Neste trabalho é estabelecido um modelo para análise dos campos eletromagnéticos irradiados por uma abertura eletromagnética localizada no plano de terra de uma microfita. Neste modelo, a antena é tratada como um problema de contorno e as equações de ondas para os campos eletromagnéticos, no vácuo e no substrato de microficha, são resolvidas no domínio de Fourier. Inicialmente são determinados os campos eletromagnéticos irradiados pela estrutura em questão, na hipótese da microfita de alimentação ser sustentada por um substrato chiral. Expressões assintóticas para os campos distantes irradiados pela antena, isto é, campos na região de Fraunhofer, são obtidas com o auxílio do método da fase estacionária. Em seguida, considerando a versatilidade dessa estrutura, são analisadas as características de irradiação de um dipolo elétrico curto impresso sobre o substrato chiral de uma fenda eletromagnética (dipolo magnético curto) coberta por uma camada chiral. São discutidos os efeitos da chiralidade sobre as diretividades dessas antenas e sobre os diagramas de irradiação, com destaque para os fenômenos relacionados com a rotação desses diagramas. Para o caso particular em que a fita de alimentação é sustentada por substrato achiral, são determinadas as expressões para os campos eletromagnéticos e respectivas funções de Green espectrais. A partir dessas, são estabelecidas as equações integrais cujas incógnitas são a densidade de corrente elétrica sobre a fita e a componente tangencial do campo elétrico ao longo da abertura. As soluções dessas equações são estruturadas com o auxílio do método dos momentos. Impedâncis de entradas de antenas de microfita retangulares e de fitas condutoras são apresentadas como resultado do programa ANTIB, implementado em FORTRAN 77. Um protótipo de uma fenda eletromagnética alimentada por uma microfita foi construído e ensaiado. Os resultados obtidos estão em boa concordância com os previstos pelo programa ENSEMBLE (marca registrada).

Os sais derivados de alcalóides da Cinchona têm sido muito utilizados como catalisadores de transferência de fase, em reações assimétricas. No entanto, sua performance como agentes de discriminação quiral tem sido pouco explorada. Com o objetivo de melhor compreender as bases moleculares que comandam o reconhecimento quiral dos isômeros ópticos de compostos carbonílicos e carboxílicos, quando em mistura com a quinina ou com sais de alcalóides da Cinchona, foi realizada uma série de experimentos, utilizando a técnica da RMN de 1H. A atribuição dos deslocamentos químicos aos solvatos de cada enantiômero foi feita pelo registro do espectro de RMN de 1H de misturas dos agentes de discriminação quiral com amostras enantiopuras ou enantiomericamente enriquecidas dos substratos. A estabilidade relativa dos solvatos foi estimada utilizando-se modelos moleculares, nos quais foi possível identificar a existência de interações do tipo π-π e de ligações de hidrogênio. As conclusões baseadas nos experimentos de RMN de 1H foram concordantes com as resultantes da análise dos modelos moleculares, construídos para cada par substrato/agente de discriminação quiral / Salts of Cinchone alcaloids are common chiral catalysts for asymmetric phase-transfer reactions. However, studies on their performance as chiral discriminating are still scarce. In order to investigate the molecular basis of chiral recognition for such compounds, the 1H NMR spectra of admixtures of quinine or Cinchone alkaloids salts with carbonyl and carboxyl derivatives were recorded and analyzed. The relative stabilities of the solvated complexes were estimated on the basis of preferential π-π and hydrogen bonding interactions between substrates and the chiral discriminating agent. Conclusions based on results of the 1H NMR experiments were in line with those arising from the analysis of molecular models for the substrate/chiral discriminating agent pairs

O objetivo principal desta dissertação é estudar a ressonância $\\k$, um méson escalar ainda hoje bastante controverso na comunidade científica. Estudamos o espalhamento elástico $K\\pi$, pois é neste subsistema que o $\\k$ se manifesta como um estado intermediário. A partir de uma lagrangiana efetiva quiral $SU(3)\\times SU(3)$, envolvendo termos de contato e ressonâncias, calculamos a amplitude $K\\pi$ projetada no canal de isospin $1/2$ e em seguida a unitarizamos por meio de {\\it loops} mesônicos. Investigamos os pólos físicos da amplitude, dados pelos zeros do seu denominador que se encontram na segunda superfície de Riemann. Esses zeros podem ser obtidos numericamente, mas a análise estrita desta solução não fornece informações a respeito da dinâmica que produz os pólos. Como alternativa, uma descrição qualitativa dos pólos foi obtida considerando o limite de $SU(2) \\Leftrightarrow M_\\p=0$ e a aproximação da matriz K, que corresponde a unitarizar a amplitude com {\\it loops} de $K\\p$ na camada de massa. Essas simplificações reduzem o denominador da amplitude a um polinômio de segundo grau, que dá origem a dois pólos físicos, posteriormente identificados como sendo o $K^*_0(1430)$ e o $\\k$. Este modelo simplificado permite uma boa interpretação da origem dinâmica dos pólos. O $\\k$ mostrou-se estável na variação dos acoplamentos da ressonância explícita, o que indica que ele é produzido pelo diagrama de contato. Já a ressonância identificada como o $K^*_0(1430)$ varia de um estado ligado a um pólo não físico, dependendo dos valores atribuídos aos parâmetros da ressonância, o que sugere fortemente que a natureza destes pólos é distinta. Esses diferentes comportamentos dinâmicos também foram observados no programa numérico, indicando que a essência dos pólos foi mantida no modelo simplificado. % Com o programa numérico obtivemos a posição do pólo do $\\k$ em $(0.7505 \\pm 0.0010) - i\\, (0.2363 \\pm 0.0023)\\;$GeV, o que está em pleno acordo com diversos modelos quirais muito mais complicados. / This work aims mostly at studying the $\\k$ resonance, which is still a controversial scalar meson nowadays within the scientific community. We studied the $K\\pi$ elastic scattering, because the $\\k$ appears as an intermediate state in this subsystem. From an effective chiral lagrangian $SU(3)\\times SU(3)$, involving contact terms and resonances, we calculated the $K\\pi$ amplitude projected on the $1/2$ isospin channel and then unitarized by means of mesonic {\\it loops}. The physical poles of the amplitude were investigated, given by the zeros of its denominator which are encountered on the Riemanns surface. Although these zeros can be numerically obtained, the strict analysis of this solution does not supply information about the poles producing dynamics. Alternatively, a qualitative description of the poles was obtained considering the $SU(2) \\Leftrightarrow M_\\p=0$ limit and the K matrix approximation, which corresponds to the unitarizing of the amplitude with {\\it loops} of $K\\p$ on shell. These simplifications reduce the amplitude denominator to a second grade polynomial that originates two physical poles, later identified as being $K^*_0(1430)$ and $\\k$. This simplified model allows for a good interpretation of the poles dynamic origin. The $\\k$ has been stable on the explicit resonance coupling, showing that it is produced by the contact diagram. The $K^*_0(1430)$ identified resonance, on the other hand, varies from a bounded state to a non-physical pole, depending on the resonance parameters attributed values, which strongly suggest that the nature of this poles is distinct. These different dynamic behaviors have also been observed in the numerical programs, indicating that the essence of the poles was maintained in the simplified model. With the numerical programs we obtained the position of pole $\\k$ in $(0.7505 \\pm 0.0010) - i\\, (0.2363 \\pm 0.0023)\\;$GeV, which is in accordance with various more complex chiral models.

