Micropartículas contendo pantoprazol foram preparadas e caracterizadas a fim de se obter sistemas multiparticulados gastro-resistentes. O trabalho foi delineado buscando-se a melhor técnica de preparação das micropartículas, assim como o estudo do processo, aumento de escala e avaliação biológica. A metodologia analítica para quantificação do pantoprazol nas micropartículas foi desenvolvida e validada. O método mostrou-se seletivo, linear, preciso e exato. A estabilidade do pantoprazol em tampão fosfato pH 7,4 foi avaliada para verificar a viabilidade da utilização deste tampão como meio de dissolução. O pantoprazol apresentou-se estável durante 6 h e considerado adequado para estudos de dissolução. A primeira técnica utilizada na preparação de micropartículas foi a evaporação de solvente, utilizando uma emulsão O/O. O polímero utilizado foi Eudragit® S100. As micropartículas apresentaram diâmetro de 56 μm e, segundo análises de DSC e IV, o fármaco apresentou-se molecularmente disperso no polímero. As micropartículas apresentaram atividade anti-ulcerogênica em modelo de ulceração gástrica em ratos por etanol, enquanto a solução aquosa de pantoprazol não apresentou atividade. Estas micropartículas foram comprimidas e permaneceram intactas no interior dos comprimidos. Quanto à proteção do pantoprazol em meio ácido, 61 % da quantidade inicial do fármaco permaneceram estáveis após 30 min em meio ácido. Uma segunda formulação utilizando a mesma técnica foi preparada coma a adição de poli(ε-caprolactona) à formulação de Eudragit® S100. O objetivo da inclusão do segundo polímero foi a obtenção de uma blenda capaz de promover liberação controlada do pantoprazol e ao mesmo tempo conferir gastro-resistência. Esta formulação também apresentou atividade anti-ulcerogênica in vivo. Os comprimidos contendo estas micropartículas apresentaram liberação controlada e gastroresistência. A segunda técnica avaliada no desenvolvimento de micropartículas contendo pantoprazol foi a secagem por aspersão. Micropartículas contendo Eudragit® S100 foram produzidas e apresentaram bom rendimento, eficiência de encapsulação e estabilização do pantoprazol em meio ácido. As micropartículas foram avaliadas quanto a permeação intestinal utilizando modelo de intestino invertido. A permeação intestinal foi diretamente proporcional à liberação em tampão fosfato pH 7,4, estabelecendo uma correlação de nível A. Devido a esses fatores, estas micropartículas foram selecionadas para preparação em escala piloto. Diferentes condições operacionais foram testadas e o diâmetro médio das partículas xxiv variou entre 6.7 e 24.5 μm, influenciado pela concentração inicial de sólidos. As condições operacionais que produziram micropartículas com maior gastroresistência foram selecionadas para estudo de estabilidade. As micropartículas apresentaram-se estáveis por 6 meses em condições aceleradas de armazenamento e não adsorveram umidade ao longo do tempo. A avaliação in vivo demonstrou a atividade anti-ulcerogênica desta formulação. No entanto, a formulação apresentou baixa densidade e fluxo pobre, dificultando a granulação e compressão. A forma farmacêutica desenvolvida foram aglomerados ou soft pellets, contendo micropartículas de pantoprazol e um excipiente de manitol e lecitina preparado por spray-drying. Os aglomerados apresentaram adequadas características de fluxo e rápida desintegração não afetando a gastro-resistência das micropartículas. A técnica de spray-drying também foi utilizada com uma blenda de Eudragit® S100 e HPMC, também visando uma liberação controlada do pantoprazol. As micropartículas apresentaram alta eficiência de encapsulação e também reduziram a formação de úlceras gástricas por etanol em ratos. Os comprimidos contendo micropartículas preparadas com a blenda apresentaram mais de 90 % de estabilização em meio ácido. Este processo também foi escalonado e as melhores condições operacionais determinadas. O processo foi reprodutível em relação ao diâmetro, densidade, eficiência de encapsulação e gastro-resistência. Esta formulação foi estável por 6 meses a 40 °C e 75 % de umidade. As quatro formulações descritas neste trabalho foram testadas quanto à estabilização do pantoprazol frente à luz UVC. O pantoprazol demonstrou ser fotoinstável tanto em solução metanólica como sólido e apenas as micropartículas preparadas com Eudragit® S100 aumentaram a fotoestabilidade do pantoprazol. Baseado no conjunto de resultados, os aglomerados contendo micropartículas de Eudragit® S100 foram selecionadas para serem testadas quanto a sua farmacocinética, em comparação com o comprimido comercial de referência. Os aglomerados demonstraram ser mais rapidamente absorvidos, reduzindo o Tmax de 90 para 43 min, mantendo mesma biodisponibilidade oral. Desta forma, podemos concluir que o pantoprazol foi microencapsulado com sucesso e as micropartículas aumentaram a estabilidade do fármaco em meio ácido e frente à luz, além de reduzir o tempo para atingir a concentração máxima do mesmo. / The aim of the thesis is to develop, characterize and evaluate two drug delivery systems containing gastro-resistant pantoprazole microparticles, one for the prompt dissolution and the other one for controlled release of pantoprazole. First, an analytical method was developed and validated for the quantification of sodium pantoprazole by HPLC. The stability of pantoprazole in phosphate buffer at pH 7.4 was also evaluated during 22 days. The results showed that the method was specific, linear, precise and exact. Pantoprazole was stable in phosphate buffer pH 7.4 for 6 h. Then, the solvent evaporation technique was applied in the preparation of gastroresistant pantoprazole-loaded microparticles using an O/O emulsion. Furthermore, tablets containing the microparticles were also investigated. Microparticles presented spherical and smooth morphologies and they remained intact in the inner surface of tablets. DSC and IR analyses showed that pantoprazole was physically and molecularly dispersed in the polymer. In vivo anti-ulcer evaluation showed that the microparticles were able to protect the rat stomachs against ulcer formation by ethanol, while the drug aqueous solution did not present activity. Concerning the acid protection, tablets showed a satisfactory drug protection in acid medium (61 % after 30 min). As a second formulation, microparticles of poly(ε-caprolactone) blended with Eudragit® S100 were prepared in order to provide controlled release and gastroresistance. This formulation showed in vivo protection of stomachs against ulceration caused by ethanol in rats. These microparticles were tableted and the tablets demonstrated slower drug release and higher acid protection than the microparticles before tableting. The spray drying technique was also used to prepare pantoprazoleloaded microparticles. Microparticles containing pantoprazole and Eudragit S100® presented high encapsulation efficiency and good stabilization in acid medium. Microparticles prevented ulceration by ethanol in vivo. These microparticles showed more adequate characteristics for the preparation of a drug delivery system than the one prepared by solvent evaporation. The physical characteristics