Orientadores: Elisabete Jordão, Vanderley de Vasconcelos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:05:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SenneJunior_Murillo_D.pdf: 10414332 bytes, checksum: 4a2edf9b07bb78c7662e8d0ede019964 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Os acidentes industriais ocorridos nos últimos anos, em particular na década de 80, contribuíram de forma significativa, para despertar a atenção das autoridades governamentais, da indústria e da sociedade em geral, no sentido de buscar mecanismos para a prevenção desses eventos que comprometem a segurança das pessoas e a qualidade do meio ambiente. Assim, técnicas e métodos já amplamente utilizados nas indústrias bélica, aeronáutica e nuclear passaram a ser adaptados para a realização de estudos de análise e avaliação dos riscos associados a outras atividades industriais, em especial nas áreas de petróleo, química e petroquímica. A análise de riscos em instalações industriais é realizada através da avaliação tanto da probabilidade ou freqüência dos acidentes, quanto de suas conseqüências. Não existe, porém, disponível na literatura uma metodologia sistematizada que proporcione os meios para identificação dos acidentes possíveis de ocorrerem em uma instalação, bem como a identificação dos modelos para avaliação de suas conseqüências e a seleção das técnicas disponíveis para análise qualitativa ou quantitativa da possibilidade de ocorrência do acidente em análise. O objetivo deste trabalho é desenvolver e implementar uma metodologia para identificação dos riscos de acidentes em instalações de processamento químico e nuclear e avaliação de suas conseqüências em pessoas. Para o desenvolvimento da metodologia foram identificados os principais acidentes possíveis de ocorrerem neste tipo de instalação e selecionadas técnicas qualitativas e quantitativas disponíveis para a identificação de riscos e avaliação de conseqüências de cada um dos acidentes identificados. Para ilustrar a utilização da metodologia ela foi empregada em dois casos exemplos, adaptados da literatura, abordando acidentes que envolvem materiais inflamáveis, explosivos e radioativos. Foi desenvolvido o software Metodologia para Avaliação de Riscos - MAR, utilizando DELPHI, versão 5.0, com a finalidade de sistematizar e automatizar a aplicação da metodologia / Abstract: The industrial accidents which occurred in the last years, particularly in the 80's, contributed in a significant way to draw the attention of the government, the industry and the society as a whole to the mechanisms for preventing events that could affect people's safety and the environment quality. Techniques and methods extensively used in the nuclear, aeronautic and war industries so far were adapted to performing analysis and evaluation of the risks associated to other industrial activities, especially in the petroleum, chemistry and petrochemical areas. The risk analysis in industrial facilities is carried out through the evaluation of the probability or frequency of the accidents and their consequences. However, no systematized methodology that could supply the tools for identifying possible accidents likely to take place in an installation is available in the literature. Neither existing are methodologies for the identification of the models for evaluation of the accidents' consequences nor for the selection of the available techniques for qualitative or quantitative analysis of the possibility of occurrence of the accident being focused. The objective of this work is to develop and implement a methodology for identification of the risks of accidents in chemical and nuclear processing facilities as well as for the evaluation of their consequences on persons. For the development of the methodology, the main possible accidents that could occur in such installations were identified and the qualitative and quantitative techniques available for the identification of .the risks and for the evaluation of the consequences of each identified accidents were selected. The use of the methodology was illustrated by applying it in two case examples adapted from the literature, involving accidents with inflammable, explosives, and radioactive materials. The computer code MRA - Methodology for Risk Assessment was developed using DELPHI, version 5.0, with the purpose of systematizing and automating the application of the methodology / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