A maioria dos agentes terapêuticos, freqüentemente prescritos, são formulados e comercializados sob a forma racêmica, embora para alguns deles, já tenha sido demonstrado que os efeitos farmacológicos e/ou tóxicos estejam relacionados apenas a um dos enantiômeros. Além disso, é conhecido o fato de que os enantiômeros podem apresentar perfis farmacocinéticos e farmacodinâmicos diferentes. Neste trabalho foram selecionados fármacos que fazem parte de dois grupos importantes no uso clínico. São fármacos freqüentemente prescritos, como os β-bloqueadores (atenolol, metoprolol, pindolol, betaxolol e nadolol) e os antiinflamatórios não-esteróides (ibuprofeno e flurbiprofeno ). Existem na literatura científica várias citações que descrevem o uso da cromatografia líquida de alta eficiência com fases estacionárias quirais (CLAE-FEQ) em estudos farmacológicos, mas não na análise quantitativa dos enantiômeros em preparações farmacêuticas. É conhecido o fato de que o método CLAE-FEQs oferece vantagens sobre as técnicas clássicas de separação e análise de estereoisômeros, especialmente para os enantiômeros. As separações enantioméricas diretas do atenolol, metoprolol, nadolol e betaxolol foram obtidas utilizando-se FEQ Chiralcel OD®. Os enantiômeros do pindolol foram separados com FEQ α-Burke 2® e os do ibuprofeno e do flurbiprofeno com FEQ do tipo WheIk-O 1®. Neste trabalho são apresentados métodos rápidos e sensíveis para determinação estereoespecífica do atenolol (AT), do metoprolol (MT) e do flurbiprofeno (FLU) em formulações farmacêuticas. A determinação quantitativa dos enantiômeros do atenolol e do metoprolol nos comprimidos foi realizada através de método cromatográfico validado. As condições analíticas foram padronizadas através do sistema de cromatografia líquida de alta eficiência, usando coluna do tipo carbamato de celulose tris-3,5-dimetilfenil, Chiralcel OD®, (250x4.6 mm, 10µm) como FEQ. As amostras foram cromatografadas à temperatura ambiente, com um volume de injeção de 20µ L. A detecção foi efetuada em 276 nm. Para o atenolol a fase móvel foi constituída de hexano:etanol:dietilamina:ácido acético (60:40:0,2:0,2 v/v/v/v), com vazão de 1,0 rnL/min. As curvas padrões do R-AT e do S-AT apresentaram boa linearidade entre 50,0-130,0µg/rnL, com coeficiente de correlação de 0,9991 e 0,9980 respectivamente. As amostras comerciais A, B, C e D referentes a R-AT analisadas, apresentaram coeficiente de variação e percentual de recuperação de 1,15% e 101,06%; 0,74% e 99,25%; 1,05% e 102,57%; 0,84% e 101,57% respectivamente, já o coeficiente de variação e percentual de recuperação do S- AT nas amostras A, B, C e D foram 1,33% e 98,87%; 0,99% e 100,76%; 1,17% e 101,69%; 1,26% e 100,39%, respectivamente. Para o metoprolol a fase móvel foi constituída de hexano:etanol:dietilamina:ácido acético (40:60:0,2:0,2 v/v/v/v), com vazão de 0,8 rnL/min. As curvas padrões do R-MT e do S-MT apresentaram boa linearidade entre 30,0-110,0µg/rnL, com coeficiente de correlação de 0,9988 e 0,9990 respectivamente. A amostra comercial analisada, apresentou coeficiente de variação e percentual de recuperação de 0,86% e 98,62% para R-MT e de 1,40% e 99,39% para S-MT. Um método cromatográfico foi desenvolvido e validado para separação e quantificação enantiomérica do FLU na forma farmacêutica. As condições analíticas foram padronizadas através do sistema de cromatografia líquida de alta eficiência, usando coluna do tipo Whelk-O 1® (250x4,6 mm, 5,0 µm) como FEQ. As amostras foram cromatografadas à temperatura ambiente, com um volume de injeção de 20µ L. A detecção foi efetuada em 246 nm. A fase móvel foi constituída de hexano:etanol:ácido acético (95:05:0,2 v/v/v), com vazão de 0,9 rnL/min. A curva padrão do S-FLU apresentou boa linearidade entre 2,0-18,0 µg/mL, com coeficiente de correlação de 0,9993. A amostra comercial analisada apresentou coeficiente de variação e percentual de recuperação de 0,16% e 100,1% para R_FLU e 0,14% e 100,4% para S-FLU, respectivamente. Os métodos propostos permitam a separação quantitativa dos enantiômeros de AT, MT e FLU contidos nas formas farmacêuticas analisadas, com precisão e exatidão