of pantoprazole microparticles produced in different spray dryers and operational conditions were investigated. In all conditions tested it was possible to obtain powders that presented spherical shape microparticles, with mean sizes from 6.7 to 24.5 μm. The size was xxvi mainly affected by the initial feed concentration (2.2 or 6.6% w/w). All powders presented very poor flow. Under accelerated conditions of storage, the selected microparticles were stable for 6 months. The microparticles couldn’t be tableted and then, the microparticles were agglomerated with mannitol/lecithin powder. The agglomerates presented good technological properties and did not influence the drug release and the gastro-resistance of the pantoprazole microencapsulated. The spray drying technique was also used to prepare microparticles aiming to provide gastroresistance and to control the drug release, using a blend of Eudragit S100® and HPMC. DSC analyses showed that the drug is molecularly dispersed in the microparticles, and in vivo anti-ulcer evaluation demonstrated that microparticles were effective in protecting stomach against ulceration. In vitro gastro-resistance study showed that the microparticles stabilized pantoprazole in 62.0 % and tablets containing the microparticles in 97.5 % and provided a controlled release of the drug. This formulation was also studied in different scales of production and spray-drier designs. The microparticles were produced in different spray-driers and operational conditions at laboratory and pilot scales. The microparticles produced with two fluid nozzle atomizer and 196 kPa were prepared in three consecutive days for the process validation. The powders showed reproducible diameter, low polydispersity, similar bulk densities, encapsulation efficiency and gastro-resistance. These microparticles were evaluated for their accelerate stability. The microparticles presented less than 5 % of degradation after 180 days at 40 °C and 75 % of RH. These same microparticles were agglomerated using mannitol/lechitin spray-dried as excipient. Different amounts of lecithin and mannitol were used, but only one formulation did not alter the pantoprazole release from the microparticles, as well as the gastro-resistance. The four different formulations of microparticles characterized in this study were tested for the stabilization of pantoprazol under UVC light. Only the microparticles prepared with Eudragit® S100 improved the drug photostability. Based on the results, the agglomerates containing microparticles prepared by spray-drying with Eudragit® S100 were selected for the pharmacokinetics study in dogs. The agglomerates presented similar AUC than the reference tablet, but reduced the Tmax. In conclusion, pantopazole-loaded microparticles were successfully prepared and the stability of pantoprazol in acid medium and under light was improved. Furthermore, the time to peak plasma was reduced.

As reações de cicloadição 1,3-dipolar são uma poderosa ferramenta para a síntese de uma variedade de anéis heterocíclicos de cinco membros. A cicloadição de óxidos de nitrila à olefinas, em particular, é de considerável interesse para a obtenção de isoxazolinas, que são intermediários versáteis na síntese de produtos naturais e de materiais com potencial aplicação como cristais líquidos. A Teoria do Funcional da Densidade foi utilizada para estudar o mecanismo da reação cicloadição [3+2] 1,3-dipolar que ocorre, inicialmente, entre o óxido de benzonitrila e o ácido vinilacético. Para tal, foram empregados os funcionais PBE1PBE, B3LYP e CAM-B3LYP, no nível 6-311+G(2d,p). O efeito do solvente foi avaliado através dos modelos PCM e CPCM, com os solventes THF, acetonitrila e formamida. A análise dos Orbitais Moleculares de Fronteira e do recente modelo da distorção e interação do estado de transição (TS), foram utilizadas para explicar a regioquímica dos produtos obtidos e a formação do bisaduto 2:1, originário de duas sucessivas cicloadições envolvendo o óxido de benzonitrila. Na primeira etapa da reação, os cálculos evidenciaram a formação do produto 3,5-dissubstiuído. Embora existam diferenças quantitativas nas barreiras de ativação e reação calculadas com os três diferentes funcionais, a previsão dos produtos majoritários e estados de transição mais favoráveis é a mesma, independentemente do funcional utilizado. Contudo, a conformação dos estados de transição e dos produtos intermediário e final da reação sofre uma pequena alteração com a inclusão do efeito do solvente. A energia de ativação nas duas cicloadições aumenta com o incremento da polaridade do solvente, porém, a possibilidade de formação de uma ligação de hidrogênio no estado de transição é responsável por uma diminuição na energia total de ativação. Esse resultado está diretamente vinculado à polaridade do TS. Quando comparados os resultados obtidos com os dois modelos de solvente, observou-se que ΔE≠ e ΔEreação são essencialmente as mesmas, embora as energias eletrônicas calculadas com CPCM sejam levemente inferiores às calculadas com PCM. / The 1,3-dipolar cycloaddition reactions are a powerful tool for synthesizing a wide range of 5-membered heterocyclic rings. Particularly, the cycloaddition of nitrile oxides to olefins is considerably interesting to obtain isoxazolines, which are versatile intermediaries in the synthesis of natural products and materials with potential application such as liquid crystals. The Density Functional Theory has been used to study the [3+2] 1,3-dipolar cycloaddition reaction mechanism that initially occurs between benzonitrile oxide and vinylacetic acid. To do that, PBE1PBE, B3LYP and CAM-B3LYP functionals have been used at level 6- 311+G(2d,p). The solvent effect was evaluated through the PCM and CPCM models, with the THF, acetonitrile and formamide solvents. The analysis of the Frontier Molecular Orbitals and of the recent distortion and interaction model of transition state (TS) have been used to explain the regiochemistry of the products obtained and the formation of the bisadduct 2:1, which is originated from two successive cycloadditions involving benzonitrile oxide. In the first reaction step, the calculations showed the formation of the 3,5-dissubstituted product. Although there are quantitative differences in the activation and reaction barriers calculated with the three different functionals, the forecasting of more favorable majoritary products and transition states is the same, no matter the functional used. However, the conformation of the transition states and of the final and intermediary products of the reaction is slightly changed by the inclusion of the solvent effect. The activation energy of both cycloadditions increases with the polarity increment of the solvent, but the possibility of formation of a hydrogen bond in the transition state is responsible for a reduction of the total activation energy. That result is directly linked to the TS polarity. When we compare the results obtained with the two solvent models, we observe that ΔE≠ and ΔEreaction are essentially the same, although the electronic energies calculated with CPCM are slightly smaller than the ones calculated with PCM.

