agents porogènes sur la structure. Un réseau présentant deux distributions de tailles de pores comprises entre 10 nm et 10 µm et de 100 µm de diamètre ont été observées. Pour décrire plus finement la microstructure, notamment la forme réelle des pores et l’interconnectivité des réseaux, des analyses par microtomographie à rayons X et au synchrotron ont été réalisées. L’optimisation des paramètres expérimentaux (taille du voxel, énergies mises en jeu) a permis d’obtenir des images de haute résolution. Certaines coupes ont été sélectionnées pour la simulation de l’écoulement d’un fluide dans un milieu biporeux bi- ou tridimensionnel. Les milieux poreux étudiés comportant au moins trois échelles, à savoir les échelles caractéristiques de deux niveaux de porosité et l’échelle macroscopique, une démarche par double changement d’échelle a été élaborée. Les approches envisagées reposent sur la transformée de Fourier rapide (FFT). L’utilisation de l’équation de Brinkman a permis de combiner les équations de Stokes et Darcy et de déterminer une perméabilité macroscopique / Biporous polymeric materials are widely used in many applications as scaffolds for tissue engineering or model materials that mimick porous medium as rocks and soils. The role of each porosity level on the transport properties of such porous frameworks is crucial. This study highlights the design and thorough physico-chemical characterization of model polymeric materials exhibiting two levels of porosity. Model biporous poly (2-hydroxyethyl methacrylate) (PHEMA) materials were prepared by using two macroporogenic agent, i.e. NaCl particles, and a solvent. To this purpose, sieved NaCl particles of different size ranges were used, either sintered or non-fused, in conjunction with a porogenic solvent. The resulting biporous polymeric materials were finely characterized in terms of porosity by scanning electron microscopy (SEM) and mercury intrusion porosimetry (MIP). A porous network with pore sizes ranging from 10 nm to 10 µm was obtained, while larger pores had an average diameter of about 100 µm. A careful X-ray computed and synchrotron microtomography analysis of the 3-D microstructure and pores interconnectivity of porous materials were also performed. The optimization of experimental parameters (voxel size, energies involved) allowed to obtain high-resolution images. Some slices were then selected to compute a fluid flow through biporous 2-D and 3-D porous media. Such networks having at least three scales, namely the characteristic scales of the two porosity levels and the macroscopic scale, a double upscaling approach has been developed. The methodology was based on the Fast Fourier Transform (FFT). The use of the Brinkman equation combined the Stokes and Darcy equations and allowed the computation of a macroscopic permeability

Para fármacos administrados por via oral, o controle da extensão e da velocidade de absorção depende basicamente de duas importantes etapas: solubilidade do fármaco nos líquidos fisiológicos e sua permeabilidade através das membranas biológicas. Assim, o Sistema de Classificação Biofarmacêutica (SCB) foi proposto como uma ferramenta para o desenvolvimento de novos fármacos, de novas formulações e para auxiliar nos processos de bioisenção. No entanto, outro fator relacionado à biodisponibilidade e que deve ser considerado nos estudos biofarmacêuticos é o metabolismo. Desta forma, o Sistema de Classificação Biofarmacêutica de Distribuição de Fármacos (SCBDF) foi proposto com a finalidade de classificar os fármacos de acordo com suas características de solubilidade e de metabolismo de modo que seja possível avaliar e predizer o comportamento do fármaco in vivo. O metabolismo tem sido amplamente investigado, sobretudo as enzimas do citocromo P450, as quais estão presentes também nos enterócitos. Além disso, o SCBDF oferece um suporte quanto à avaliação dos mecanismos de permeabilidade envolvidos nos processos de absorção, interações fármaco-fármaco e interações fármaco-alimento. Assim, o presente trabalho teve como objetivo elucidar os mecanismos envolvidos na permeabilidade de fármacos antirretrovirais por meio dos modelos ex vivo (câmaras de difusão vertical tipo Franz) e in vitro (PAMPA, MDCK-MDR1 e microssomas) considerando os aspectos relacionados ao metabolismo intestinal e ao efluxo destes fármacos. Dada a importância da utilização de fármacos antirretrovirais na terapia medicamentosa contra a Síndrome da Imunodeficiência Adquirida (SIDA) e que estes medicamentos são normalmente administrados cronicamente, a compreensão dos mecanismos envolvidos na permeabilidade é de suma importância, uma vez que estes não estão totalmente esclarecidos