O conhecimento sobre a dinâmica hidrológica e sedimentológica de uma bacia hidrográfica é fundamental para gestão adequada dos recursos hídricos, e pode auxiliar na identificação de contaminantes na água, na estimativa de erosão hídrica, na estimativa do assoreamento de reservatórios e até na redução dos gastos com o tratamento da água. A pesquisa realizada na Bacia Hidrográfica do Alto Ribeirão das Antas, avaliou em todas sazonalidades as interações entre o escoamento superficial e o transporte de hidrossedimentos em suspensão e de fundo, através de monitoramento direto em dois pontos na calha do Ribeirão das Antas. Simultaneamente, avaliou-se a potencialidade do monitoramento indireto da concentração de sólidos em suspensão, utilizando sensor óptico de turbidez. Os resultados hidrológicos apontam uma elevada precipitação na região, porém, com distribuição bem equilibrada entre os meses úmidos, concorrendo para elevada capacidade da bacia em transformar precipitação em escoamento superficial. As taxas de transporte de sedimentos posicionam a região da pesquisa como de baixa produção de sedimentos. O regime sedimentológico mostrou-se em sintonia com o regime de escoamento superficial, refletido pela sazonalidade das massas transportadas. A estimativa do transporte de sedimentos em suspensão via sensor óptico de turbidez, apresentou resultados promissores. A maioria dos resultados dos radionuclídeos 210Pb, 226Ra, 228Ra, Th e U na água e no hidrossedimento suspenso foi abaixo do limite de detecção da metodologia, já no hidrossedimento de leito houve quantificação de radionuclídeos. Os resultados radiométricos obtidos sinalizam que não há carreamento de radionuclídeos da Represa de Águas Claras na INB Caldas, para o Ribeirão das Antas. Considera-se que a pequena quantidade de elementos radioativos determinada na pesquisa, como de origem natural, pois o Planalto de Poços de Caldas apresenta constituição geológica dotada de anomalias associadas a radionuclídeos. / Knowledge about hydrological and sedimentological dynamics of a river basin is fundamental to the adequate management of water resources, and it can support the identification of contaminants in the water, the estimation of water erosion, the estimation of reservoir siltation, and even the reduction of water treatment costs. The study carried out in Alto Ribeirão das Antas River Basin assessed, throughout seasons, all interactions between the surface runoff and the transport of suspended and underwater hydro-sediments, through direct monitoring of two sites at the Ribeirão das Antas channel. Concurrently, the potential of the indirect monitoring of suspended solids concentration was evaluated using an optical turbidity sensor. The hydrological results point to a high precipitation in the region, however with a well balanced distribution among the humid months, allowing the basin’s high capacity to transform precipitation into surface runoff. Sediment transport rates characterize the studied area as a low sediment production region. The sedimentological regime was found to be in accordance with the surface runoff regime, reflected by the seasonality of the transported masses. The estimation of transport of sediment in suspension through optical turbidity sensor presented promising results. Most of the results of radionuclides 210Pb, 226Ra, 228Ra, Th and U observed in water and in suspended hydro-sediment were below the detection limit of the methodology, whereas in the riverbed hydro-sediments quantification of radionuclides was possible. The radiometric results indicate absence of radionuclide carriage from the Águas Claras Dam at INB Caldas to Ribeirão das Antas. The low concentration values of radioactive elements observed in the study may be of natural origin, once the Poços de Caldas Plateau region presents a geological constitution endowed with anomalies associated to radionuclides. / Comissão Nacional de Energia Nuclear - CNEN

O desenvolvimento de radioligantes para o sistema nervoso central (SNC) com características radiotraçadoras que justifiquem seu uso em diagnóstico por geração de imagens é esperado pela comunidade médica nuclear. Os benzodiazepínicos flumazenil-11C e iomazenil-123I são utilizados, com limitações, para investigações clínicas de densidade de sítios receptores benzodiazepínicos no cérebro em patologias como Alzheimer, epilepsia e depressão, entre outras. No Brasil, entretanto, estes traçadores ainda não estão disponíveis para uso clínico. Neste sentido, os flavonóides têm despertado interesses como perspectiva de nova classe de compostos com atividade no SNC podendo originar radiotraçadores com perspectivas para aplicação em imageamento cerebral. Baseado no exposto, a proposta deste estudo envolve o planejamento, a síntese e a marcação com radioiodo (131I e 123I) de flavona e análogos, o controle de qualidade radioquímico, os estudos de biodistribuição e o imageamento, para a avaliação do