Design of experiments to study the impact of process parameters on droplet size and development of non-invasive imaging techniques in tablet coating

Atomisation of an aqueous solution for tablet film coating is a complex process with multiple factors determining droplet formation and properties. The importance of droplet size for an efficient process and a high quality final product has been noted in the literature, with smaller droplets reported to produce smoother, more homogenous coatings whilst simultaneously avoiding the risk of damage through over-wetting of the tablet core. In this work the effect of droplet size on tablet film coat characteristics was investigated using X-ray microcomputed tomography (XμCT) and confocal laser scanning microscopy (CLSM). A quality by design approach utilising design of experiments (DOE) was used to optimise the conditions necessary for production of droplets at a small (20 μm) and large (70 μm) droplet size. Droplet size distribution was measured using real-time laser diffraction and the volume median diameter taken as a response. DOE yielded information on the relationship three critical process parameters: pump rate, atomisation pressure and coating-polymer concentration, had upon droplet size. The model generated was robust, scoring highly for model fit (R2 = 0.977), predictability (Q2 = 0.837), validity and reproducibility. Modelling confirmed that all parameters had either a linear or quadratic effect on droplet size and revealed an interaction between pump rate and atomisation pressure. Fluidised bed coating of tablet cores was performed with either small or large droplets followed by CLSM and XμCT imaging. Addition of commonly used contrast materials to the coating solution improved visualisation of the coating by XμCT, showing the coat as a discrete section of the overall tablet. Imaging provided qualitative and quantitative evidence revealing that smaller droplets formed thinner, more uniform and less porous film coats.

Exploring accuracy factors in cost estimating practice towards implementing Building Information Modelling (BIM)

Cost estimating has been acknowledged as a crucial component of construction projects. Depending on available information and project requirements, cost estimates evolve in tandem with project lifecycle stages; conceptualisation, design development, execution and facility management. The premium placed on the accuracy of cost estimates is crucial to producing project tenders and eventually in budget management. Notwithstanding the initial slow pace of its adoption, Building Information Modelling (BIM) has successfully addressed a number of challenges previously characteristic of traditional approaches in the AEC, including poor communication, the prevalence of islands of information and frequent reworks. Therefore, it is conceivable that BIM can be leveraged to address specific shortcomings of cost estimation. The impetus for leveraging BIM models for accurate cost estimation is to align budgeted and actual cost. This paper hypothesises that the accuracy of BIM-based estimation, as more efficient, process-mirrors of traditional cost estimation methods, can be enhanced by simulating traditional cost estimation factors variables. Through literature reviews and preliminary expert interviews, this paper explores the factors that could potentially lead to more accurate cost estimates for construction projects. The findings show numerous factors that affect the cost estimates ranging from project information and its characteristic, project team, clients, contractual matters, and other external influences. This paper will make a particular contribution to the early phase of BIM-based project estimation.

Desenvolvimento e avaliação de novas abordagens de modelagem de processos de separação em leito móvel simulado