e que podem ser aplicados no controle de qualidade enantiomérico destes fármacos. / The majority of the therapeutic agents, frequently prescribed, are formulated and commercialized as racemic mixture, even so for some of them, it has been demonstrated that the pharmacological and/or toxic effect are confined only to one of the enantiomer. Besides, it is well known that the enantiomers can present different pharmacokinetic and pharmacodynamic profiles. In the present work we selected drugs belonging to two classes of clínical importance. These pharmaceuticals are widely prescribed in clinical practice such as, the beta-blockers (atenolol, metoprolol, pindoloI, betaxolol and nadolol) and the non-steroid anti-inflammatorydrugs (ibuprofen and flurbiprofen). Several references could be found in scientific literature that describes the use of high performance liquid chromatography with chiral stationary phase (HPLC-CSP) in pharmacological studies, seldom in the quantitative determination of enantiomers in pharmaceutical formulations. It is well known that the HPLC-CSP methods offer distinct advantages over classical techniques of isomeric separation and analysis, especially for the enantiomeric separation. The direct enantiomeric separation of atenolol metoprolol nadolol and betaxolol were obtained using CSP Chiralcel OD®.The enantiomers of pindolol were separate utilizing CSP α-Burke 2® and those of ibuprofen and the flurbiprofen with CSP Whelk-O 1®. In this work are presented efficient and sensitive methods for stereospecific determination of atenolol (AT), metoprolol (MT) and flurbiprofen (FLU) in pharmaceutical formulations. The stereoselective determination of atenolol and metoprolol in pharmaceuticals was performed through validated chromatographic method. The validation of liquid chromatographic methods was done utilizing a cellulose tris- 3,5-dimethylphenyl carbamate, Chiralcel OD®, (250x4.6 mm, 10µm)as CSP. The samples were analyzed at room temperature with injection volume of 20µL and UV detection was made at 276nm. In case of atenolol, the mobile phase was constituted of hexane:ethanol:diethylamine:acetic acid (60:40:0.2:0.2 v/v), with a flow rate of 1.0 mL/min. Separate standard curve for R-AT and S-AT showed good linearity over a concentration range from 50-130 µg/mL, with coefficient of correlation of 0.9991 and 0.998, respectively. The coefficient of variation and average recovery for R-AT in the samples A, B, C, and D were 1.15% and 101.06%; 0.74% and 99.25%; 1.05% and 102.57%; 0.84% and 101.57% respectively. The coefficient of variation and average recovery for S-AT in samples A, B, C and D were 1.33% and 98.87%; 0.99% and 100.76%; 1.17% and 101.69%; 1.26% and 100.39%, respectively. In case of metoprolol, the mobile phase was constituted of hexane:ethanol:diethylamine:acetic acid (40:60:0.2:0.2 v/v), with a flow rate of 0.8 m L/min. Separate standard curve for R-MT and S-MT showed good linearity over a concentration range fIom 30-110 µg/mL, with coefficient of correlation of 0.9988 and 0.9990, respectively. The coefficient of variation and average recovery for R-MT in sample analyzed was 0.86% and 98.62% and for S-MT was 1.40% and 99.39%, respectively. A high performance liquid chromatographic method is developed and validated for enantiomeric separation and quantitative determination of FLU in pharmaceutical preparation. A WheIk-O 1® column (250x4.6 mm, 5µm)was used as chiral stationary phase (CSP). The mobile phase was constituted of hexane:ethanol:acetic acid (95:05:0.2 v/v/v), at a flow rate of 0.9 rnL/min and UV detection at 246nm. All experiments were done at ambient temperature. The S-FLU standard curve showed linearity over a concentration range from 2-18µg/mL, (R2 = 0.9993). The coefficient of variation and average recovery of R-FLU were 0.16% and 100.13% and for S-FLU were 0.14% and 100.4%; respectively. The proposed methods permits quantitative separation of AT, MT and FLU enantiomers in pharmaceutical formulations studied with precision and accuracy. The proposed validated methods can be used in the enantiomeric quality controI of referred pharmaceutical drugs.