e poucas informações são encontradas na literatura. Além disso, a biodisponibilidade de fármacos como estavudina, lamivudina e zidovudina indica variação na permeabilidade, necessitando de uma investigação científica mais aprofundada dos processos absortivos. Assim, segmentos de jejuno provenientes de ratos machos Wistar foram utilizados para a avaliação da permeabilidade intestinal dos referidos antirretrovirais considerando a avaliação de efluxo pela glicoproteína-P e o metabolismo intestinal pela CYP3A. De maneira complementar, estudos in vitro com o emprego de membranas artificiais paralelas (PAMPA) e culturas celulares de MDCK-MDR1 foram realizados com a finalidade de auxiliar na elucidação dos mecanismos de permeabilidade dos fármacos antirretrovirais. Além disso, a avaliação do metabolismo dos referidos fármacos foi realizada com o emprego de microssomas a fim de verificar se tais substâncias são substratos de enzimas da família CYP3A e, assim, verificar o impacto do metabolismo intestinal na absorção. Os resultados de permeabilidade obtidos em PAMPA foram: 0,74±0,11 x 10-6 cm/s para a estavudina, 0,25±0,12 x 10-6 cm/s para a lamivudina e 1,14±0,25 x 10-6 cm/s para a zidovudina. Já no modelo ex vivo com o emprego de câmaras de difusão vertical tipo Franz, os resultados foram: 1,56±0,32 x 10-5 cm/s para a estavudina, 1,26±0,27 x 10-5 cm/s para a lamivudina e 2,54±0,49 x 10-5 cm/s para a zidovudina. Portanto, com base nos resultados obtidos a partir dos dois métodos empregados, sugere-se que 30 outro mecanismo de transporte que não envolva a permeabilidade por difusão transcelular passiva possa estar relacionado à permeabilidade dos fármacos antirretrovirais. Com relação aos estudos de efluxo, os resultados obtidos a partir dos experimentos realizados em câmaras de difusão vertical tipo Franz demonstraram o aumento significativo da permeabilidade dos três antirretrovirais quando o inibidor de P-gp foi empregado, sendo: de 15,6 x 10-6 para 42,5 x 10-6 cm/s para a estavudina, de 12,6 x 10-6 para 37,5 x 10-6 cm/s para a lamivudina e de 25,4 x 10-6 para 56,6 x 10-6 cm/s para a zidovudina. Em culturas celulares MDCK-MDR1, os resultados de permeabilidade foram utilizados para a obtenção das razões entre as direções B→A e A→B. Os valores de Papp na condição inibida para os fármacos estudados apresentaram razão menor do que 1. Já a razão B→A/A→B para cada fármaco nos ensaios sem inibidor apresentou-se igual ou maior que 2, evidenciando a interação fármaco-transportador. Com base nisso, o modelo ex vivo com o emprego de segmentos intestinais em câmaras de difusão vertical tipo Franz apresentou-se adequado na avaliação do mecanismo de efluxo dos fármacos antirretrovirais, o que foi confirmado com os estudos realizados em MDCK-MDR1. Assim, os fármacos antirretrovirais estudados apresentaram interação significativa com a P-gp. Em relação aos estudos de metabolismo realizados em câmaras de difusão vertical tipo Franz, os resultados demonstraram grande variação na permeabilidade dos três antirretrovirais quando o inibidor de CYP3A foi empregado, sendo: de 15,6 x 10-6 para 23,5 x 10-6 cm/s para a estavudina, de 12,6 x 10-6 para 27,3 x 10-6 cm/s para a lamivudina e de 25,4 x 10-6 para 40,5 x 10-6 cm/s para a zidovudina. Já no modelo que emprega microssomas, os resultados de metabolização na ausência e na presença de inibidor de CYP3A foram: de 16,56% para 19,79% para a estavudina, de 14,56% para 15,55% para a lamivudina e de 17,85% para 16,48% para a zidovudina. Com base nisso, sugerese o emprego de microssomas para a determinação de metabolismo, uma vez que o método ex vivo empregado demonstrou grande variação entre os valores obtidos. Desta forma, observou-se que, para cada fármaco, não houve influência significativa no metabolismo pré-sistêmico relacionado às enzimas do complexo CYP3A, o que indica que a absorção oral das referidas substâncias não é limitada por tais enzimas. Portanto, a utilização dos diferentes métodos empregados no desenvolvimento do presente trabalho permitiu compreender os mecanismos envolvidos no transporte dos fármacos antirretrovirais, o que se torna de grande relevância nas etapas de desenvolvimento farmacêutico de novas moléculas e na compreensão de eventos clínicos ainda não esclarecidos atualmente. / For orally administered drugs, control of the extent and rate of absorption depends on two important steps: solubility of the drug in physiological liquids and their permeability across biological membranes. Thus, the Biopharmaceutics Classification System (BCS) has been proposed as a tool for the development of new drugs, new formulations and aid in the biowaiver processes. However, another factor related to