perfil de captação desses compostos e potencial aplicação em estudos cerebrais, frente a sítios receptores benzodiazepínicos. Os compostos estudados neste trabalho foram obtidos empregando-se a transformação de Baker-Venkataraman. A flavona e análogos foram identificados através de espectros de RMN-1H, RMN-13C e IV. O grau de pureza das substâncias obtidas foi confirmado através da medição da faixa de fusão. Os compostos radiomarcados foram obtidos com alta pureza radioquímica por substituição eletrofílica aromática direta. Esta marcação propiciou estabilidade in vitro após 24 horas e, para a flavona radiomarcada estabilidade in vivo, uma vez que a tireóide não apresentou captação significativa em tempos menores que 1 hora e excreção favorável no tempo de 24 horas. Os estudos de biodistribuição foram realizados em camundongos Swiss, verificando-se alta concentração de flavona-iodo-131 no cérebro, principalmente até 30 minutos após a injeção intravenosa e eliminação favorável após 24 horas de estudo. As imagens cerebrais foram realizadas em coelho New Zeland e em ratos Wistar adquiridas em gama câmara analógica sugerindo que a captação desse ligante no cérebro em tempos curtos, até 30 minutos, viabiliza a aquisição de imagens cintilográficas. Adicionalmente, foram desenvolvidos estudos de modelagem molecular da flavona e da flavona radiomarcada, utilizando-se mecânica quântica AM1 semi-empírico, corroborando a reatividade química desse composto frente à marcação com radioiodo por substituição eletrofílica, processo controlado predominantemente por interações eletrostáticas. Foram calculados os valores individuais de cargas para cada carbono da estrutura da flavona, incluindo cargas de Mulliken, Natural e Eletrostática, e foram gerados os mapas topográficos de distribuição de cargas de ambas as moléculas, evidenciando que as posições 6 e 8, na molécula de flavona, são as mais prováveis para a substituição por radioiodo. / The development of radioligands for the Central Nervous System (CNS) with adequate radiotracer characteristics for the use in imaging diagnostic has been long expected by the medical community. Benzodiazepines flumazenil-11C and iomazenil-123I are employed with limitations in clinical investigations of the density of receptor sites in the brain in pathologies such as Alzheimer, epilepsy, and depression. Nevertheless, in Brazil these radiotracers are not available in market, yet. In this respect, flavonoids has drawing attention as a perspective of a new class of compounds wit CNS activity and potential of originating radiotracers to be employed in brain imaging. Therefore, the goal of this work consisted in the planning, synthesis, and labeling with radioiodine (131I and 123I) of flavone and analogs, as well as to perform radiochemical quality control, biodistribuction, and imaging studies of the radiotracers obtained in order to evaluate the uptake profile and potential for use in cerebral studies of benzodiazepinic receptors sites. To obtain the compounds, we utilized the Baker-Venkataraman transformation, and NMR-1H, NMR-13C, and IR spectroscopy were employed for identification of the molecules. The purity of the compounds obtained was assessed by means of melting point determinations. The radiolabeled compounds were obtained by aromatic electrophilic substitution with a high degree of radiochemical purity. The labeling allowed in vitro stability after 24 hours and in vivo stability of the radiolabeled flavone, provided that the thyroid did not presented significant uptake in less than one hour and favorable excretion in 24 hours. Biodistribution studies were carried out employing Swiss mice. The results indicated high concentrations of flavone-I131 in the brain, especially in the first 30 minutes after intravenous injection, as well as favorable elimination after 24 hours. Brain images were obtained from New Zeland rabbit and Wistar rats in analogical gamma camera, suggesting that short-time brain uptake of the radioligand (up to 30 minutes) allows the acquisition of cynthilographic images. Additionally, molecular modeling studies of the flavone were performed employing the semi-empiric method of AM1. The results corroborate the chemical reactivity of the compound for labeling with radioiodine by aromatic electrophilic substitution, process that is governed mainly by electrostatic interactions. The individual values of Mulliken, Natural, and Electrostatic charges of each carbon atom in flavone structure were calculated and topographic maps of charge distribution were then generated. The analysis of the maps indicates that positions 6 and 8 in the flavone molecule are most likely to present the radioiodine substitution.