As teorias científicas surgiram da necessidade do homem entender o funcionamento das coisas. Novos métodos e técnicas são então criados com o objetivo não só de melhor compreender, mas também de desenvolver essas próprias teorias. Nesta dissertação, vamos estudar várias dessas técnicas (aqui chamadas de algoritmos) com o objetivo de obter estados fundamentais em sistemas de spin e de revelar suas possíveis propriedades de auto-organização crítica. No segundo capítulo desta dissertação, apresentamos os algoritmos de otimização: simulated annealing, algoritmo genético, otimização extrema (EO) e evolutivo de Bak-Sneppen (BS). No terceiro capítulo apresentamos o conceito de criticalidade auto-organizada (SOC), usando como exemplo o modelo da pilha de areia. Para uma melhor compreensão da importância da criticalidade auto-organizada, apresentamos vários outros exemplos de onde o fenômeno é observado. No quarto capítulo apresentamos o modelo de relógio quiral de p-estados que será nosso sistema de testes. No caso unidimensional, determinamos a matriz de transferência e utilizamos o teorema de Perron-Frobenius para provar a inexistência de transição de fase a temperaturas finitas a temperaturas finitas. Esboçamos os diagramas de fases dos estados fundamentais que obtivemos de maneira analítica e numérica para os casos de p = 2, 3, 4, 5 e 6, no caso numérico fazendo uso do algoritmo de Bak-Sneppen com sorteio (BSS). Apresentamos ainda um breve estudo do número de mínimos locais para o modelo de relógio quiral de p-estados, para os casos de p = 3 e 4. Por último, no quinto capítulo, propomos uma dinâmica Bak-Sneppen com ruído (BSR) como uma nova técnica de otimização para tratar sistemas discretos. O ruído é introduzido diretamente no espaço de configuração de spins. Conseqüentemente, o fitness (adaptabilidade) passa a assumir valores contínuos, num pequeno intervalo em torno do seu valor original (discreto). Os resultados dessa dinâmica indicam a presença de criticalidade auto-organizada, evidenciada pelo decaimento em leis de potências das correlações espacial e temporal. Também estudamos o método EO e obtivemos uma confirmação numérica de que sua dinâmica exibe um comportamento não crítico com alcance espacial infinito e decaimento exponencial das avalanches. Finalmente, para o modelo de relógio quiral, comparamos a eficiência das três dinâmicas (EO, BSS e BSR) no que tange às suas habilidades de encontrar o estado fundamental do sistema. / In order to understand how things work, man has formulated scientific theories. New methods and techniques have been created not only to increase our understanding on the subject but also to develop and even expand those theories. In this thesis, we study several techniques (here called algorithms) designed with the objective to get the ground states of some spin systems and eventually to reveal possible properties of critical self-organization. In the second chapter, we introduce four fundamental optimization algorithms: simulated annealing, genetics algorithms, extremal optimization (EO) and Bak-Sneppen (BS). In the third chapter we present the concept of self-organized criticality (SOC), using as an example the sandpile model. To understand the importance of the self-organized criticality, we show many other situations where the phenomenon can be observed. In the fourth chapter, we introduce the p-states chiral clock model. This will be our test or toy system. For the one-dimensional case, we first determined the corresponding transfer-matrix and then proved the nonexistence of phase transitions by using the Perron-Frobenius theorem. We calculate the ground state phase diagrams both analytically and numerically in the cases of p = 2, 3, 4, 5 and 6. We also present a brief study of the number of local minima for the cases p = 3 and 4 of the chiral clock model. Finally, in the fifth chapter, we propose a Bak-Sneppen dynamics with noise (BSN) as a new technique of optimization to treat discrete systems. The noise is directly introduced into the spin configuration space. Consequently, the fitness now take values in a continuum but small interval around its original value (discrete). The results of this dynamics indicate the presence of self-organized criticality, which becomes evident with the power law scaling of the spacial and temporal correlations. We also study the EO algorithm and found a numerical con_rmation that it does not show a critical behavior since it has an in_nite space range and an exponential decay of the avalanches. At the end, we compare the e_ciency of the three dynamics (EO, BSD and BSN) for the chiral clock model, concerning their abilities to _nd the system\'s ground state.

A maioria dos agentes terapêuticos, freqüentemente prescritos, são formulados e comercializados sob a forma racêmica, embora para alguns deles, já tenha sido demonstrado que os efeitos farmacológicos e/ou tóxicos estejam relacionados apenas a um dos enantiômeros. Além disso, é conhecido o fato de que os enantiômeros podem apresentar perfis farmacocinéticos e farmacodinâmicos diferentes. Neste trabalho foram selecionados fármacos que fazem parte de dois grupos importantes no uso clínico. São fármacos freqüentemente prescritos, como os β-bloqueadores (atenolol, metoprolol, pindolol, betaxolol e nadolol) e os antiinflamatórios não-esteróides (ibuprofeno e flurbiprofeno ). Existem na literatura científica várias citações que descrevem o uso da cromatografia líquida de alta eficiência com fases estacionárias quirais (CLAE-FEQ) em estudos farmacológicos, mas não na análise quantitativa dos enantiômeros em preparações farmacêuticas. É conhecido o fato de que o método CLAE-FEQs oferece vantagens sobre as técnicas clássicas de separação e análise de estereoisômeros, especialmente para os enantiômeros. As separações enantioméricas diretas do atenolol, metoprolol, nadolol e betaxolol foram obtidas utilizando-se FEQ Chiralcel OD®. Os enantiômeros do pindolol foram separados com FEQ α-Burke 2® e os do ibuprofeno e do flurbiprofeno com FEQ do tipo WheIk-O 1®. Neste trabalho são apresentados métodos rápidos e sensíveis para determinação estereoespecífica do atenolol (AT), do metoprolol (MT) e do flurbiprofeno (FLU) em formulações farmacêuticas. A determinação quantitativa dos enantiômeros do atenolol e do metoprolol nos comprimidos foi realizada através de método cromatográfico validado. As condições analíticas foram padronizadas através do sistema de cromatografia líquida de alta