O fluxo de injeção e o solvente orgânico, utilizado no preparo de nanoesferas poliméricas, são parâmetros experimentais que controlam o diâmetro e a distribuição de diâmetro das nanopartículas, formadas pelo processo conhecido como nucleação. Considerando as nanocápsulas de núcleo lipídico, formadas pelo processo de auto-organização, estes parâmetros experimentais ainda não foram explorados. Assim, esse trabalho propõe avaliar o fluxo de injeção e o solvente orgânico na preparação destas suspensões aquosas, caracterizando físicoquimicamente estes sistemas. Para variação de fluxo de injeção, utilizou-se uma bomba peristáltica, sendo possível a avaliação dos seguintes fluxos: 5, 8, 12, 15, 21 e 38 mL min¯¹. O diâmetro das nanocápsulas diminuiu de 256±9 nm a 127 ±8 nm pela técnica de difração de laser e 220±9 nm a 124±13 nm, segundo a técnica de espectroscopia de correlação de fótons. Os solventes orgânicos avaliados foram a acetona, acetonitrila e 1,4-Dioxano. Observou-se que a acetonitrila se mostrou adequada para a condição previamente otimizada com acetona, ao passo que o 1,4-Dioxano apresentou um pico micrométrico em sua distribuição. Assim, foi possível modelar este estudo através de um fatorial de design 2², onde têm-se dois fatores, fluxo de injeção e solvente orgânico, em dois níveis, nos fluxos de 5 e 38 mL min¯¹ e considerando os solventes acetona e acetonitrila. Como resultado, viu-se que o fluxo de injeção é o parâmetro de maior influência na preparação destas suspensões aquosas, se comparado ao solvente orgânico selecionado. Para elucidar o papel do solvente orgânico na preparação destes sistemas, calculouse os parâmetros de solubilidade e os coeficientes de difusão solvente orgânico\água e água\solvente orgânico para os três pares avaliados neste trabalho. Viu-se que os parâmetros de solubilidade e os coeficientes de difusão solvente orgânico\água explicam a não variação do diâmetro de partícula em função do solvente orgânico. Ainda, realizou-se um estudo de viscosidade, em função do log [PCL], para fases orgânicas preparadas com acetonitrila e 1,4- dioxano. Obteve-se o valor de 2,30 mg mL¯¹ para a concentração de agregação crítica quando utilizado o 1,4-Dioxano e 10,47 mg mL¯¹ para a fase orgânica preparada com acetonitrila. Então, pode-se dizer que este valor elevado encontrado para a acetonitrila é uma vantagem de sua utilização, uma vez que as características nanoscópicas são mantidas e um maior número de partículas pode ser formado. / Flow rate and organic solvent, used to prepare polimeric nanospheres, are experimental parameters that control the size and the size distribution curves of these nanoparticles, formed by particle nucleation. Considering the lipid core nanocapsules, formed by self-assembled process, these experimental parameters are not evaluated yet. Considering those, this work proposes to evaluate the flow rate and the organic solvent in the preparation of these aqueous suspensions, characterizing them physicochemically. To change the flow rate, it was used a peristaltic pump, it being possible to evaluate the following flows: 5, 12, 15, 21 and 38 mL min‾¹. The nanocapsules diameters decreased from 256±9 nm to 127 ±8 nm, by laser difratometry and 220±9 nm to 124±13 nm, by the photon correlation spectroscopy technique. The organic solvents evaluated were acetone, acetonitrle and 1,4-dioxane. It was observed that the acetonitrile was adequate for the condition previously optimized with acetone, whereas in the 1,4-dioxane distribution apears a micrometric peak. So, it was possible to modelate this study by a 2² factorial design, two factors, flow rate and organic solvent, in two levels, 5 and 38 mL min‾¹, considering acetone and acetonitrile. As a result, it was seen that the flow rate is the most influential parameter in the preparation of aqueous suspensions, compared to organic solvent selected. To elucidate the role of organic solvent in these systems, it was calculated the solubility parameter and the diffusion coefficients organic solvent/water and water/organic solvent to the three pairs evaluated in this work. It was seen that the solubility parameter and diffusion coefficient organic solvent/water explain the same diameter of the nanocapsules, even the change on the organic solvent. Even so, it was done a viscosity study, as a function of log [PCL], to organic phases prepared with acetonitrile and 1,4-dioxane. It was obtained a value of 2,30 mg mL‾¹ to the critical aggregation concentration to the 1,4-dioxane solvent, and the value of 10,47 mg mL‾¹ to the acetonitrile solvent. So, it can be said that this high value found for acetonitrile is an advantage in its use, since the nanoscopic characteristics are maintained and a larger number of nanoparticles can be formed.