bioavailability that should be considered in biopharmaceutic studies is the metabolism. Thus, the Biopharmaceutics Drug Disposition Classification System (BDDCS) has been proposed for drug classification according to their solubility and metabolism characteristics, so it is possible to evaluate and predict the in vivo behavior of a compound. Metabolism has been extensively investigated, especially cytochrome P450 enzymes, which are also expressed in enterocytes. Besides, BDDCS provides support in evaluating the permeability mechanisms involved in the absorption processes, drug-drug interactions and drug-food interactions. Thus, the present study aimed to evaluate the mechanisms of permeability of antiretroviral drugs through the ex vivo (Franz cells) and in vitro (PAMPA, MDCK-MDR1 and microsomes) models considering aspects related to the intestinal metabolism and efflux of these drugs. Given the importance of the use of antiretroviral drugs in drug therapy against Acquired Immune Deficiency Syndrome (AIDS) and that these drugs are usually administered in a long-term way, understanding the mechanisms involved in the permeability is of a great importance, since they are not totally elucidated and no information is found in the literature. In addition, drugs as stavudine, lamivudine and zidovudine indicate variation in the permeability, which require further scientific investigation of absorptive processes. Thus, jejunum segments from rats were used to evaluate the intestinal permeability of these antiretroviral drugs, considering the evaluation of efflux by P-glycoprotein and intestinal metabolism by CYP3A. In a complementary manner, in vitro studies using parallel artificial membranes (PAMPA) and cell cultures MDCK-MDR1 were performed to aid in the elucidation of the permeability mechanisms of antiretroviral drugs. Also, the evaluation of the metabolism was carried out using microsomes to verify if such substances are substrates of CYP3A, and verify the impact of the intestinal metabolism in the absorption. The permeability results obtained in PAMPA were: 0.74±0.11x10-6 cm/s for stavudine, 0.25±0.12x10-6 cm/s for lamivudine and 1.14±0.25x10-6 cm/s for zidovudine. In ex vivo method using the intestinal segments in Franz cells, the results were: 1.56±0.32x10-5 cm/s for stavudine, 1.26±0.27x10-5 cm/s for lamivudine and 2.54±0.49x10-5 cm/s for zidovudine. Thus, based on the results obtained from these two methods, it is suggested that the antiretroviral drugs present other transport mechanism that is different from transcellular passive diffusion. For efflux studies, results obtained from experiments performed in Franz cells shown the increase of the permeability of the three antiretroviral drugs when the P-gp inhibitor was used: from 15.6x10-6 to 42,5x10-6 cm/s for stavudine, from 12.6x10-6 cm/s to 37.5x10-6 cm/s for lamivudine, and 25.4x10-6 to 56.6x10-6 cm/s for zidovudine. In MDCK-MDR1, the permeability results were used for obtaining ratio values between the directions B→A and A→B. The Papp values obtained with 33 inhibitor shown a ratio less than 1. For ratio B→A/A→B for each drug in experiments without inhibitor, the values obtained was equal or greater than 2, which shows the interaction between drug and transporter. Based on that, the ex vivo model using intestinal segments in Franz cells seems to be adequate for evaluation of efflux mechanism of antiretroviral drugs, which was confirmed by MDCK-MDR1 studies. Thus, the antiretroviral drugs presented interaction with P-gp. For metabolism studies in intestinal segments in Franz cells, a wide range of standard deviation was observed for the three antiretroviral drugs when the CYP3A inhibitor was used: from 15.6x10-6 cm/s to 23.5x10-6 cm/s for stavudine, from 12.6x10-6 cm/s to 27.3x10-6 cm/s for lamivudine, and from 25.4x10-6 cm/s to 40.5x10-6 cm/s for zidovudine. In experiments in microsomes, the results of metabolization in the absence and presence of CYP3A inhibitor were: from 16.56 to 19.79% for stavudine, from 14.56 to 15.55% for lamivudine and from 17.85 to 16.48% for zidovudine. Based on that, it is suggested the use of microsomes for metabolism evaluation, since the ex vivo method presented high variability between the results obtained. For each drug, no significative influence in pre-systemic metabolism related to CYP3A enzymes was observed, which indicates that the oral absorption of the drugs is not limited by these enzymes. The use of different methods in this work allowed to understand the mechanisms involved in the transport of antiretroviral drugs, which is of a great relevance in drug development and in the understanding of clinical events currently not clarified.