O desenvolvimento de radioligantes para o sistema nervoso central (SNC) com características radiotraçadoras que justifiquem seu uso em diagnóstico por geração de imagens é esperado pela comunidade médica nuclear. Os benzodiazepínicos flumazenil-11C e iomazenil-123I são utilizados, com limitações, para investigações clínicas de densidade de sítios receptores benzodiazepínicos no cérebro em patologias como Alzheimer, epilepsia e depressão, entre outras. No Brasil, entretanto, estes traçadores ainda não estão disponíveis para uso clínico. Neste sentido, os flavonóides têm despertado interesses como perspectiva de nova classe de compostos com atividade no SNC podendo originar radiotraçadores com perspectivas para aplicação em imageamento cerebral. Baseado no exposto, a proposta deste estudo envolve o planejamento, a síntese e a marcação com radioiodo (131I e 123I) de flavona e análogos, o controle de qualidade radioquímico, os estudos de biodistribuição e o imageamento, para a avaliação do perfil de captação desses compostos e potencial aplicação em estudos cerebrais, frente a sítios receptores benzodiazepínicos. Os compostos estudados neste trabalho foram obtidos empregando-se a transformação de Baker-Venkataraman. A flavona e análogos foram identificados através de espectros de RMN-1H, RMN-13C e IV. O grau de pureza das substâncias obtidas foi confirmado através da medição da faixa de fusão. Os compostos radiomarcados foram obtidos com alta pureza radioquímica por substituição eletrofílica aromática direta. Esta marcação propiciou estabilidade in vitro após 24 horas e, para a flavona radiomarcada estabilidade in vivo, uma vez que a tireóide não apresentou captação significativa em tempos menores que 1 hora e excreção favorável no tempo de 24 horas. Os estudos de biodistribuição foram realizados em camundongos Swiss, verificando-se alta concentração de flavona-iodo-131 no cérebro, principalmente até 30 minutos após a injeção intravenosa e eliminação favorável após 24 horas de estudo. As imagens cerebrais foram realizadas em coelho New Zeland e em ratos Wistar adquiridas em gama câmara analógica sugerindo que a captação desse ligante no cérebro em tempos curtos, até 30 minutos, viabiliza a aquisição de imagens cintilográficas. Adicionalmente, foram desenvolvidos estudos de modelagem molecular da flavona e da flavona radiomarcada, utilizando-se mecânica quântica AM1 semi-empírico, corroborando a reatividade química desse composto frente à marcação com radioiodo por substituição eletrofílica, processo controlado predominantemente por interações eletrostáticas. Foram calculados os valores individuais de cargas para cada carbono da estrutura da flavona, incluindo cargas de Mulliken, Natural e Eletrostática, e foram gerados os mapas topográficos de distribuição de cargas de ambas as moléculas, evidenciando que as posições 6 e 8, na molécula de flavona, são as mais prováveis para a substituição por radioiodo. / The development of radioligands for the Central Nervous System (CNS) with adequate radiotracer characteristics for the use in imaging diagnostic has been long expected by the medical community. Benzodiazepines flumazenil-11C and iomazenil-123I are employed with limitations in clinical investigations of the density of receptor sites in the brain in pathologies such as Alzheimer, epilepsy, and depression. Nevertheless, in Brazil these radiotracers are not available in market, yet. In this respect, flavonoids has drawing attention as a perspective of a new class of compounds wit CNS activity and potential of originating radiotracers to be employed in brain imaging. Therefore, the goal of this work consisted in the planning, synthesis, and labeling with radioiodine (131I and 123I) of flavone and analogs, as well as to perform radiochemical quality control, biodistribuction, and imaging studies of the radiotracers obtained in order to evaluate the uptake profile and potential for use in cerebral studies of benzodiazepinic receptors sites. To obtain the compounds, we utilized the Baker-Venkataraman transformation, and NMR-1H, NMR-13C, and IR spectroscopy were employed for identification of the molecules. The purity of the compounds obtained was assessed by means of melting point determinations. The radiolabeled compounds were obtained by aromatic electrophilic substitution with a high degree of radiochemical purity. The labeling allowed in vitro stability after 24 hours and in vivo stability of the radiolabeled flavone, provided that the thyroid did not presented significant uptake in less than one hour and favorable excretion in 24 hours. Biodistribution studies were carried out employing Swiss mice. The results indicated high concentrations of flavone-I131 in the brain, especially in the first 30 minutes after intravenous injection, as well as favorable elimination after 24 hours. Brain images were obtained from New Zeland rabbit and Wistar rats in analogical gamma camera, suggesting that short-time brain uptake of the radioligand (up to 30 minutes) allows the acquisition of cynthilographic images. Additionally, molecular modeling studies of the flavone were performed employing the semi-empiric method of AM1. The results corroborate the chemical reactivity of the compound for labeling with radioiodine by aromatic electrophilic substitution, process that is governed mainly by electrostatic interactions. The individual values of Mulliken, Natural, and Electrostatic charges of each carbon atom in flavone structure were calculated and topographic maps of charge distribution were then generated. The analysis of the maps indicates that positions 6 and 8 in the flavone molecule are most likely to present the radioiodine substitution.