Application of First Principle Modeling in Combination with Empirical Design of Experiments and Real-Time Data Management for the Automated Control of Pharmaceutical Unit Operations

The U.S. Food and Drug Administration has accepted the guidelines put forth by the International Conference on Harmonization (ICH-Q8) that allow for operational flexibility within a validated design space. These Quality by Design initiatives have allowed drug manufacturers to incorporate more rigorous scientific controls into their production streams. Fully automated control systems can incorporate information about a process back into the system to adjust process variables to consistently hit product quality targets (feedback control), or monitor variability in raw materials or intermediate products to adjust downstream manufacturing operations (feedforward control). These controls enable increased process understanding, continuous process and product improvement, assurance of product quality, and the possibility of real-time release. Control systems require significant planning and an initial investment, but the improved product quality and manufacturing efficiency provide ample incentive for the expense. The fluid bed granulation and drying unit operation was an excellent case study for control systems implementation because it is a complex unit operation with dynamic powder movement, high energy input, solid-liquid-gas interactions, and difficulty with scale-up development. Traditionally, fluid bed control systems have either used first principle calculations to control the internal process environment or purely empirical methods that incorporate online process measurements with process models. This dissertation was predicated on the development of a novel hybrid control system that combines the two traditional approaches. The hybrid controls reduced the number of input factors for the creation of efficient experimental designs, reduced the variability between batches, enabled control of the drying process for a sensitive active pharmaceutical ingredient, rendered preconditioned air systems unnecessary, and facilitated the collection of data for the development of process models and the rigorous calculation of design spaces. Significant variably in the inlet airstream was able to be mitigated using feedforward controls, while process analytical technology provided immediate feedback about the process for strict control of process inputs. Tolerance surfaces provided the ideal tool for determining design spaces that assured the reduction of manufacturing risk among all future batches, and the information gained using small scale experimentation was leveraged to provide efficient scale-up, making these control systems feasible for consistent use

Influência dos íons Ce4+, Sm3+ e Gd3+ nas propriedades fotoluminescentes e fotocatalíticas do óxido de zinco

Nanoestructures of ZnO pure and doped with rare earth ions (TR: Ce4+, Sm3+ and Gd3+), prepared by the microwave hydrothermal (MH) method, with photoluminescent and photocatalytic properties were obtained in the present work. The materials were synthesized under low temperature at 90 °C and in short reaction times of 2 and 16 minutes. The formation of the wurtzite hexagonal phase was observed for samples of pure ZnO and doped with the Ce4+, Sm3+ and Gd3+ ions. The Rietveld refinement results exhibited reliability coefficients for good refinement. Raman spectra revealed the presence of the E2H mode at 438 cm-1 confirming the formation of the ZnO wurtzite hexagonal structure for all samples obtained and the local distortions generated by the addition of the rare earth ions causing a short-range disorder in the ZnO structure. MEV-FEG images showed the importance of the time of synthesis in the formation of pure and doped ZnO nanostructures. The samples synthesized in 2 minutes are irregularly shaped particles, while after 16 minutes of synthesis, a directional growth of the particles was observed with the formation of homogeneous plates with a mean thickness of 45 nm. The EDX spectra confirmed the presence of the cerium, samarium and gadolinium elements in the doped samples and their purity. All samples presented photoluminescent properties with broad band in the visible region of the spectrum, with maximum emission in the green-orange region. The incorporation of doping ions led to an increase in the percentage of emission area in the green region, associated to the presence of oxygen vacancies. The morphology and size of the formed particles, which had a special influence on doping and hydrothermal reaction time, played a fundamental role in the photocatalytic activity of the synthesized materials. All the materials obtained showed photocatalytic activity, and the catalysts that presented the best performance against the degradation of the methylene blue dye were: ZnO doped with 2 mol% Gd3+ at 2 minutes, 1 mol% Gd3+ at 16 minutes and 2 mol% Sm3+ at 16 minutes, with 65%, 73% and 100% efficiency, respectively.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoFAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas GeraisTese (Doutorado)Nanoestruturas de ZnO puro e dopado com os íons terras raras (TR: Ce4+, Sm3+ e Gd3+), preparadas pelo método hidrotérmico de micro-ondas (HM), com propriedades fotoluminescentes e fotocatalíticas foram obtidas no presente trabalho. Os materiais foram sintetizados sob baixa temperatura, à 90 ºC, e em curtos tempos de reação, de 2 e 16 minutos. A formação da fase hexagonal wurtzita foi observada para as amostras de ZnO puro e dopado com os íons Ce4+, Sm3+ e Gd3+. Os resultados de refinamento Rietveld exibiram coeficientes de confiabilidade referentes a um bom refinamento. Os espectros Raman revelaram a presença do modo E2H em 438 cm-1 confirmando a formação da estrutura hexagonal wurtzita do ZnO para todas as amostras obtidas e as distorções locais geradas pela adição dos íons terras raras causando uma desordem à curto alcance na estrutura do ZnO. As imagens de MEV-FEG mostraram a importância do tempo de síntese na formação das nanoestruturas de ZnO puro e dopado. As amostras sintetizadas em 2 minutos são constituídas de partículas com formas irregulares, enquanto que após 16 minutos de síntese, observou-se um crescimento direcional das partículas com a formação de placas homogêneas e espessura média de 45 nm. Os espectros EDX confirmaram a presença dos elementos cério, samário e gadolínio nas amostras dopadas e a pureza das mesmas. Todas as amostras apresentaram propriedades fotoluminescentes com banda larga na região visível do espectro, com emissão máxima na região verde-laranja. A incorporação dos íons dopantes levou a um aumento na porcentagem de área de emissão na região do verde, associada à presença de vacâncias de oxigênio. A morfologia e o tamanho das partículas formadas, que tiveram influência especialmente da dopagem e do tempo de reação hidrotérmica, desempenharam um papel fundamental na atividade fotocatalítica dos materiais sintetizados. Todos os materiais obtidos apresentaram atividade fotocatalítica, sendo que os catalisadores que apresentaram um ótimo desempenho frente à degradação do corante azul de metileno foram: ZnO dopado com 2% em mol de Gd3+ à 2 minutos, 1% em mol de Gd3+ à 16 minutos e 2% em mol de Sm3+ à 16 minutos, com 65%, 73% e 100% de eficiência, respectivamente