A via de administração oral é a forma favorita de administração de fármacos em função das vantagens que apresenta, dentre elas destacam-se: a adesão do paciente, conveniência e praticidade. Em função disto, a maioria dos medicamentos comercializados encontra-se disponível na forma farmacêutica de administração oral, entretanto, o sucesso de um tratamento medicamentoso por esta via requer que a absorção gastrointestinal do fármaco seja suficiente para assegurar a sua disponibilidade no local de ação (VOLPE, 2010). No entanto, a absorção do fármaco no trato gastrointestinal é complexa e pode ser influenciada por vários fatores, os quais têm impacto sobre a dissolução, solubilidade e permeabilidade do fármaco. Com o intuito de aumentar a biodisponibilidade de fármacos, que possuem absorção dificultada pela via oral, a via de administração pela mucosa bucal vem sendo uma alternativa na atualidade farmacêutica. Esta mucosa é um tecido não queratinizado, altamente vascularizado e apresenta poucas enzimas metabolizadoras. Tais características possibilitam boa absorção de fármacos sem que ocorra a metabolização pré-sistêmica, ou efeito de primeira passagem, somando-se ao fato desta apresentar fácil acessibilidade para a administração de fármacos (VRIES, M. E et al., 1991; NIELSEN, H. M &RASSING, M. R, 1999). Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a permeabilidade dos fármacos antirretrovirais (lamivudina e estavudina) por meio de modelo ex vivo em segmentos da mucosa bucal de suínos, com emprego de câmaras de difusão do tipo células de Franz. Para avaliação da permeabilidade bucal dos fármacos antirretrovirais, lamivudina e estavudina, e dos marcadores para transporte transcelular (metoprolol) e paracelular (fluoresceína sódica), empregou-se método ex-vivo, em células de Franz, com segmento de mucosa bucal de suíno ( a 37ºC, meio Ringer- Krebs- HEPES, pH 7,4), e Franz posterior análise das concentrações das substâncias permeadas (fármacos e marcadores) por cromatografia líquida de alta eficiência. Os resultados obtidos, por meio do protocolo desenvolvido, demonstram que o transporte através da via paracelular (marcador fluoresceína) foi mais expressivo que o transporte transcelular (marcador metoprolol), o que provavelmente se deve ao fato dos espaços intercelulares da mucosa bucal serem mais frouxos do que aqueles observados na mucosa intestinal (junções íntimas). Quanto à lamivudina e estavudina, os resultados de permeabilidade indicaram que estes fármacos permearam por mecanismo semelhante ao do metoprolol, isto é, por via transcelular. / The oral route of administration is the preferred mode of administration of drugs according to the advantages which features, among which stand out: patient compliance, convenience and practicality. Because of this, most of the marketed drug is available in pharmaceutical form for oral administration, however, the success of a drug therapy in this way requires that the drug intestinal absorption is sufficient to ensure their availability at the site of action (VOLPE, 2010). However, the drug absorption in the gastrointestinal tract is complex and may be influenced by various factors which have an impact on the dissolution, solubility and permeability of the drug. In order to increase the bioavailability of drugs, which have impeded absorption by oral route of administration from oral mucosa has been an alternative the pharmaceutical today. This mucosa is not keratinized tissue, highly vascular and shows metabolizing enzymes. These characteristics allow good absorption of drugs occurs without presystemic metabolism or first-pass effect, adding to the fact that this display easy accessibility for the administration of drugs (Vries, M. E et al, 1991;. NIELSEN, H. M & RASSING, M. R, 1999). In this sense, this study aimed to evaluate the permeability of antiretroviral drugs (lamivudine and stavudine) through ex vivo model segments of the oral mucosa of pigs with use of diffusion chambers type Franz cells. To evaluate the oral permeability of antiretroviral drugs, lamivudine and stavudine, and markers for transcellular transport (metoprolol) and paracellular (sodium fluorescein), used ex-vivo method, Franz cells, with buccal mucosa segment of swine ( at 37, through Krebs-Ringer- HEPES, pH 7.4) and Franz subsequent analysis of concentrations of the permeated substances (drugs and markers) by high-performance liquid chromatography. The results obtained using the protocol developed demonstrate that transport through the paracellular pathway (marker fluorescein) was higher than that transcellular transport (marker metoprolol), which probably is due to the intercellular spaces of the oral mucosa are looser than those observed in the intestinal mucosa (tight junctions). The lamivudine and stavudine, the permeability results indicate that these drugs permeated by a mechanism similar to that of metoprolol, by transcellular pathway.