eficiência, usando coluna do tipo carbamato de celulose tris-3,5-dimetilfenil, Chiralcel OD®, (250x4.6 mm, 10µm) como FEQ. As amostras foram cromatografadas à temperatura ambiente, com um volume de injeção de 20µ L. A detecção foi efetuada em 276 nm. Para o atenolol a fase móvel foi constituída de hexano:etanol:dietilamina:ácido acético (60:40:0,2:0,2 v/v/v/v), com vazão de 1,0 rnL/min. As curvas padrões do R-AT e do S-AT apresentaram boa linearidade entre 50,0-130,0µg/rnL, com coeficiente de correlação de 0,9991 e 0,9980 respectivamente. As amostras comerciais A, B, C e D referentes a R-AT analisadas, apresentaram coeficiente de variação e percentual de recuperação de 1,15% e 101,06%; 0,74% e 99,25%; 1,05% e 102,57%; 0,84% e 101,57% respectivamente, já o coeficiente de variação e percentual de recuperação do S- AT nas amostras A, B, C e D foram 1,33% e 98,87%; 0,99% e 100,76%; 1,17% e 101,69%; 1,26% e 100,39%, respectivamente. Para o metoprolol a fase móvel foi constituída de hexano:etanol:dietilamina:ácido acético (40:60:0,2:0,2 v/v/v/v), com vazão de 0,8 rnL/min. As curvas padrões do R-MT e do S-MT apresentaram boa linearidade entre 30,0-110,0µg/rnL, com coeficiente de correlação de 0,9988 e 0,9990 respectivamente. A amostra comercial analisada, apresentou coeficiente de variação e percentual de recuperação de 0,86% e 98,62% para R-MT e de 1,40% e 99,39% para S-MT. Um método cromatográfico foi desenvolvido e validado para separação e quantificação enantiomérica do FLU na forma farmacêutica. As condições analíticas foram padronizadas através do sistema de cromatografia líquida de alta eficiência, usando coluna do tipo Whelk-O 1® (250x4,6 mm, 5,0 µm) como FEQ. As amostras foram cromatografadas à temperatura ambiente, com um volume de injeção de 20µ L. A detecção foi efetuada em 246 nm. A fase móvel foi constituída de hexano:etanol:ácido acético (95:05:0,2 v/v/v), com vazão de 0,9 rnL/min. A curva padrão do S-FLU apresentou boa linearidade entre 2,0-18,0 µg/mL, com coeficiente de correlação de 0,9993. A amostra comercial analisada apresentou coeficiente de variação e percentual de recuperação de 0,16% e 100,1% para R_FLU e 0,14% e 100,4% para S-FLU, respectivamente. Os métodos propostos permitam a separação quantitativa dos enantiômeros de AT, MT e FLU contidos nas formas farmacêuticas analisadas, com precisão e exatidão e que podem ser aplicados no controle de qualidade enantiomérico destes fármacos. / The majority of the therapeutic agents, frequently prescribed, are formulated and commercialized as racemic mixture, even so for some of them, it has been demonstrated that the pharmacological and/or toxic effect are confined only to one of the enantiomer. Besides, it is well known that the enantiomers can present different pharmacokinetic and pharmacodynamic profiles. In the present work we selected drugs belonging to two classes of clínical importance. These pharmaceuticals are widely prescribed in clinical practice such as, the beta-blockers (atenolol, metoprolol, pindoloI, betaxolol and nadolol) and the non-steroid anti-inflammatorydrugs (ibuprofen and flurbiprofen). Several references could be found in scientific literature that describes the use of high performance liquid chromatography with chiral stationary phase (HPLC-CSP) in pharmacological studies, seldom in the quantitative determination of enantiomers in pharmaceutical formulations. It is well known that the HPLC-CSP methods offer distinct advantages over classical techniques of isomeric separation and analysis, especially for the enantiomeric separation. The direct enantiomeric separation of atenolol metoprolol nadolol and betaxolol were obtained using CSP Chiralcel OD®.The enantiomers of pindolol were separate utilizing CSP α-Burke 2® and those of ibuprofen and the flurbiprofen with CSP Whelk-O 1®. In this work are presented efficient and sensitive methods for stereospecific determination of atenolol (AT), metoprolol (MT) and flurbiprofen (FLU) in pharmaceutical formulations. The stereoselective determination of atenolol and metoprolol in pharmaceuticals was performed through validated chromatographic method. The validation of liquid chromatographic methods was done utilizing a cellulose tris- 3,5-dimethylphenyl carbamate, Chiralcel OD®, (250x4.6 mm, 10µm)as CSP. The samples were analyzed at room temperature with injection volume of 20µL and UV detection was made at 276nm. In case of atenolol, the mobile phase was constituted of hexane:ethanol:diethylamine:acetic acid (60:40:0.2:0.2 v/v), with a flow rate of 1.0 mL/min. Separate standard curve for R-AT and S-AT showed good linearity over a concentration range from 50-130 µg/mL, with coefficient of correlation of 0.9991 and 0.998, respectively. The coefficient of variation and average recovery for R-AT in the samples A, B, C, and D were 1.15% and 101.06%; 0.74% and 99.25%; 1.05% and 102.57%; 0.84% and 101.57% respectively. The coefficient of variation and average recovery for S-AT in samples A, B, C and D were 1.33% and 98.87%; 0.99% and 100.76%; 1.17% and 101.69%; 1.26% and 100.39%, respectively. In case of metoprolol, the mobile phase was constituted of hexane:ethanol:diethylamine:acetic acid (40:60:0.2:0.2 v/v), with a flow rate of 0.8 m L/min. Separate standard curve for R-MT and S-MT showed good linearity over a concentration range fIom 30-110 µg/mL, with coefficient of correlation of 0.9988 and 0.9990, respectively. The coefficient of variation and average recovery for R-MT in sample analyzed was 0.86% and 98.62% and for S-MT was 1.40% and 99.39%, respectively. A high performance liquid chromatographic method is developed and validated for enantiomeric separation and quantitative determination of FLU in pharmaceutical preparation. A WheIk-O 1® column (250x4.6 mm, 5µm)was used as chiral stationary phase (CSP). The mobile phase was constituted of hexane:ethanol:acetic acid (95:05:0.2 v/v/v), at a flow rate of 0.9 rnL/min and UV detection at 246nm. All experiments were done at ambient temperature. The S-FLU standard curve showed linearity over a concentration range from 2-18µg/mL, (R2 = 0.9993). The coefficient of variation and average recovery of R-FLU were 0.16% and 100.13% and for S-FLU were 0.14% and 100.4%; respectively. The proposed methods permits quantitative separation of AT, MT and FLU enantiomers in pharmaceutical formulations studied with precision and accuracy. The proposed validated methods can be used in the enantiomeric quality controI of referred pharmaceutical drugs.