O Leito Móvel Simulado (LMS) é um processo de separação de compostos por adsorção muito eficiente, por trabalhar em um regime contínuo e também possuir fluxo contracorrente da fase sólida. Dentre as diversas aplicações, este processo tem se destacado na resolução de petroquímicos e principalmente na atualidade na separação de misturas racêmicas que são separações de um grau elevado de dificuldade. Neste trabalho foram propostas duas novas abordagens na modelagem do LMS, a abordagem Stepwise e a abordagem Front Velocity. Na modelagem Stepwise as colunas cromatográficas do LMS foram modeladas com uma abordagem discreta, onde cada uma delas teve seu domínio dividido em N células de mistura interligadas em série, e as concentrações dos compostos nas fases líquida e sólida foram simuladas usando duas cinéticas de transferência de massa distintas. Essa abordagem pressupõe que as interações decorrentes da transferência de massa entre as moléculas do composto nas suas fases líquida e sólida ocorram somente na superfície, de forma que com essa suposição pode-se admitir que o volume ocupado por cada molécula nas fases sólida e líquida é o mesmo, o que implica que o fator de residência pode ser considerado igual a constante de equilíbrio. Para descrever a transferência de massa que ocorre no processo cromatográfico a abordagem Front Velocity estabelece que a convecção é a fase dominante no transporte de soluto ao longo da coluna cromatográfica. O Front Velocity é um modelo discreto (etapas) em que a vazão determina o avanço da fase líquida ao longo da coluna. As etapas são: avanço da fase líquida e posterior transporte de massa entre as fases líquida e sólida, este último no mesmo intervalo de tempo. Desta forma, o fluxo volumétrico experimental é utilizado para a discretização dos volumes de controle que se deslocam ao longo da coluna porosa com a mesma velocidade da fase líquida. A transferência de massa foi representada por dois mecanismos cinéticos distintos, sem (tipo linear) e com capacidade máxima de adsorção (tipo Langmuir). Ambas as abordagens propostas foram estudadas e avaliadas mediante a comparação com dados experimentais de separação em LMS do anestésico cetamina e, posteriormente, com o fármaco Verapamil. Também foram comparados com as simulações do modelo de equilíbrio dispersivo para o caso da Cetamina, usado por Santos (2004), e para o caso do Verapamil (Perna 2013). Na etapa de caracterização da coluna cromatográfica as novas abordagens foram associadas à ferramenta inversa R2W de forma a determinar os parâmetros globais de transferência de massa apenas usando os tempos experimentais de residência de cada enantiômero na coluna de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Na segunda etapa os modelos cinéticos desenvolvidos nas abordagens foram aplicados nas colunas do LMS com os valores determinados na caracterização da coluna cromatográfica, para a simulação do processo de separação contínua. Os resultados das simulações mostram boa concordância entre as duas abordagens propostas e os experimentos de pulso para a caracterização da coluna na separação enantiomérica da cetamina ao longo do tempo. As simulações da separação em LMS, tanto do Verapamil quando da Cetamina apresentam uma discrepância com os dados experimentais nos primeiros ciclos, entretanto após esses ciclos iniciais a correlação entre os dados experimentais e as simulações. Para o caso da separação da cetamina (Santos, 2004), a qual a concentração da alimentação era relativamente baixa, os modelos foram capazes de predizer o processo de separação com as cinéticas Linear e Langmuir. No caso da separação do Verapamil (Perna, 2013), onde a concentração da alimentação é relativamente alta, somente a cinética de Langmuir representou o processo, devido a cinética Linear não representar a saturação das colunas cromatográficas. De acordo como o estudo conduzido ambas as abordagens propostas mostraram-se ferramentas com potencial na predição do comportamento cromatográfico de uma amostra em um experimento de pulso, assim como na simulação da separação de um composto no LMS, apesar das pequenas discrepâncias apresentadas nos primeiros ciclos de trabalho do LMS. Além disso, podem ser facilmente implementadas e aplicadas na análise do processo, pois requer um baixo número de parâmetros e são constituídas de equações diferenciais ordinárias.

提高和稳定肝素钠产率的措施研究

研究了提高肝素钠产率的主要工艺条件 ,肝素钠生产中 4种提高收率的方法结果表明 :(1)酶解提取比盐解增加收率 12 .1% ,酶、盐解二次提取提高 11.1%～ 19.2 % ;(2 )二次吸附提高收率 15.1% ;(3)二、三次洗脱分别增加 2 0 .7%和 4 .4 % ;(4 )粗产品精制处理。加入Na2 SO3和沉淀剂YNB 99- 1收率可达 98.1%。 1种稳定产率的措施是逐月增加树脂用量和添加乙醇再生处理树脂。

Micropropagation in elite corck oak trees: a tool for suber production improvement?