Orientador: Prof. Dr. Hueder Paulo Moisés de Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2016. / As propriedades fotofísicas e fotoquímica de quatro ftalocianinas comerciais (parte A) foram investigadas em DMSO, DMSO80%/THF20%, DMSO60%/THF40%, DMSO40%/THF60%, DMSO20%/THF80% e THF (v/v). Quatro ftalocianinas foram sintetizadas (parte B), sendo elas a metil ftalocianina de zinco (MetZnPc), metil ftalocianina de cloro-alumínio (MetAlClPc), terc-butil ftalocianina de zinco (TbutZnPc) e terc-butil ftalocianina de cloro-alumínio (TbutAlClPc). Suas propriedades fotofísicas e fotoquímica também foram estudadas em diferentes solventes, sendo eles THF, DMF, DMSO, CHCl3 e MeOH. Para o estudo dos tempos de vida, foi utilizada a técnica de tempo correlacionado de contagem de único fóton (TCSPC). Nas ftalocianinas comerciais, o método indireto utilizando DPBF foi utilizado para demonstrar a geração de espécies reativas de oxigênio dos compostos. O método direto, que analisa as curvas de decaimento de fosforescência do oxigênio singlete em 1270 nm, também foi empregado, tanto para as ftalocianinas comercias quanto para as ftalocianinas sintetizadas. A influência do metal central nas propriedades fotofísicas, fotoquímica e o efeito do solvente foram discutidos em todos os compostos estudados, tanto da parte A quanto da parte B. Para os compostos sintetizados, o estudo do efeito da agregação foi investigado em THF. Verificou-se o efeito dos ligantes periféricos e axiais, bem como o efeito dos metais complexados em todas as propriedades estudadas. / Photophysical and photochemical properties of four commercial phthalocyanines (part A) were investigated in DMSO, DMSO80%/THF20%, DMSO60%/THF40%, DMSO40%/THF60%, DMSO20%/THF80% and THF. Four phthalocyanines were synthesized (part B), they are methyl zinc phthalocyanine (MetZnPc), methyl aluminum-chloride phthalocyanine (MetAlClPc), tert-butyl zinc phthalocyanine (TbutZnPc) and tert-butyl aluminum-chloride phthalocyanine (TbutAlClPc). Their photophysical and photochemical properties have also been studied in different solvents, THF, DMF, DMSO, CHCl3 and MeOH. Fluorescence lifetimes were recorded using a time correlated single photon counting setup (TCSPC) technique. In commercial phthalocyanines, the chemical method, using DPBF as a quencher, was employed in order to demonstrate the generation of reactive oxygen species. Direct method, which analyzes phosphorescence decay curves of singlet oxygen at 1270 nm, was also employed, both for commercial phthalocyanines and for the synthesized phthalocyanines. The influence of central metal ions on the photophysical and photochemical properties and the influence of media were discussed in all studied compounds, both in part A and part B. For the synthesized compounds, the aggregation effect study was investigated in THF. The effect of peripheral and axial ligands as well as the effect of the complexed metal ion in all the studied properties were investigated.

Micropartículas contendo pantoprazol foram preparadas e caracterizadas a fim de se obter sistemas multiparticulados gastro-resistentes. O trabalho foi delineado buscando-se a melhor técnica de preparação das micropartículas, assim como o estudo do processo, aumento de escala e avaliação biológica. A metodologia analítica para quantificação do pantoprazol nas micropartículas foi desenvolvida e validada. O método mostrou-se seletivo, linear, preciso e exato. A estabilidade do pantoprazol em tampão fosfato pH 7,4 foi avaliada para verificar a viabilidade da utilização deste tampão como meio de dissolução. O pantoprazol apresentou-se estável durante 6 h e considerado adequado para estudos de dissolução. A primeira técnica utilizada na preparação de micropartículas foi a evaporação de solvente, utilizando uma emulsão O/O. O polímero utilizado foi Eudragit® S100. As micropartículas apresentaram diâmetro de 56 μm e, segundo análises de DSC e IV, o fármaco apresentou-se molecularmente disperso no polímero. As micropartículas apresentaram atividade anti-ulcerogênica em modelo de ulceração gástrica em ratos por etanol, enquanto a solução aquosa de pantoprazol não apresentou atividade. Estas micropartículas foram comprimidas e permaneceram intactas no interior dos comprimidos. Quanto à proteção do pantoprazol em meio ácido, 61 % da quantidade inicial do fármaco permaneceram estáveis após 30 min em meio ácido. Uma segunda formulação utilizando a mesma técnica foi preparada coma a adição de poli(ε-caprolactona) à formulação de Eudragit® S100. O objetivo da inclusão do segundo polímero foi a obtenção de uma blenda capaz de promover liberação controlada do pantoprazol e ao mesmo tempo conferir gastro-resistência. Esta formulação também apresentou atividade anti-ulcerogênica in vivo. Os comprimidos contendo estas micropartículas apresentaram liberação controlada e gastroresistência. A segunda técnica avaliada no desenvolvimento de micropartículas contendo pantoprazol foi a secagem por aspersão. Micropartículas contendo Eudragit® S100 foram produzidas e apresentaram bom rendimento, eficiência de encapsulação e estabilização do pantoprazol em meio ácido. As micropartículas foram avaliadas quanto a permeação intestinal utilizando modelo de intestino invertido. A permeação intestinal foi diretamente proporcional à liberação em tampão fosfato pH 7,4, estabelecendo uma correlação de nível A. Devido a esses fatores, estas micropartículas foram selecionadas para preparação em escala piloto. Diferentes condições operacionais foram testadas e o diâmetro médio das partículas xxiv variou entre 6.7 e 24.5 μm, influenciado pela concentração inicial de sólidos. As condições operacionais que produziram micropartículas com maior gastroresistência foram selecionadas para estudo de estabilidade. As micropartículas apresentaram-se estáveis por 6 meses em condições aceleradas de armazenamento e não adsorveram umidade ao longo do tempo. A avaliação in vivo demonstrou a atividade anti-ulcerogênica desta formulação. No entanto, a formulação apresentou baixa densidade e fluxo pobre, dificultando a granulação e compressão. A forma farmacêutica desenvolvida foram aglomerados ou soft pellets, contendo micropartículas de pantoprazol e um excipiente de manitol e lecitina preparado por spray-drying. Os aglomerados apresentaram adequadas características de fluxo e rápida desintegração não afetando a gastro-resistência das micropartículas. A técnica de spray-drying também foi utilizada com uma blenda de Eudragit® S100 e HPMC, também visando uma liberação controlada do pantoprazol. As micropartículas apresentaram alta eficiência de encapsulação e também reduziram a formação de úlceras gástricas por etanol em ratos. Os comprimidos contendo micropartículas preparadas com a blenda apresentaram mais de 90 % de estabilização em meio ácido. Este processo também foi escalonado e as melhores condições operacionais determinadas. O processo foi reprodutível em relação