125 research outputs found
Thermodynamic analysis of autothermal reforming of methane via entropy maximization: Hydrogen production
No full textIn this work a thermodynamic analysis of the autothermal reforming (ATR) of methane was performed. Equilibrium calculations employing entropy maximization were performed in a wide range of oxygen to methane mole ratio (O/M), steam to methane ratio (S/ M), inlet temperature (IT), and system pressure (P). The main calculated parameters were hydrogen yield, carbon monoxide formation, methane conversion, coke formation, and equilibrium temperature. Further, the optimum operating oxygen to methane feed ratio that maximizes hydrogen production, at P ¼ 1 bar, has been calculated. The nonlinear programming problem applied to the simultaneous chemical and phase equilibrium calculation was implemented in GAMS, using CONOPT2 solver. The maximum amount of hydrogen obtained was in the order of 3 moles of hydrogen per mole of fed methane at IT ¼ 1000 C, P ¼ 1 bar, S/M ¼ 5, and O/M ¼ 0.18. Experimental literature data are in good agreement with calculation results obtained through proposed methodology.Fil: Souza, Thiago Leandro de. Universidade Estadual de Maringá; BrasilFil: Rossi, Carla Cassia Rodrigues Da Silva. Universidade Estadual de Campinas; BrasilFil: Alonso, Christian Gonçalves. Universidade Federal de Goias; BrasilFil: Guirardello, Reginaldo. Universidade Estadual de Campinas; BrasilFil: Cabral, Vladimir Ferreira. Universidade Estadual de Maringá; BrasilFil: Fernandes Machado, Nádia Regina Camargo. Universidade Estadual de Maringá; BrasilFil: Specchia, Stefania. Politecnico Di Torino; ItaliaFil: Zabaloy, Marcelo Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Bahía Blanca. Planta Piloto de Ingeniería Química (i); Argentina; Argentina. Universidad Nacional del Sur; ArgentinaFil: Cardozo Filho, Lucio. Universidade Estadual de Maringá; Brasi
Detailed Calculation of Complex Fluid Phase Equilibrium Sections for Ternary Systems
No full textPhase equilibrium diagrams of fluid phases in ternary systems can have a high complexity. In this work, a strategy and calculation methods for the computation of complete sections of ternary fluid phase equilibrium surfaces is proposed. To illustrate the methodology, we present computed results for the fluid phase equilibrium of an isothermal section for the ternary highly non-ideal system CO2+H2O+2-propanol(IPA), as described by a given model and given set of values of the model parameters. The calculation method is based on the prior identification of (univariant) key points (KPs) of the ternary isotherm. From such KPs, it is possible to build the different equilibrium lines that constitute the ternary isothermal diagram, with the help of a numerical continuation method. The results show a high level of complexity including a number of three-phase loci, critical loci, and ternary critical endpoints, together with a ternary four-phase equilibrium point.Fil: Pisoni, Gerardo Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Bahia Blanca. Planta Piloto de Ingeniería Química (I). Grupo Vinculado al Plapiqui - Investigación y Desarrollo en Tecnología Química; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Química; Argentina. Universidade Estadual de Maringa;Fil: Cismondi Duarte, Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Bahia Blanca. Planta Piloto de Ingeniería Química (I). Grupo Vinculado al Plapiqui - Investigación y Desarrollo en Tecnología Química; ArgentinaFil: Zabaloy, Marcelo Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Planta Piloto de Ingeniería Química. Universidad Nacional del Sur. Planta Piloto de Ingeniería Química; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Química; ArgentinaFil: Cardozo Filho, Lucio. Universidade Estadual de Maringa; Brasi
Composition and oxidative stability of oils extracted from Zophobas morio and Tenebrio molitor using pressurized n-propane