Dada a extrema importância económica e ambiental que o montado de sobro tem em Portugal, e dado o declínio deste devido a várias razões (e.g. doença, idade das plantas) é premente desenvolver estratégias de preservação de sobreiros elite e optimizar técnicas para a propagação destes genótipos. No primeiro Capítulo expõe-se uma breve introdução sobre o montado actual e as técnicas actuais de regeneração/propagação do sobreiro. Descreve-se ainda as principais técnicas de preservação e avaliação de estabilidade genética referidas na literatura para sobreiro e outras lenhosas. No Capítulo II é apresentado um estudo de melhoramento das condições actuais de maturação de embriões somáticos de sobreiro com vista a aperfeiçoar o processo de conversão em plantas. Neste capítulo é apresentado um protocolo melhorado em relação ao actual que permite um desenvolvimento dos embriões somáticos dum modo semelhante aos embriões zigóticos em termos de substâncias de reserva. O Capítulo III mostra um estudo efectuado com o objectivo principal de avaliar estabilidade genética durante todo o processo de embriogénese somática. Neste capítulo são apresentados resultados duma análise feita por RAPD em fases distintas da embriogénese somática de sobreiro. Neste estudo mostra-se que não existem diferenças significativas entre plantas de campo, embriões somáticos e plantas regeneradas. No Capítulo VI, pretende-se complementar o estudo anterior. Neste Capítulo descreve-se a dinâmica do ciclo celular durante as primeiras fases de embriogénese somática na presença de reguladores de crescimento. Este trabalho permitiu concluir a importância dos reguladores de crescimento na indução e perceber o peso do factor genótipo durante o processo. Considerando os resultados anteriores, a necessidade de um processo eficiente de preservação de genótipos elite torna-se fundamental. No Capítulo V descreve-se um protocolo de criopreservação eficiente sem recursos a substâncias tóxicas. Nesta secção é ainda feita uma análise de variabilidade genética após criopreservação através de FCM, AFLP e SSR. Todos os resultados obtidos anteriormente são postos a prova no Capítulo VI onde se faz uma monitorização extensiva de 10 genótipos elite, tendo em conta a sua capacidade de produção de cortiça, através do processo de embriogénese somática. Durante esta secção são utilizados os protocolos desenvolvidos anteriormente e avaliados na sua eficiência. Neste capítulo é descrita a integração de vários segmentos deste estudo num só protocolo eficiente de regeneração e preservação de sobreiros através de embriogénese somática. Finalmente, no Capítulo VI são apresentadas as conclusões da presente Tese de Doutoramento, com especial incidência para linhas de investigação futuras a serem tomadas. Discute-se a importância deste novo protocolo na optimização da produção da cortiça e traçam-se possíveis aplicações alternativas.

Clams from Tagus estuary : microbiological, physiological and chemical responses to depuration, transpot and environmental stress

Tese de doutoramento, Biologia (Biologia Marinha e Aquacultuta), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2014

Sustainability and economic evaluation of microalgae grown in brewery wastewater

This article evaluates the sustainability and economic potential of microalgae grown in brewery wastewater for biodiesel and biomass production. Three sustainability and two economic indicators were considered in the evaluation within a life cycle perspective. For the production system the most efficient process units were selected. Results show that harvesting and oil separation are the main process bottlenecks. Microalgae with higher lipid content and productivity are desirable for biodiesel production, although comparable to other biofuel’s feedstock concerning sustainability. However, improvements are still needed to reach the performance level of fossil diesel. Profitability reaches a limit for larger cultivation areas, being higher when extracted biomass is sold together with microalgae oil, in which case the influence of lipid content and areal productivity is smaller. The values of oil and/or biomass prices calculated to ensure that the process is economically sound are still very high compared with other fuel options, especially biodiesel.

La résilience sous l'angle de l'autodétermination pour une meilleure santé psychologique des enseignants : déterminer des types de résilience