O objetivo principal desta dissertação é estudar a ressonância $\\k$, um méson escalar ainda hoje bastante controverso na comunidade científica. Estudamos o espalhamento elástico $K\\pi$, pois é neste subsistema que o $\\k$ se manifesta como um estado intermediário. A partir de uma lagrangiana efetiva quiral $SU(3)\\times SU(3)$, envolvendo termos de contato e ressonâncias, calculamos a amplitude $K\\pi$ projetada no canal de isospin $1/2$ e em seguida a unitarizamos por meio de {\\it loops} mesônicos. Investigamos os pólos físicos da amplitude, dados pelos zeros do seu denominador que se encontram na segunda superfície de Riemann. Esses zeros podem ser obtidos numericamente, mas a análise estrita desta solução não fornece informações a respeito da dinâmica que produz os pólos. Como alternativa, uma descrição qualitativa dos pólos foi obtida considerando o limite de $SU(2) \\Leftrightarrow M_\\p=0$ e a aproximação da matriz K, que corresponde a unitarizar a amplitude com {\\it loops} de $K\\p$ na camada de massa. Essas simplificações reduzem o denominador da amplitude a um polinômio de segundo grau, que dá origem a dois pólos físicos, posteriormente identificados como sendo o $K^*_0(1430)$ e o $\\k$. Este modelo simplificado permite uma boa interpretação da origem dinâmica dos pólos. O $\\k$ mostrou-se estável na variação dos acoplamentos da ressonância explícita, o que indica que ele é produzido pelo diagrama de contato. Já a ressonância identificada como o $K^*_0(1430)$ varia de um estado ligado a um pólo não físico, dependendo dos valores atribuídos aos parâmetros da ressonância, o que sugere fortemente que a natureza destes pólos é distinta. Esses diferentes comportamentos dinâmicos também foram observados no programa numérico, indicando que a essência dos pólos foi mantida no modelo simplificado. % Com o programa numérico obtivemos a posição do pólo do $\\k$ em $(0.7505 \\pm 0.0010) - i\\, (0.2363 \\pm 0.0023)\\;$GeV, o que está em pleno acordo com diversos modelos quirais muito mais complicados. / This work aims mostly at studying the $\\k$ resonance, which is still a controversial scalar meson nowadays within the scientific community. We studied the $K\\pi$ elastic scattering, because the $\\k$ appears as an intermediate state in this subsystem. From an effective chiral lagrangian $SU(3)\\times SU(3)$, involving contact terms and resonances, we calculated the $K\\pi$ amplitude projected on the $1/2$ isospin channel and then unitarized by means of mesonic {\\it loops}. The physical poles of the amplitude were investigated, given by the zeros of its denominator which are encountered on the Riemanns surface. Although these zeros can be numerically obtained, the strict analysis of this solution does not supply information about the poles producing dynamics. Alternatively, a qualitative description of the poles was obtained considering the $SU(2) \\Leftrightarrow M_\\p=0$ limit and the K matrix approximation, which corresponds to the unitarizing of the amplitude with {\\it loops} of $K\\p$ on shell. These simplifications reduce the amplitude denominator to a second grade polynomial that originates two physical poles, later identified as being $K^*_0(1430)$ and $\\k$. This simplified model allows for a good interpretation of the poles dynamic origin. The $\\k$ has been stable on the explicit resonance coupling, showing that it is produced by the contact diagram. The $K^*_0(1430)$ identified resonance, on the other hand, varies from a bounded state to a non-physical pole, depending on the resonance parameters attributed values, which strongly suggest that the nature of this poles is distinct. These different dynamic behaviors have also been observed in the numerical programs, indicating that the essence of the poles was maintained in the simplified model. With the numerical programs we obtained the position of pole $\\k$ in $(0.7505 \\pm 0.0010) - i\\, (0.2363 \\pm 0.0023)\\;$GeV, which is in accordance with various more complex chiral models.

In the first section this thesis includes the reactivity of various oxygen-containing benzofused cyclic alkenes with HTIB (Hydroxy(tosyloxy)iodobenzene). Instead of getting ring contraction products, 2H-chromene resulted in 4H-chromenes together with trans-addition products. Only cis-addition products were isolated from 4-methyl-2H-chromene. Ring contraction was observed in dihydrobenzoxepines and 2,2-dimethyl-2H-chromenes giving functionalized chromanes and benzofurans, respectively. In the second part, the ring contraction of 1,2-dihydronaphthalenes using HTIB was expanded to substrates bearing oxygen and nitrogen substituents in the aromatic ring. The N-protecting groups Fmoc and Bz are stable under the reaction conditions giving indanes in 64-77% yield. The Ts-protected substrate gave only addition products. Acetoxy and benzoyloxy alkenes afforded indanes in 60-71% yield. A new and efficient method for the oxidative rearrangement (ring contraction and expansion) of alkenes using in situ generated iodine(III) is described in the third section. The protocol uses inexpensive and stable chemicals (PhI, mCPBA and TsOH) furnishing rearrangement products in yields comparable to those obtained using commercially available iodine(III). Additionally, a new route for the one step transformation of 4-methyl-1,2-dihydronaphthalene into 1-methyl-2-tetralone using mCPBA and TsOH was developed. In the last section is presented the reactivity of chiral iodine(III) with 1,2-dihydronaphthalenes. The hypervalent iodine species is generated in situ from chiral aryl iodide, which is prepared in one high yield step from inexpensive starting materials. Protected (Ac, Bz and Fmoc) amine alkenes gave indanes in 60-75% and 58-64% ee. In the same way, oxygenated substrates afforded acetal in 41-61% yield and 54-78% ee. Ring contraction products were obtained in 77-88% yield and 34-40% ee when 1-methyl and aryl substituted alkenes were utilized. / A primeira parte desta tese inclui a reatividade de vários alquenos benzofundidos cíclicos contendo oxigênio com HTIB (Hidróxi(tosilóxi)iodobenzeno). Em vez de obter os produtos de contração de anel, 2H-cromeno resultou em 4H-cromenos, juntamente com produtos trans-adição. Apenas produtos de adição de cis foram isolados a partir de 4-metil-2H-cromeno. Contração do anel foi observada em di-hidrobenzoxepinas e 2,2-dimetil-2H-cromenos dando cromanos funcionalizados e benzofuranos, respectivamente. Na segunda parte, a contração de anel de 1,2-di-hidronaftalenos usando HTIB foi expandida para substratos contendo substituintes de oxigênio e de nitrogênio no anel aromático. Os grupos N-protetores Fmoc e Bz são estáveis sob as condições de reação fornecendo indanos em 64-77% de rendimento. O substrato protegido com Ts deu apenas os produtos de adição. Acetóxi e benzoilóxi alquenos geraram indanos em 60-71% de rendimento. Um método novo e eficiente para o rearranjo oxidativo (contração e expansão do anel) de alquenos utilizando iodo(III) gerado in situ é descrito na terceira parte. O protocolo utiliza reagentes baratos e estáveis (PhI, mCPBA e TsOH) fornecendo produtos de rearranjo com rendimentos comparáveis aos obtidos utilizando iodo(III) disponível comercialmente. Além disso, um método para a transformação em uma etapa de 4-metil-1,2-di-hidronaftaleno em 1-metil-2-tetralona utilizando mCPBA e TsOH foi desenvolvido. Na última parte é apresentada a reatividade de iodo(III) quiral com 1,2-di-hidronaftalenos. A espécie de iodo hipervalente é gerada in situ a partir de iodeto de arila quiral, o qual é preparado em uma etapa em rendimento elevado a partir de materiais de partida baratos. Amino alquenos protegidos (Ac, Bz e Fmoc) deram indanos em 60-75% de rendimento e 58-64% ee. Da mesma forma, os substratos oxigenados proporcionram acetais em 41-61% de rendimento e 54-78% de ee. Produtos de contração de anel foram obtidos em 77-88% de rendimento e 34-40% de ee quando alquenos 1-metil e aril substituídos foram utilizados.