AVALIAÇÃO DE IMPACTOS DO PROGRAMA DE ASSISTÊNCIA ESTUDANTIL: UM ESTUDO COM EGRESSOS.

A avaliação dos impactos de programas sociais é vista como um elementobásico para a continuidade e formulações de ações futuras. No caso do Programa de Assistência Estudantil é percebida como essencial tanto para os estudantes quanto para os gestores públicos, uma vez que contribui para a eficácia das intervenções pelo programa. Assim, a pesquisa, tendo como local de estudo a Universidade Federal de Viçosa, câmpus Viçosa, objetivou examinar a percepção dos egressos sobre a influência da assistência em seus projetos de vida, seja no âmbito profissional, econômico-financeiro, familiar e social. Metodologicamente, baseou-se em um estudo de caso, com abordagem descritiva e exploratória e com enfoque qualitativo e quantitativo, sendo a coleta de dados realizada por meio de aplicação de questionários Os resultados mostraram que os egressos consideram a assistência estudantil um elemento essencial para a sua formação acadêmica, contribuindo para a realização profissional, melhoria econômico-financeira e do espaço relacional

Educação sobre a sexualidade: inclusão e cuidado da população LGBTTI em abordagem articulada entre saúde e educação

Changes in gender and intergenerational relations give rise to social and family situations that requireeducational actions on health and sexuality in schools. This study promoted the collective construction of such actionsaimed at the LGBTTI population, using participatory methodologies. We held meetings with pedagogical teams from theDepartment of Education of Mariana (Minas Gerais) and a high school to plan strategies, and organized workshops tobring monitors and students together. These actions established coexistence agreements, valuing affection and self-esteemand sharing information on topics such as: sexuality, gender roles, concepts of biological sex, sexual orientation, genderidentity and prejudice. Sexual and gender diversity proved to be relevant topics at school, an environment that triggerschanges regarding issues that are often unknown or neglected, but which directly affect people’s lives.Los cambios en las relaciones de género y entre generaciones dan lugar a situaciones sociales y familiaresque requieren acciones educativas sobre salud y sexualidad en las escuelas. Este trabajo tuvo como objetivo promoverla construcción colectiva de acciones de esta naturaleza, dirigidas a la población LGBTTI, utilizando metodologíasparticipativas. Se realizaron reuniones con equipos pedagógicos del Departamento de Educación en el municipio deMariana (Minas Gerais) y de una escuela secundaria para planificar propuestas. Se desarrollaron talleres para reunirmonitores y estudiantes. En estos, se elaboraron acuerdos de convivencia, se valoró el afecto y la autoestima y secompartió información sobre sexualidad, género y prejuicio. Se trabajaron los temas: sexualidad, roles de género,conceptos de sexo biológico, orientación sexual e identidad de género. El tema diversidad sexual y de género demostróser relevante en la escuela, lugar donde desencadena cambios en relación con temas que a menudo son desconocidos odescuidados, pero que afectan directamente la vida de las personas.Mudanças nas relações de gênero e entre gerações originam situações sociais e familiares que requerem ações educativas em saúde e sexualidade nas escolas. Este trabalho objetivou promover a construção coletiva de ações dessa natureza, voltadas para a população LGBTTI, utilizando metodologias participativas. Realizaram-se reuniões com equipes pedagógicas da Secretaria de Educação do município de Mariana (Minas Gerais) e de uma escola do ensino médio para planejamento das propostas. Desenvolveram-se ações no formato de oficinas para aproximar monitores e estudantes. Nestas, foram elaborados acordos de convivência, valorizadas a afetividade e autoestima e compartilhadas informações sobre sexualidade, gênero e preconceito. Foram trabalhadas as temáticas: sexualidade, papeis de gênero, conceitos de sexo biológico, orientação sexual e identidade de gênero. A temática da diversidade sexual e de gênero mostrou-se relevante na escola, ambiente desencadeador de mudanças em relação a questões muitas vezes desconhecidas ou negligenciadas, mas que afetam diretamente a vida das pessoas