ao diâmetro, densidade, eficiência de encapsulação e gastro-resistência. Esta formulação foi estável por 6 meses a 40 °C e 75 % de umidade. As quatro formulações descritas neste trabalho foram testadas quanto à estabilização do pantoprazol frente à luz UVC. O pantoprazol demonstrou ser fotoinstável tanto em solução metanólica como sólido e apenas as micropartículas preparadas com Eudragit® S100 aumentaram a fotoestabilidade do pantoprazol. Baseado no conjunto de resultados, os aglomerados contendo micropartículas de Eudragit® S100 foram selecionadas para serem testadas quanto a sua farmacocinética, em comparação com o comprimido comercial de referência. Os aglomerados demonstraram ser mais rapidamente absorvidos, reduzindo o Tmax de 90 para 43 min, mantendo mesma biodisponibilidade oral. Desta forma, podemos concluir que o pantoprazol foi microencapsulado com sucesso e as micropartículas aumentaram a estabilidade do fármaco em meio ácido e frente à luz, além de reduzir o tempo para atingir a concentração máxima do mesmo. / The aim of the thesis is to develop, characterize and evaluate two drug delivery systems containing gastro-resistant pantoprazole microparticles, one for the prompt dissolution and the other one for controlled release of pantoprazole. First, an analytical method was developed and validated for the quantification of sodium pantoprazole by HPLC. The stability of pantoprazole in phosphate buffer at pH 7.4 was also evaluated during 22 days. The results showed that the method was specific, linear, precise and exact. Pantoprazole was stable in phosphate buffer pH 7.4 for 6 h. Then, the solvent evaporation technique was applied in the preparation of gastroresistant pantoprazole-loaded microparticles using an O/O emulsion. Furthermore, tablets containing the microparticles were also investigated. Microparticles presented spherical and smooth morphologies and they remained intact in the inner surface of tablets. DSC and IR analyses showed that pantoprazole was physically and molecularly dispersed in the polymer. In vivo anti-ulcer evaluation showed that the microparticles were able to protect the rat stomachs against ulcer formation by ethanol, while the drug aqueous solution did not present activity. Concerning the acid protection, tablets showed a satisfactory drug protection in acid medium (61 % after 30 min). As a second formulation, microparticles of poly(ε-caprolactone) blended with Eudragit® S100 were prepared in order to provide controlled release and gastroresistance. This formulation showed in vivo protection of stomachs against ulceration caused by ethanol in rats. These microparticles were tableted and the tablets demonstrated slower drug release and higher acid protection than the microparticles before tableting. The spray drying technique was also used to prepare pantoprazoleloaded microparticles. Microparticles containing pantoprazole and Eudragit S100® presented high encapsulation efficiency and good stabilization in acid medium. Microparticles prevented ulceration by ethanol in vivo. These microparticles showed more adequate characteristics for the preparation of a drug delivery system than the one prepared by solvent evaporation. The physical characteristics of pantoprazole microparticles produced in different spray dryers and operational conditions were investigated. In all conditions tested it was possible to obtain powders that presented spherical shape microparticles, with mean sizes from 6.7 to 24.5 μm. The size was xxvi mainly affected by the initial feed concentration (2.2 or 6.6% w/w). All powders presented very poor flow. Under accelerated conditions of storage, the selected microparticles were stable for 6 months. The microparticles couldn’t be tableted and then, the microparticles were agglomerated with mannitol/lecithin powder. The agglomerates presented good technological properties and did not influence the drug release and the gastro-resistance of the pantoprazole microencapsulated. The spray drying technique was also used to prepare microparticles aiming to provide gastroresistance and to control the drug release, using a blend of Eudragit S100® and HPMC. DSC analyses showed that the drug is molecularly dispersed in the microparticles, and in vivo anti-ulcer evaluation demonstrated that microparticles were effective in protecting stomach against ulceration. In vitro gastro-resistance study showed that the microparticles stabilized pantoprazole in 62.0 % and tablets containing the microparticles in 97.5 % and provided a controlled release of the drug. This formulation was also studied in different scales of production and spray-drier designs. The microparticles were produced in different spray-driers and operational conditions at laboratory and pilot scales. The microparticles produced with two fluid nozzle atomizer and 196 kPa were prepared in three consecutive days for the process validation. The powders showed reproducible diameter, low polydispersity, similar bulk densities, encapsulation efficiency and gastro-resistance. These microparticles were evaluated for their accelerate stability. The microparticles presented less than 5 % of degradation after 180 days at 40 °C and 75 % of RH. These same microparticles were agglomerated using mannitol/lechitin spray-dried as excipient. Different amounts of lecithin and mannitol were used, but only one formulation did not alter the pantoprazole release from the microparticles, as well as the gastro-resistance. The four different formulations of microparticles characterized in this study were tested for the stabilization of pantoprazol under UVC light. Only the microparticles prepared with Eudragit® S100 improved the drug photostability. Based on the results, the agglomerates containing microparticles prepared by spray-drying with Eudragit® S100 were selected for the pharmacokinetics study in dogs. The agglomerates presented similar AUC than the reference tablet, but reduced the Tmax. In conclusion, pantopazole-loaded microparticles were successfully prepared and the stability of pantoprazol in acid medium and under light was improved. Furthermore, the time to peak plasma was reduced.