Os sais derivados de alcalóides da Cinchona têm sido muito utilizados como catalisadores de transferência de fase, em reações assimétricas. No entanto, sua performance como agentes de discriminação quiral tem sido pouco explorada. Com o objetivo de melhor compreender as bases moleculares que comandam o reconhecimento quiral dos isômeros ópticos de compostos carbonílicos e carboxílicos, quando em mistura com a quinina ou com sais de alcalóides da Cinchona, foi realizada uma série de experimentos, utilizando a técnica da RMN de 1H. A atribuição dos deslocamentos químicos aos solvatos de cada enantiômero foi feita pelo registro do espectro de RMN de 1H de misturas dos agentes de discriminação quiral com amostras enantiopuras ou enantiomericamente enriquecidas dos substratos. A estabilidade relativa dos solvatos foi estimada utilizando-se modelos moleculares, nos quais foi possível identificar a existência de interações do tipo π-π e de ligações de hidrogênio. As conclusões baseadas nos experimentos de RMN de 1H foram concordantes com as resultantes da análise dos modelos moleculares, construídos para cada par substrato/agente de discriminação quiral / Salts of Cinchone alcaloids are common chiral catalysts for asymmetric phase-transfer reactions. However, studies on their performance as chiral discriminating are still scarce. In order to investigate the molecular basis of chiral recognition for such compounds, the 1H NMR spectra of admixtures of quinine or Cinchone alkaloids salts with carbonyl and carboxyl derivatives were recorded and analyzed. The relative stabilities of the solvated complexes were estimated on the basis of preferential π-π and hydrogen bonding interactions between substrates and the chiral discriminating agent. Conclusions based on results of the 1H NMR experiments were in line with those arising from the analysis of molecular models for the substrate/chiral discriminating agent pairs

O carvedilol é um anti-hipertensivo disponível na clínica como mistura racêmica, sendo o (S)-(-)-carvedilol um bloqueador ? e ?1-adrenérgico e o (R)-(+)-carvedilol apenas ?1-adrenérgico. O carvedilol é metabolizado principalmente por glicuronidação e pelo CYP2D6 a hidroxifenilcarvedilol e pelo CYP2C9 a Odesmetilcarvedilol. O presente estudo avalia a disposição cinética e o metabolismo dos enantiômeros do carvedilol, hidroxifenilcarvedilol e O-desmetilcarvedilol em voluntários sadios não comedicados (n=13) ou comedicados com dose única oral de glibenclamida (5 mg) e metformina (500 mg) (n=13) e em pacientes portadores de diabetes mellitus tipo 2 (com bom controle glicêmico e em tratamento com glibenclamida 5 mg/8h e metformina 500 mg/8h; n=14), fenotipados como metabolizadores rápidos (n=26) ou lentos (n=1). Os voluntários e pacientes receberam dose única oral de 25 mg de carvedilol racêmico e amostras seriadas de sangue foram coletadas até 24h após a administração. A frequência cardíaca foi avaliada na situação de exercício isométrico com o handgrip durante 2 min a 30% da contratilidade voluntária máxima e durante o repouso. Os enantiômeros do carvedilol e metabólitos foram analisados em plasma por LC-MS/MS empregando coluna Chirobiotic® V. O método foi linear no intervalo de 0,05 a 100; 0,05 a 10 e 0,02 a 10 ng/mL para os enantiômeros do carvedilol, hidroxifenilcarvedilol e O-desmetilcarvedilol, os desvios do estudo de precisão e exatidão foram inferiores a 15% e não foi observado efeito matriz. A farmacocinética avaliada por modelo não compartimental mostra acúmulo plasmático dos enantiômeros (R)-(+)-carvedilol, (R)-(+)-O-desmetilcarvedilol e (R)-(+)- hidroxifenilcarvedilol. A disposição cinética e o metabolismo dos enantiômeros do carvedilol não diferem entre os grupos de voluntários não comedicados e comedicados com dose única oral de glibenclamida e metformina. No entanto, os valores de AUC de ambos os enantiômeros do metabólito O-desmetilcarvedilol [(R)- (+): 6,92 vs 10,40 vs 11,91 ng.h/mL e (S)-(-): 2,36 vs 4,26 vs 3,98 ng/h/mL] são menores no grupo de pacientes portadores de diabetes mellitus tipo 2 quando comparados ao grupo de voluntários sadios não comedicados ou comedicados. Em compensação, os valores de AUC de ambos os enantiômeros do metabólito hidroxifenilcarvedilol [(R)-(+): 13,89 vs 6,60 vs 4,88 ng.h/mL e (S)-(-): 7,21 vs 1,50 vs 1,45 ng/h/mL] são maiores no grupo de pacientes portadores de diabetes mellitus tipo 2. Os parâmetros farmacocinéticos de um paciente metabolizador lento do CYP2D6, portador de diabetes mellitus tipo 2 e em tratamento com glibenclamida e metformina, permite inferir redução na formação de ambos os enantiômeros do metabólito hidroxifenilcarvedilol compensada pelo aumento na