Ce projet propose une nouvelle approche de la résilience en vue d’assurer le bien-être chez les enseignants. Les raisons qui nous amènent à un tel intérêt sont notamment le stress intense ressenti dans le corps professoral où la tâche est lourde et particulièrement difficile. Sera donc abordé au chapitre premier, le fait que l’environnement de travail, par ses caractéristiques, génère du stress et des effets néfastes. Par la suite, la résilience étant sollicitée pour retenir les travailleurs en poste, nous décrirons son historique, ce qui nous amènera à soulever une problématique d’importance, notamment le fait qu’elle ne soit pas nécessairement accompagnée d’un bien-être salutaire. En contrepartie, un des indicateurs du bien-être est la motivation autodéterminée. Nous détaillerons ces notions et verrons comment elles sont atteintes par les conditions mêmes de travail. Cette mise en contexte nous permettra, en chapitre deuxième, de concevoir la résilience sous un autre jour grâce à la mise en lien avec les motivations autodéterminées. S’y dessineront deux types importants, dans lesquels motivation et bien-être devraient différer sensiblement. Cela pourrait expliquer la raison d’un bien-être mitigé. Nous terminerons ce chapitre par nos hypothèses. Nous aborderons ensuite la vérification de la proposition de types de résilience sous-tendues par la motivation. Au chapitre troisième, la méthodologie décrira l’échantillon de 465 enseignants québécois du primaire et du secondaire, les différents questionnaires de résilience, motivation et bien-être aux fins de l’étude transversale. Le chapitre suivant traitera des résultats des ANOVA , MANOVA et ANOVA factorielles entreprises. Notamment, les différences statistiques de bien-être et de motivation seront détaillées, ainsi que la non interaction entre motivation et résilience. Les effets principaux de résilience à tous les niveaux de motivation seront décrits. Les résultats obtenus nous permettrons une discussion au chapitre cinquième avant de conclure qu’effectivement, des différences sont observables, que la résilience pourrait s’opérer en deux formes durant lesquelles les motivations et le bien-être sont différents. Il sera possible d’envisager la résilience non pas comme une caractéristique personnelle stable ou un résultat statique, mais comme un processus pouvant prendre différentes formes qu’il serait alors possible de promouvoir. En découle également une mise en garde contre le fait de penser qu’il n’est plus nécessaire d’agir auprès des personnes étiquetées de résilientes. Le soutien semble encore nécessaire pour soutenir un processus efficace.

Ultrasonic chemical oxidative degradations of 1,3-dialkylimidazolium ionic liquids and their mechanistic elucidations

A highly efficient process for oxidative degradation of 1,3-dialkylimidazolium ionic liquids in hydrogen peroxide/acetic acid aqueous medium assisted by ultrasonic chemical irradiation is, for the first time, described. It is shown that more than 93% of the 1,3-dialkylimidazolium cation with the corresponding Cl-, Br-, BF4- and PF6- counter-anions at a concentration of 2.5 mM can be degraded at 50 degrees C within 12 h while at 72 h the conversions approach 99%. A tentative mechanism for the degradation of these ILs is for the first time proposed through a detailed kinetic analysis of several characteristic transients and/or immediate products, which are identified during the ILs degradation using GC-MS. The results clearly indicate that three hydrogen atoms in the imidazolium ring are the first sites preferably oxidized, followed by cleavage of the alkyl groups attached to the N atoms from the ring. The nature of the alkyl chain length on the imidazolium ring and the type of counter anion do not seem to affect the degradation process. Further, selective fragmentations of C-N bonds of the imidazolium or derived ring lead to ring opening, forming degraded intermediates. It is also shown that acetoxyacetic acid and biurea are the final kinetically stable degraded products from the ILs under the degradation conditions.

Natural caprine whey oligosaccharides separated by membrane technology and profile evaluation by capillary electrophoresis

The functional food market is growing rapidly and membrane processing offers several advantages over conventional methods for separation, fractionation and recovery of bioactive components. The aim of the present study was to select a process that could be implemented easily on an industrial scale for the isolation of natural lactose-derived oligosaccharides (OS) from caprine whey, enabling the development of functional foods for clinical and infant nutrition. The most efficient process was the combination of a pre-treatment to eliminate proteins and fat, using an ultrafiltration (UF) membrane of 25 kDa molecular weight cut off (MWCO), followed by a tighter UF membrane with 1 kDa MWCO. Circa 90% of the carbohydrates recovered in the final retentate were OS. Capillary electrophoresis was used to evaluate the OS profile in this retentate. The combined membrane-processing system is thus a promising technique for obtaining natural concentrated OS from whey. Powered

Thermal behavior and stability of biodegradable spray-dried microparticles containing triamcinolone