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-07-26T20:04:29Z No. of bitstreams: 1 RODRIGO ALBUQUERQUE BATISTA – DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2009.pdf: 1371116 bytes, checksum: e83cb01217e145c19452e17728123ea0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-26T20:04:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RODRIGO ALBUQUERQUE BATISTA – DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2009.pdf: 1371116 bytes, checksum: e83cb01217e145c19452e17728123ea0 (MD5) Previous issue date: 2009-03-31 / A destilação é um dos processos de separação mais importantes e que também, mais consomem energia em indústrias químicas e petroquímicas. Portanto sua operação otimizada é condição sine qua non para viabilidade dos negócios. Além do alto consumo, em alguns processos ocorre a formação de compostos azeotrópicos que se mantêm presentes na destilação; estes se classificam entre homogêneos e heterogêneos. Este trabalho abordou a otimização do sistema de purificação de solvente (trem de destilação) de uma das unidades da Braskem, o qual é constituído por duas colunas de destilação e um vaso de flash. A planta onde está localizado o sistema de purificação produz polietilenos de Alta Densidade (PEAD) e de Ultra Alto peso Molecular (PEUAPM) através da tecnologia Slurry. A polimerização é realizada em suspensão de solvente e utiliza reatores do tipo mistura perfeita (CSTR). A perda de solvente e o consumo de vapor representam 80% do custo variável após matérias primas da planta de produção de polietileno de alta densidade tecnologia slurry da MCI – Mitsubishi Chemical Inc. A otimização das colunas de destilação da Planta PE2 da Braskem utilizando modelo termodinâmico de Peng Robinson através do simulador comercial Aspen Plus demonstrou potencial de economia de 1.200.000 R$/ano. / The distillation is the most important separation process in chemical engineer, on the other hand it is the highest industry energy consumer. Therefore, optimized operation is essential to business feasibility. In some process happen the azeotropic moisture is formed that is hold in the distillation section, they can be classified as homogeneous or heterogeneous. This work approached the optimization of the Solvent Purification System (distillation train) from Braskem PE2 unit who is built up from to two distillation columns and one flash drum. The PE2 unit who produce High Density Polyethylene and Ultra High Molecular Weight Polyethylene by slurry process from Mitsubishi Chemical Corporation is localized in Camacari, Brazil. The polymerization is conduced in a solvent suspension and use Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR) type. The solvent lost and the steam consumer together the 80% from the variable cost, before raw material, in High Densit y Polyethylene and Ultra High Molecular Weight Polyethylene by slurry process from Mitsubishi Chemical Corporation. The optimization from Braskem PE2 Unit distillation system, using thermodynamic model Peng Robinson through the Aspen Plus commercial simulator presented 1.200.000 R$/y.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-07-25T23:16:56Z No. of bitstreams: 1 MarciaGabrieleGoncalvesDeSousaLima_DISSERT.pdf: 503985 bytes, checksum: 91a629d4653d03d67f3bd647b545c778 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-08-04T21:49:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MarciaGabrieleGoncalvesDeSousaLima_DISSERT.pdf: 503985 bytes, checksum: 91a629d4653d03d67f3bd647b545c778 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-04T21:49:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarciaGabrieleGoncalvesDeSousaLima_DISSERT.pdf: 503985 bytes, checksum: 91a629d4653d03d67f3bd647b545c778 (MD5) Previous issue date: 2015-10-29 / Esse trabalho de pesquisa tem por objetivo, fazer um estudo sobre a teoria alg?brica dos polin?mios matriciais m?nicos, bem como das defini??es, conceitos e propriedades de no que diz respeito a bloco autovalores, bloco autovetores e solventes de P(X). Investigando as principais rela??es entre o polin?mio matricial e as matrizes bloco. Companheira e bloco Vandermonde. Estudamos a constru??o de polin?mios matriciais com determinados solventes e a extens?on da M?todo da Pot?ncia , para calcular blocos autovalores da matriz Companheira e solventes de P(X). Atrav?s da rela??o entre o bloco autovalor dominante da matriz Companheira e o solvente dominante de P(X) ? poss?vel obtermos a converg?ncia do algoritmo para o solvente dominante do polin?mio matricial m?nico. Ilustramos com exemplos num?ricos para casos distintos de converg?ncia. / This research work aims to make a study of the algebraic theory of matrix monic polynomials, as well as the definitions, concepts and properties with respect to block eigenvalues, block eigenvectors and solvents of P(X). We investigte the main relations between the matrix polynomial and the Companion and Vandermonde matrices. We study the construction of matrix polynomials with certain solvents and the extention of the Power Method, to calculate block eigenvalues and solvents of P(X). Through the relationship between the dominant block eigenvalue of the Companion matrix and the dominant solvent of P(X) it is possible to obtain the convergence of the algorithm for the dominant solvent of the matrix polynomial. We illustrate with numerical examples for diferent cases of convergence.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-05-04T18:35:26Z No. of bitstreams: 1 DanielleAlvesRibeiroDaSilva_DISSERT.pdf: 5450064 bytes, checksum: c23d50febf4321ea447e096aae5c4826 (MD5) / Approved for entry into archive by Monica Paiva (monicalpaiva@hotmail.com) on 2017-05-04T18:41:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DanielleAlvesRibeiroDaSilva_DISSERT.pdf: 5450064 bytes, checksum: c23d50febf4321ea447e096aae5c4826 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-04T18:41:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DanielleAlvesRibeiroDaSilva_DISSERT.pdf: 5450064 bytes, checksum: c23d50febf4321ea447e096aae5c4826 (MD5) Previous issue date: 2016-03-07 / No Brasil, em especial no Nordeste, h? grande ocorr?ncia de reservat?rios contendo ?leos pesados. Um dos processos promissores para a recupera??o desse ?leo ? a drenagem gravitacional assistida com vapor e solvente (ES-SAGD) que utiliza dois po?os horizontais paralelos, onde o injetor ? disposto acima do produtor. A realiza??o do processo se d? mediante a inje??o de um aditivo de hidrocarboneto em baixa concentra??o em conjunto com vapor. O vapor contribui com calor para redu??o da viscosidade do ?leo e o solvente ajuda na miscibilidade, reduzindo a tens?o interfacial entre ?leo/solvente. A principal for?a atuante neste processo ? a gravitacional e a transfer?ncia de calor ocorre por meio da condu??o, convec??o e pelo calor latente do vapor. A mobilidade do fluido deslocado ? ent?o melhorada, implicando num aumento do fator de recupera??o. Para melhor compreender esse processo foi realizado um estudo num?rico utilizando o m?todo ES-SAGD num reservat?rio 2D, onde se verificou a sensibilidade de alguns par?metros operacionais (temperatura, vaz?o de inje??o de vapor, qualidade do vapor, tipo de solvente injetado, porcentagem de solvente e dist?ncia vertical entre o po?o produtor e injetor) sobre o fator de recupera??o. Foi encontrado que o solvente melhora a produ??o do ?leo. Contudo, dependendo da dist?ncia vertical entre os po?os e a quantidade de vapor injetado, n?o existe a antecipa??o do banco de ?leo como observados em outros trabalhos, mostrando a import?ncia da an?lise destes par?metros. Com isso foi realizado a an?lise energ?tica para diferentes dist?ncias verticais, constatando que quanto maior a dist?ncia