A erosão em dentina radicular tem se intensificado e novas terapias foram introduzidas para possibilitar a diminuição da sintomatologia dolorosa. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da associação do verniz fluoretado aos lasers de Er:YAG ou Nd:YAG na permeabilidade da dentina radicular erodida. Sessenta fragmentos de dentina radicular bovina (2 x 2 x 2 mm) foram submetidos a um desafio erosivo inicial, por meio da imersão em ácido cítrico a 0,3% (pH= 3,2) por duas horas. A seguir, os espécimes foram divididos aleatoriamente em seis grupos (n=10) de acordo com o tratamento: verniz fluoretado, verniz fluoretado + laser de Er:YAG, verniz fluoretado + laser de Nd:YAG, verniz placebo (sem flúor, controle), verniz placebo + laser de Er:YAG, verniz placebo + laser de Nd:YAG. Após 24 horas do emprego do verniz, foram aplicados os lasers de Er:YAG (100 mJ e 3 Hz) ou de Nd:YAG (70 mJ e 15 Hz). Novos desafios erosivos utilizando o mesmo ácido, durante cinco dias, quatro vezes ao dia, por um minuto foram realizados após o tratamento da dentina. Para análise da permeabilidade os espécimes foram submetidos à coloração histoquímica. Os espécimes foram seccionados e analisados por microscopia óptica. A permeabilidade relativa foi quantificada pela relação entre a profundidade de penetração dos íons cobre e espessura da dentina. Os dados obtidos foram analisados através da ANOVA a dois critérios e a interação entre os fatores laser e verniz não foi significativa (p= 0,858), bem como para o fator verniz (p= 0,768). Constatou-se efeito significativo para o fator laser (p< 0,001), sendo que os valores de permeabilidade na dentina radicular irradiada com os lasers Er:YAG ou Nd:YAG não diferiram entre si e ambos foram inferiores àqueles observados para o grupo não irradiado. Pode-se concluir que lasers de Er:YAG e Nd:YAG podem controlar a permeabilidade da dentina radicular erodida, independentemente da aplicação de verniz. / The prevalence of root dentine erosion has increased and new therapies were introduced to minimize painful symptoms. This study evaluated the combined effect of fluoride varnish to Er:YAG and Nd:YAG lasers irradiation in controlling the permeability of eroded root dentine. Sixty fragments of bovine slabs (2 x 2 x 2 mm) were subjected to an erosive challenge, through immersion in citric acid 0.3% (pH= 3.2) during two hours. Then, the specimens with pre-formed lesions were divided in six groups (n=10) according to the respective treatment: fluoride varnish, fluoride varnish + Er:YAG laser, fluoride varnish + Nd:YAG, placebo varnish (F-free, control), placebo varnish + Er:YAG laser, placebo varnish + Nd:YAG laser. Twenty-four hours after varnish application, specimens were irradiated with Er:YAG laser (100 mJ, 3 Hz) or Nd:YAG laser (70 mJ and 15 Hz). After surface treatment, further erosive challenges were performed with the same acid during 1 min, 4 times a day, for 5 days. Specimens were sectioned and subjected to optical microscopic. The relative permeability was quantified by the ratio between the depth of penetration of copper ions and the thickness of dentin. Two-way ANOVA demonstrated no significant interaction between laser and varnish (p= 0,858), as well as for varnish (p= 0,768). There was significant effect of laser (p< 0,001), and permeability values of irradiated dentine had no difference when comparing both tested lasers and both of them were lower than that observed for non-irradiated group. It may be concluded that Er:YAG and Nd:YAG lasers can control the permeability of root dentin eroded, regardless of fluoride varnish application.