Thermal analysis has been widely used for obtaining information about drug-polymer interactions and for pre-formulation studies of pharmaceutical dosage forms. In this work, biodegradable microparticles Of Poly (D,L-lactide-co-glycolide) (PLGA) containing triamcinolone (TR) in various drug:polymer ratios were produced by spray drying. The main purpose of this study was to study the effect of the spray-drying process not only on the drug-polymer interactions but also on the stability of microparticles using differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry (TG) and derivative thermogravimetry (DTG), X-ray analysis (XRD), and infrared spectroscopy (IR). The evaluation of drug-polymer interactions and the pre-formulation studies were assessed using the DSC, TG and DTG, and IR. The quantitative analysis of drugs entrapped in PLGA microparticles was performed by the HPLC method. The results showed high levels of drug-loading efficiency for all used drug: polymer ratio, and the polymorph used for preparing the microparticles was the form B. The DSC and TG/DTG profiles for drug-loaded microparticles were very similar to those for the physical mixtures of the components. Therefore, a correlation between drug content and the structural and thermal properties of drug-loaded PLGA microparticles was established. These data indicate that the spray-drying technique does not affect the physico-chemical stability of the microparticle components. These results are in agreement with the IR analysis demonstrating that no significant chemical interaction occurs between TR and PLGA in both physical mixtures and microparticles. The results of the X-ray analysis are in agreement with the thermal analysis data showing that the amorphous form of TR prevails over a small fraction of crystalline phase of the drug also present in the TR-loaded microparticles. From the pre-formulation studies, we have found that the spray-drying methodology is an efficient process for obtaining TR-loaded PLGA microparticles. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Otimização do processo de flotação de emulsão óleo/água através do planejamento fatorial completo

In recent decades, the generation of solid and liquid waste has increased substantially due to increased industrial activity that is directly linked to economic growth. For that is the most efficient process, it is inevitable generation of such wastes. In the oil industry, a major waste generated in oil exploration is produced water, which due to its complex composition and the large amount generated, has become a challenge, given the restrictions imposed by environmental laws regarding their disposal, making if necessary create alternatives for reuse or treatment in order to reduce the content of contaminants and reduce the harmful effects to the environment. This water can be present in free form or emulsified with the oil, when in the form of an emulsion of oil-water type, it is necessary to use chemicals to promote the separation and flotation is the treatment method which has proved to be more efficient, for it can remove much of the emulsified oil when compared to other methods. In this context, the object of this work was to study the individual effects and interactions of some physicochemical parameters of operations, based on previous work to a flotation cell used in the separation of synthetic emulsion oil / water in order to optimize the efficiency of the separation process through of the 24 full factorial design with center point. The response variables to evaluate the separation efficiency was the percentage of color and turbidity removal. The independent variables were: concentration of de-emulsifying, oil content in water, salinity and pH, these being fixed, minimum and maximum limits. The analysis of variance for the equation of the empirical model, was statistically significant and useful for predictive purposes the separation efficiency of the floater with R2 > 90%. The results showed that the oil content in water and the interaction between the oil content in water and salinity, showed the highest values of the estimated effects among all the factors investigated, having great and positive influence on the separation efficiency. By analyzing the response surface was determined maximum removal efficiency above 90% for both measured for turbidity as a measure of color when in a saline medium (30 g/L), the high oil concentrations (306 ppm) using low concentrations of de-emulsifying (1,1 ppm) and at pH close to neutral

Thermal behavior and stability of biodegradable spray-dried microparticles containing triamcinolone

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Deposition and characterization of BiVO4 thin films and evaluation as photoanodes for methylene blue degradation

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Logística reversa numa empresa de laminação de vidros: um estudo de caso

Este trabalho apresenta uma aplicação da Logística Reversa numa empresa multinacional que atua na área de laminação de vidros no Brasil. Na empresa estudada, a sucata gerada pelos seus clientes pode ser usada para realimentar o seu processo de produção. Inicialmente, são discutidos os principais aspectos relacionados ao tema, tais como, definição de Logística Reversa, ciclo de vida do produto, motivos e destinos do retorno, além dos fatores que influenciam a eficiência de um processo de Logística Reversa. A seguir, ilustradas pelo estudo de caso, são apresentadas e comentadas as etapas para uma implementação de um sistema de Logística Reversa ser bem sucedida. Finalmente, comentam-se as dificuldades, ganhos e vantagens competitivas obtidas por empresas que adotaram soluções da Logística Reversa, em particular na empresa em que o estudo de caso foi desenvolvido.