vertical maior a perda energ?tica e maior o fator de recupera??o. Al?m de ter constatado que a adi??o de solvente ao sistema faz com que as perdas energ?ticas para as camadas sobrejacentes e subjacentes diminuam. Neste estudo, foram utilizados modelos semissint?ticos, por?m com dados de reservat?rio com caracter?sticas semelhantes ao do Nordeste Brasileiro. As simula??es foram realizadas no m?dulo STARS (Steam, Thermal and Advanced Process Reservoir Simulator) do programa da CMG (Computer Modelling Group), vers?o 2014. / No Brasil, em especial no Nordeste, h? grande ocorr?ncia de reservat?rios contendo ?leos pesados. Um dos processos promissores para a recupera??o desse ?leo ? a drenagem gravitacional assistida com vapor e solvente (ES-SAGD) que utiliza dois po?os horizontais paralelos, onde o injetor ? disposto acima do produtor. A realiza??o do processo se d? mediante a inje??o de um aditivo de hidrocarboneto em baixa concentra??o em conjunto com vapor. O vapor contribui com calor para redu??o da viscosidade do ?leo e o solvente ajuda na miscibilidade, reduzindo a tens?o interfacial entre ?leo/solvente. A principal for?a atuante neste processo ? a gravitacional e a transfer?ncia de calor ocorre por meio da condu??o, convec??o e pelo calor latente do vapor. A mobilidade do fluido deslocado ? ent?o melhorada, implicando num aumento do fator de recupera??o. Para melhor compreender esse processo foi realizado um estudo num?rico utilizando o m?todo ES-SAGD num reservat?rio 2D, onde se verificou a sensibilidade de alguns par?metros operacionais (temperatura, vaz?o de inje??o de vapor, qualidade do vapor, tipo de solvente injetado, porcentagem de solvente e dist?ncia vertical entre o po?o produtor e injetor) sobre o fator de recupera??o. Foi encontrado que o solvente melhora a produ??o do ?leo. Contudo, dependendo da dist?ncia vertical entre os po?os e a quantidade de vapor injetado, n?o existe a antecipa??o do banco de ?leo como observados em outros trabalhos, mostrando a import?ncia da an?lise destes par?metros. Com isso foi realizado a an?lise energ?tica para diferentes dist?ncias verticais, constatando que quanto maior a dist?ncia vertical maior a perda energ?tica e maior o fator de recupera??o. Al?m de ter constatado que a adi??o de solvente ao sistema faz com que as perdas energ?ticas para as camadas sobrejacentes e subjacentes diminuam. Neste estudo, foram utilizados modelos semissint?ticos, por?m com dados de reservat?rio com caracter?sticas semelhantes ao do Nordeste Brasileiro. As simula??es foram realizadas no m?dulo STARS (Steam, Thermal and Advanced Process Reservoir Simulator) do programa da CMG (Computer Modelling Group), vers?o 2014.

As reações de cicloadição 1,3-dipolar são uma poderosa ferramenta para a síntese de uma variedade de anéis heterocíclicos de cinco membros. A cicloadição de óxidos de nitrila à olefinas, em particular, é de considerável interesse para a obtenção de isoxazolinas, que são intermediários versáteis na síntese de produtos naturais e de materiais com potencial aplicação como cristais líquidos. A Teoria do Funcional da Densidade foi utilizada para estudar o mecanismo da reação cicloadição [3+2] 1,3-dipolar que ocorre, inicialmente, entre o óxido de benzonitrila e o ácido vinilacético. Para tal, foram empregados os funcionais PBE1PBE, B3LYP e CAM-B3LYP, no nível 6-311+G(2d,p). O efeito do solvente foi avaliado através dos modelos PCM e CPCM, com os solventes THF, acetonitrila e formamida. A análise dos Orbitais Moleculares de Fronteira e do recente modelo da distorção e interação do estado de transição (TS), foram utilizadas para explicar a regioquímica dos produtos obtidos e a formação do bisaduto 2:1, originário de duas sucessivas cicloadições envolvendo o óxido de benzonitrila. Na primeira etapa da reação, os cálculos evidenciaram a formação do produto 3,5-dissubstiuído. Embora existam diferenças quantitativas nas barreiras de ativação e reação calculadas com os três diferentes funcionais, a previsão dos produtos majoritários e estados de transição mais favoráveis é a mesma, independentemente do funcional utilizado. Contudo, a conformação dos estados de transição e dos produtos intermediário e final da reação sofre uma pequena alteração com a inclusão do efeito do solvente. A energia de ativação nas duas cicloadições aumenta com o incremento da polaridade do solvente, porém, a possibilidade de formação de uma ligação de hidrogênio no estado de transição é responsável por uma diminuição na energia total de ativação. Esse resultado está diretamente vinculado à polaridade do TS. Quando comparados os resultados obtidos com os dois modelos de solvente, observou-se que ΔE≠ e ΔEreação são essencialmente as mesmas, embora as energias eletrônicas calculadas com CPCM sejam levemente inferiores às calculadas com PCM. / The 1,3-dipolar cycloaddition reactions are a powerful tool for synthesizing a wide range of 5-membered heterocyclic rings. Particularly, the cycloaddition of nitrile oxides to olefins is considerably interesting to obtain isoxazolines, which are versatile intermediaries in the synthesis of natural products and materials with potential application such as liquid crystals. The Density Functional Theory has been used to study the [3+2] 1,3-dipolar cycloaddition reaction mechanism that initially occurs between benzonitrile oxide and vinylacetic acid. To do that, PBE1PBE, B3LYP and CAM-B3LYP functionals have been used at level 6- 311+G(2d,p). The solvent effect was evaluated through the PCM and CPCM models, with the THF, acetonitrile and formamide solvents. The analysis of the Frontier Molecular Orbitals and of the recent distortion and interaction model of transition state (TS) have been used to explain the regiochemistry of the products obtained and the formation of the bisadduct 2:1, which is originated from two successive cycloadditions involving benzonitrile oxide. In the first reaction step, the calculations showed the formation of the 3,5-dissubstituted product. Although there are quantitative differences in the activation and reaction barriers calculated with the three different functionals, the forecasting of more favorable majoritary products and transition states is the same, no matter the functional used. However, the conformation of the transition states and of the final and intermediary products of the reaction is slightly changed by the inclusion of the solvent effect. The activation energy of both cycloadditions increases with the polarity increment of the solvent, but the possibility of formation of a hydrogen bond in the transition state is responsible for a reduction of the total activation energy. That result is directly linked to the TS polarity. When we compare the results obtained with the two solvent models, we observe that ΔE≠ and ΔEreaction are essentially the same, although the electronic energies calculated with CPCM are slightly smaller than the ones calculated with PCM.