formação de ambos os enantiômeros do metabólito O-desmetilcarvedilol. Logo, a disposição cinética de ambos os enantiômeros do carvedilol sob a forma inalterada não difere entre metabolizadores rápidos e lentos do CYP2D6. O modelo não linear de efeitos mistos para a análise da disposição cinética e metabolismo populacional dos enantiômeros do carvedilol foi desenvolvido no NONMEM v.7.2 é preciso e possui capacidade preditiva adequada avaliada por métodos visuais do ajuste do modelo aos dados e ii bootstrap. Os valores de biodisponibilidade estimados pelo modelo para os enantiômeros (S)-(-) e (R)-(+)-carvedilol, respectivamente 16,43 e 25,4%, não diferem entre voluntários sadios e pacientes portadores de diabetes mellitus tipo 2 em tratamento com glibenclamida e metformina. Os valores de clearance pelo CYP2D6 estimados para o (S)-(-)-carvedilol foram de 1,65 vs 7,28 L/h, respectivamente, para os voluntários sadios e para os pacientes diabéticos, enquanto os estimados para o enantiômero (R)-(+)-carvedilol foram de 2,69 vs 13,7 L/h. Em relação ao clearance pelo CYP2C9, os valores estimados para o (S)-(-)-carvedilol foram de 16,2 vs 7,71 L/h, respectivamente, para os voluntários sadios e para os pacientes diabéticos, enquanto os estimados para o enantiômero (R)-(+)-carvedilol foram de 25,6 vs 10,5 L/h. Os valores de clearance por outras vias metabólicas são maiores para o (S)-(-)- carvedilol do que para o (R)-(+)-carvedilol (28,2 vs 4,86 L/h) e não diferem entre voluntários sadios e pacientes. Os valores de clearance total de ambos os enantiômeros do carvedilol não diferem entre os voluntários sadios e os pacientes portadores de diabetes mellitus tipo 2 [(S)-(-): 46,05 vs 43,19 L/h e (R)-(+): 33,15 vs 29,06 L/h], considerando que os menores clearances do CYP2C9 são compensados por maiores clearances do CYP2D6. A variação da frequência cardíaca induzida pelo exercício isométrico com o handgrip após a administração de dose única oral de 25 mg de carvedilol racêmico não mostra relação com as concentrações plasmáticas do (S)-(-)-carvedilol. / Carvedilol is an antihypertensive available as racemic mixture, the (S)-(-)- carvedilol is a ??and ?1 adrenergic blocker and (R)-(+)-carvedilol is only na ?1- adrenergic blocker. Carvedilol is metabolized primarily by glucuronidation and by CYP2D6 to hidroxifenilcarvedilol and CYP2C9 to O-desmetilcarvedilol. This study evaluates the disposition and metabolism of carvedilol, hidroxyphenilcarvedilol and Odesmethylcarvedilol enantiomers in health (n=13) and type II diabetes subjects treated with glibenclamide (5 mg/8h) and in a good glycemic control (n=13) and in a CYP2D6 poor metabolizer diabetes subject (n=1). The subjects received a single racemic carvedilol dose of 25 mg. blood samples wore collected until 24h. The heart rate was evaluated durig isometric handgrip exercise. Carvedilol and metabolites enantiomers wore evaluated in plasma sampels by LC-MS/MS. The pharmacokinetics was evaluate by noncompartimental model and higher levels of (R)-(+)-carvedilol, (R)-(+)-Odesmethylcarvedilol e (R)-(+)-hidroxiphenilcarvedilol levels are noticed. The carvedilol pharmacokinetics does not change between healthy and type II diabetes subjects. However the AUC values of both O-desmethylcarvedilol enantiomers are lower [(R)-(+): 6,92 vs 10,40 vs 11,91 ng.h/mL e (S)-(-): 2,36 vs 4,26 vs 3,98 ng/h/mL]in the diabetes subjects and the AUC values of both hidroxyphenilcarvedilol enantiomers are higher [(R)-(+): 13,89 vs 6,60 vs 4,88 ng.h/mL e (S)-(-): 7,21 vs 1,50 vs 1,45 ng/h/mL]. It is noticed in CYP2D6 poor metabolizer diabetes subject lower levels of hidroxyphenilcarvedilol but higher of O-desmetilcarvedilol and carvedilol disposition is not changed. A Non-linear mixed effects modelling was performed in NONMEM v.7.2 the model was validated by visual methods and bootstrap. The bioavailability of (S)-(-) and (R)-(+)-carvedilol was 16,43 e 25,4% and no covariate effect was noticed. The CYP2D6 clearance values were 1,65 vs 7,28 L/h to healthy and diabetes subjects, inasmuch (R)-(+)-carvedilol ones were 25,6 vs 10,5 L/h. The CYP2C9 clearance of (S)-(-)-carvedilol were 16,2 vs 7,71 L/h for healthy and diabetes subjects, while (R)- (+)-carvedilol ones were 25,6 vs 10,5 L/h. The (S)-(-)-carvedilol clearance by other metabolic routes are higher (28,2 vs 4,86 L/h) and does not change between healthy and diabetes subjects. Carvedilol total clearance also does not differ between healthy and diabetes subjects the because the lower CYP2C9 clearance are balanced by the higher CYP2D6 clearance. The cardiac frequency change induced by handgrip isometric exercise is not related with the (S)-(-)-carvedilol plasma levels.