No full textThe profiles of oils extracted from insects have drawn attention recently in several studies because of their nutritional quality. The objective of this study was to determine how extraction using pressurized n-propane affects the composition, oxidative stability, and health indices of oils from two species of edible insect larvae, Zophobas morio (ZM) and Tenebrio molitor (TM), compared to Soxhlet extraction carried out with hexane as the solvent. The Sovová mathematical model satisfactorily represented the kinetic extraction curves. The yields obtained with n-propane were lower than those obtained with hexane via Soxhlet extraction; however, n-propane extraction required less time and resulted in oils with good oxidative stability. The extracted oils possessed intermediate characteristics between those from animals and vegetables, thereby representing an alternative source of oils and fats.Fil: Sete da Cruz, Rayane Monique. Universidade Estadual de Maringá. Departamento de Engenharia Química.; BrasilFil: da Silva, Camila. Universidade Estadual de Maringá. Departamento de Engenharia Química.; BrasilFil: da Silva, Edson Antônio. Universidade Estadual de Maringá. Departamento de Engenharia Química.; BrasilFil: Hegel, Pablo Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Planta Piloto de Ingeniería Química. Universidad Nacional del Sur. Planta Piloto de Ingeniería Química; ArgentinaFil: Barão, Carlos Eduardo. Universidade Estadual de Maringá. Departamento de Engenharia Química.; BrasilFil: Cardozo-Filho, Lucio. Universidade Estadual de Maringá. Departamento de Engenharia Química.; Brasi
Sistema de medição do efeito Joule-Thomson para fluidos pressurizados puros
No full textOrientador: Prof. Dr. Lucio Cardozo Filho.Coorientador: Prof. Dr. Edilson de Jesus Santos.Tese (doutorado em Engenharia Química) - Universidade Estadual de Maringá, 2022Resumo: Nas rotinas da indústria química e de petróleo diversos fluidos são transportados diariamente para atender os mais diversos fins. Nestas condições de transporte e exploração, os fluidos podendo ser puros ou constituídos por misturas, apresentam elevadas pressões que ao experimentarem qualquer restrição, sendo estas intrínsecas em muitos dos casos a instrumentações necessárias as operações como válvulas, bocais e dutos confinados, promovem o efeito de variação de temperatura ao fluido, conhecido como efeito Joule-Thomson. A avaliação da natureza deste efeito por meio da inferência dos coeficientes Joule-Thomson, a partir de variáveis de estado como pressão e temperatura, apresenta uma grande importância para condições técnicas reais de escolha e dimensionamento técnico que podem minimizar os efeitos indesejados nas rotinas operacionais, decorrentes dos diferentes perfis térmicos das espécies fluidas durante a expansão. Neste contexto, estudos voltados para a construção de sistemas de medição experimental de dados, visando a avaliação do efeito Joule-Thomson para diversos fluidos pressurizados apresenta um vasto campo de contribuição técnico-científica, dada a grande importância prática para condições reais da indústria, e pelos escassos bancos de dados experimentais disponíveis até a atualidade. Neste presente trabalho, utilizou-se do processo de aquisição online de dados de pressão e temperatura, em duas concepções distintas de aparatos experimentais desenvolvidos: a primeira utilizando modelos de válvulas como elemento de restrição para avaliação da expansão do CO2 ultrapuro em condições exploratórias, e uma segunda concepção experimental mais robusta, utilizando um modelo de dispositivo adiabático dotado de tubo capilar de alta resistência térmica e mecânica de diâmetro interno de 215 ?m como elemento de restrição ao escoamento de CO2, CH4 e N2, em diferentes faixas de pressão e temperatura a montante, não apresentadas até então, em trabalhos da literatura científica e inventiva. A concordância observada entre os valores medidos experimentalmente em faixas avaliativas de expansão do nitrogênio de 54,35 a 151,38 bar e 40°C (313,15 K) e, os observados em simulações via simulações numéricas CFD, revelaram que a concepção de sistema de medição pode atender a avaliação do efeito Joule-Thomson de fluidos pressurizados puros, bem como, em inferência de outras quantidades termodinâmicas, entalpia e capacidade calorífica a pressão constante.Abstract: In the routines of the chemical industry, various oils are transported daily to meet the most diverse needs. In these conditions of transport and exploration, the fluids can be pure or constituted by any elevation conditions, presenting that when they experience restrictions, being these intrinsic many of the operations in instruments presented as alterations, nozzles and confined ducts, promoting the mixture of temperature phenomenon to the fluid, known as the Joule-Thomson effect. The evaluation of the nature of this effect through the inference of the Joule-Thomson coefficients, from state variables such as pressure and temperature, is of great importance for real technical conditions of choice and technical design that can minimize the undesired effects on operational routines, arising from the different thermal profiles of the fluid species during the expansion. In this context, studies aimed at the construction of experimental