O fluxo de injeção e o solvente orgânico, utilizado no preparo de nanoesferas poliméricas, são parâmetros experimentais que controlam o diâmetro e a distribuição de diâmetro das nanopartículas, formadas pelo processo conhecido como nucleação. Considerando as nanocápsulas de núcleo lipídico, formadas pelo processo de auto-organização, estes parâmetros experimentais ainda não foram explorados. Assim, esse trabalho propõe avaliar o fluxo de injeção e o solvente orgânico na preparação destas suspensões aquosas, caracterizando físicoquimicamente estes sistemas. Para variação de fluxo de injeção, utilizou-se uma bomba peristáltica, sendo possível a avaliação dos seguintes fluxos: 5, 8, 12, 15, 21 e 38 mL min¯¹. O diâmetro das nanocápsulas diminuiu de 256±9 nm a 127 ±8 nm pela técnica de difração de laser e 220±9 nm a 124±13 nm, segundo a técnica de espectroscopia de correlação de fótons. Os solventes orgânicos avaliados foram a acetona, acetonitrila e 1,4-Dioxano. Observou-se que a acetonitrila se mostrou adequada para a condição previamente otimizada com acetona, ao passo que o 1,4-Dioxano apresentou um pico micrométrico em sua distribuição. Assim, foi possível modelar este estudo através de um fatorial de design 2², onde têm-se dois fatores, fluxo de injeção e solvente orgânico, em dois níveis, nos fluxos de 5 e 38 mL min¯¹ e considerando os solventes acetona e acetonitrila. Como resultado, viu-se que o fluxo de injeção é o parâmetro de maior influência na preparação destas suspensões aquosas, se comparado ao solvente orgânico selecionado. Para elucidar o papel do solvente orgânico na preparação destes sistemas, calculouse os parâmetros de solubilidade e os coeficientes de difusão solvente orgânico\água e água\solvente orgânico para os três pares avaliados neste trabalho. Viu-se que os parâmetros de solubilidade e os coeficientes de difusão solvente orgânico\água explicam a não variação do diâmetro de partícula em função do solvente orgânico. Ainda, realizou-se um estudo de viscosidade, em função do log [PCL], para fases orgânicas preparadas com acetonitrila e 1,4- dioxano. Obteve-se o valor de 2,30 mg mL¯¹ para a concentração de agregação crítica quando utilizado o 1,4-Dioxano e 10,47 mg mL¯¹ para a fase orgânica preparada com acetonitrila. Então, pode-se dizer que este valor elevado encontrado para a acetonitrila é uma vantagem de sua utilização, uma vez que as características nanoscópicas são mantidas e um maior número de partículas pode ser formado. / Flow rate and organic solvent, used to prepare polimeric nanospheres, are experimental parameters that control the size and the size distribution curves of these nanoparticles, formed by particle nucleation. Considering the lipid core nanocapsules, formed by self-assembled process, these experimental parameters are not evaluated yet. Considering those, this work proposes to evaluate the flow rate and the organic solvent in the preparation of these aqueous suspensions, characterizing them physicochemically. To change the flow rate, it was used a peristaltic pump, it being possible to evaluate the following flows: 5, 12, 15, 21 and 38 mL min‾¹. The nanocapsules diameters decreased from 256±9 nm to 127 ±8 nm, by laser difratometry and 220±9 nm to 124±13 nm, by the photon correlation spectroscopy technique. The organic solvents evaluated were acetone, acetonitrle and 1,4-dioxane. It was observed that the acetonitrile was adequate for the condition previously optimized with acetone, whereas in the 1,4-dioxane distribution apears a micrometric peak. So, it was possible to modelate this study by a 2² factorial design, two factors, flow rate and organic solvent, in two levels, 5 and 38 mL min‾¹, considering acetone and acetonitrile. As a result, it was seen that the flow rate is the most influential parameter in the preparation of aqueous suspensions, compared to organic solvent selected. To elucidate the role of organic solvent in these systems, it was calculated the solubility parameter and the diffusion coefficients organic solvent/water and water/organic solvent to the three pairs evaluated in this work. It was seen that the solubility parameter and diffusion coefficient organic solvent/water explain the same diameter of the nanocapsules, even the change on the organic solvent. Even so, it was done a viscosity study, as a function of log [PCL], to organic phases prepared with acetonitrile and 1,4-dioxane. It was obtained a value of 2,30 mg mL‾¹ to the critical aggregation concentration to the 1,4-dioxane solvent, and the value of 10,47 mg mL‾¹ to the acetonitrile solvent. So, it can be said that this high value found for acetonitrile is an advantage in its use, since the nanoscopic characteristics are maintained and a larger number of nanoparticles can be formed.