Plusieurs études ont montré que l’usage croissant des Technologies de l’Information et de la Communication (TIC) dans la vie professionnelle et personnelle a largement contribué au brouillage des frontières entre ces deux sphères. La perméabilité reflète le degré auquel l’individu peut être psychologiquement et/ou comportementalement engagé dans un domaine, mais physiquement et temporellement présent dans un autre. Notre objectif est d’identifier les déterminants de la perméabilité des frontières ainsi que les différents modèles d’articulation entre ces deux domaines de vie, basés sur l’usage des TIC. La méthodologie utilisée est mixte, qualitative et quantitative. Les résultats de la première étude réalisée sur la base d’un questionnaire auprès 241 personnes, confirment, d’une part, que les frontières personnelles sont les plus perméables et qu’elles dépendent de plusieurs variables organisationnelles ainsi que des caractéristiques de travail, d’autre part, que la perméabilité des frontières professionnelles ne dépend que de la flexibilité du travail. Quatre modèles d’articulation ont été identifiés: la segmentation, le débordement, l’intégration et l’hybridation. La deuxième étude conduite selon la méthode des scénarios, a permis de restituer les modèles d’articulation dans une perspective dynamique et évolutive. Les individus changent de manières de gérer leurs frontières de vie, en fonction de leur âge, des changements de leur situation familiale et professionnelle et du climat organisationnel. L’ensemble des résultats sont discutés d’un point de vue théorique, méthodologique et pratique / Several studies has shown that the increased use of information and communications technology (ICT) in professional and personal life has largely contributed to the blurring of the boundaries between these two spheres. The resultant permeability reflects the degree to which the individual can be psychologically and / or behaviorally engaged in one area, but physically and temporally present in another. Our goal is to identify the determinants of porous personal and professional borders and the different models of articulation between these two areas of life, based on the use of information and communications technology. We used a mixed, qualitative and quantitative methodology. The results of the first study made by a questionnaire survey on 241 people confirm, firstly, that personal boundaries are more permeable and that they depend on several organizational variables and work characteristics, secondly, that the permeability of professional boundaries depends only on work flexibility. Four articulation models were identified: segmentation, spillover, integration and hybridization.The second study conducted according to the scenario method, set the articulation patterns in a dynamic and evolutionary perspective. Individuals change the ways of managing their life boundaries, depending on their age, the changes in their family and work situation and the organizational climate. All the results are discussed from a theoretical, methodological and practical point of view

The karst research community has known that traditional numerical groundwater flow codes ignore the non-Darcian, dual-permeability components of flow that can occur in karst aquifers. In this study, the potential limitations of using such tools are quantified by evaluating the relative performances of 3 groundwater flow models at a test-site near Weeki Wachee, Florida, in the dual-permeability Upper Floridan aquifer. MODFLOW-2005 and MODFLOW-2005 Conduit Flow Process (CFP), a Darcian/non-Darcian, dual-permeability groundwater flow code recently developed by the U.S. Geological Survey, are used in this study. A monitoring program consisting of discharge measurements and high frequency data from 2 springs and monitoring wells penetrating the matrix and conduit networks of a karst aquifer was initiated to characterize the test-site and constrain new parameters introduced with MODFLOW-2005 CFP. The monitoring program spanned conditions prior to, during, and following convective and tropical storm activity, and a drought. Analytical estimates for Reynolds numbers, ranging from 105 to 106, suggest that turbulent flow occurs in portions of the underlying conduit network. The direction and magnitude of fluid exchange observed between the matrix and conduit network indicate the conduit network underlying the test-site drains the matrix. Head differences and observed responses in monitoring wells penetrating the matrix and conduit network indicate that the hydraulic conductivities between the 2 networks do not significantly differ from each other. A conceptual model for the spatial distribution of preferential flow pathways using multiple data types, including shallow recession limbs observed in discharge hydrographs indicate a slow responding aquifer with a high storage capacity, and a poorly integrated conduit drainage network with little to no point recharge. Model performances were evaluated by comparing observed hydrographs for discharge and monitoring wells penetrating the matrix and conduit network following convective and tropical storm events, and drought conditions, to simulated values from transient simulations. Model statistics for 32 target wells and sensitivity analysis were included in the evaluation. The dual-permeability model using the MODFLOW-2005 CFP Mode 1 displayed the highest performance with improved matches ranging from 12 to 40% between simulated and observed discharges relative to the laminar and laminar/turbulent equivalent-continuum models.