Airway smooth muscle as a target of asthma therapy: history and new directions

Ultimately, asthma is a disease characterized by constriction of airway smooth muscle (ASM). The earliest approach to the treatment of asthma comprised the use of xanthines and anti-cholinergics with the later introduction of anti-histamines and anti-leukotrienes. Agents directed at ion channels on the smooth muscle membrane (Ca(2+ )channel blockers, K(+ )channel openers) have been tried and found to be ineffective. Functional antagonists, which modulate intracellular signalling pathways within the smooth muscle (β-agonists and phosphodiesterase inhibitors), have been used for decades with success, but are not universally effective and patients continue to suffer with exacerbations of asthma using these drugs. During the past several decades, research energies have been directed into developing therapies to treat airway inflammation, but there have been no substantial advances in asthma therapies targeting the ASM. In this manuscript, excitation-contraction coupling in ASM is addressed, highlighting the current treatment of asthma while proposing several new directions that may prove helpful in the management of this disease

Interview no. 1485

Paul Zacour took real estate classes and began to sell real estate when he was 19 years old. After graduating from The University of Texas at El Paso in 1986, Paul moved to Austin, Texas to be a part of the real estate market boom. In 1992, Paul moved back to El Paso, Texas. He began to work with Fred McKinstry doing appraisals together. The name of the company then became McKinstry-Zacour and Associates. When the opportunity to buy the company arose, Paul took it and Fred McKinstry semi-retired. The company then morphed into Zacour and Associates. Paul’s company works in real estate and commercial appraisals. Paul is a member of the Greater El Paso Chamber of Commerce, the Hispanic Chamber of Commerce, the Building and Standards Commision and has been a member of REDCo and Future 15. In addition Paul supports UTEP Athletics as well as the UTEP Business School. He has been involved in government contracts in the city as well as doing work with the Empowerment Zone and Project Vida. Zacour and Associates is licensed in both Texas and New Mexico. Paul’s advice to people seeking entrepreneurship is to just do it, don’t be afraid, start as young as you can and learn from the process of just getting involved

Structural and morphological study of zinc oxide prepared by hydrothermal method

In this work were prepared zinc oxide (ZnO) samples by microwave - hydrothermal (MH) method and realized a structural analysis and morphology of the samples assessing the effect of different experimental parameters used: heating method, synthesis temperature, reaction time, heating rate and addition of surfactants. The samples were characterized structurally by the techniques of X-ray diffraction (XRD) and Raman spectroscopy. The particle size and morphology were investigated by scanning electron microscopy by field emission (FEG-SEM). The optical properties were analyzed by photoluminescence spectroscopy (PL). The results of XRD showed the formation of crystalline structures related to ZnO wurtzite phase, indicating a periodic structural organization at long range. The Raman active modes that characterize the hexagonal structure of ZnO were observed and the presence of structural defects showed the short-range influence on the optical properties of the obtained materials. Samples showed photoluminescent properties with maximum emission in the green region of the visible spectrum, which is related to structural defects in the medium and short ranges, the oxygen vacancies, Zn2+ interstitials in the ZnO crystal lattice, which are types of defects that can be generated during the synthesis process. The addition of urea synthesis led to the formation of nanoparticles rounded and more uniform than the samples obtained in presence of polyethylene glycol. The materials prepared in this work have potential application in optical devices, catalysis, gas sensors and solar cells.Mestre em QuímicaNo presente trabalho foram preparadas amostras de óxido de zinco (ZnO) pelo método hidrotérmico de micro-ondas (HM) e realizado um estudo estrutural e morfológico das amostras obtidas avaliando o efeito dos diferentes parâmetros experimentais utilizados: método de aquecimento, temperatura de síntese, tempo de reação, taxa de aquecimento e adição de surfactantes. As amostras foram caracterizadas estruturalmente pelas técnicas de difração de raios X (DRX) e espectroscopia Raman. A morfologia e tamanho das partículas foram investigados por microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (MEV-FEG). As propriedades ópticas foram analisadas por meio da espectroscopia de fotoluminescência (FL). Os resultados de DRX mostraram a formação de estruturas cristalinas referentes à fase wurtzita do ZnO, indicando uma organização estrutural periódica a longo alcance. Os modos ativos no Raman que caracterizam a estrutura hexagonal do ZnO foram observados e a presença de defeitos estruturais a curto alcance mostraram influência nas propriedades ópticas dos materiais obtidos. As amostras apresentaram propriedades fotoluminescentes com emissão máxima na região do verde no espectro visível, a qual está relacionada com os defeitos estruturais à médio e curto alcances, às vacâncias de oxigênio, Zn2+ intersticiais na rede cristalina do ZnO, que são tipos de defeitos que podem ser gerados durante o processo de síntese. A adição de ureia na síntese levou à formação de nanopartículas arredondadas e mais uniformes em relação às amostras obtidas na presença de polietilenoglicol. Os materiais preparados neste trabalho apresentam potencial aplicação em dispositivos ópticos, catálise, sensores de gás e células solares