data measurement systems, aiming at the evaluation of the Joule-Thomson effect for several pressurized fluids, presents a vast field of technical-scientific contribution, given the great practical importance for real industry conditions, and due to the few experimental databases available to date. In this present work, the process of online acquisition of pressure and temperature data was used, in two different conceptions of experimental apparatus developed: the first using valve models as a restriction element to evaluate the expansion of ultrapure CO2 under exploratory conditions, and a second, more robust experimental design, using an adiabatic device model equipped with a capillary tube of high thermal and mechanical resistance with an internal diameter of 215 ?m as an element to restrict the flow of CO2, CH4 and N2, in different pressure and temperature ranges at amount, not presented until then, in works of the scientific and inventive literature. The agreement observed between the values measured experimentally in evaluative ranges of nitrogen expansion from 54,35 to 151,38 bar and 40°C (313,15 K) and those observed in simulations via numerical CFD simulations, revealed that the design of measurement system can meet the assessment of the Joule-Thomson effect of pure pressurized fluids, as well as, in inference from other thermodynamic quantities, enthalpy and heat capacity at constant pressure.123 f. : il. color., tabs., figs
Simultaneous formation of inclusion complex and microparticles containing Albendazole and β-Cyclodextrin by supercritical antisolvent co-precipitation
No full textAlbendazole (ABZ) is an effective anthelmintic and an anticancer candidate. Due to the low oral bioavailability associated with its poor aqueous solubility, high doses are required, and dose-related side effects are reported. To enhance ABZ dissolution different formulation approaches were proposed, among others, its combination with cyclodextrins. In this work, co-precipitation of β-cyclodextrin and ABZ was performed by supercritical antisolvent technique as an alternative preparation technique. The operating temperature and pressure of the experiments were selected by thermodynamic modeling in order to obtain a miscible solution between solvent mixture (DMSO+acetone) and CO2. Precipitated microparticles were characterized by spectroscopic, thermal, and crystallographic analysis in order to demonstrate the formation of a new solid form. The characterization evidenced that tautomer II of ABZ was obtained by precipitation in supercritical CO2 medium. The change of the crystalline phase was discussed in light of the results reported in the literature. Composite microparticles were obtained with a mean diameter ranging from 0.45 to 1.4 μm. An increase of about 4 times in the ABZ dissolution rate was measured for the particles with a 3:1 ABZ:β-cyclodextrin molar ratio with respect to the corresponding physical mixture and processed pure ABZ. The dissolution improvement was attributed to the formation of the inclusion complex and a synergetic effect between both components, rather than the obtained for ABZ polymorphic form II.Fil: Rosas, Melany Denise. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Planta Piloto de Ingeniería Química. Universidad Nacional del Sur. Planta Piloto de Ingeniería Química; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; ArgentinaFil: Piqueras, Cristian Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Planta Piloto de Ingeniería Química. Universidad Nacional del Sur. Planta Piloto de Ingeniería Química; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Química; ArgentinaFil: Piva, Gryele K.. Universidade Estadual de Maringá. Departamento de Engenharia Química.; BrasilFil: Ramírez Rigo, María Veronica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Planta Piloto de Ingeniería Química. Universidad Nacional del Sur. Planta Piloto de Ingeniería Química; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia; ArgentinaFil: Cardozo-Filho Lucio. Universidade Estadual de Maringá. Departamento de Engenharia Química.; BrasilFil: Bucala, Veronica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Planta Piloto de Ingeniería Química. Universidad Nacional del Sur. Planta Piloto de Ingeniería Química; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Química; Argentin
Predição do equilibrio liquido-vapor e liquido-liquido por contribuição de grupos
No full textOrientador: Saul Gonçalves D'AvilaDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuimicaResumo: Neste trabalho foi explorada a potencialidade do método de contribuição de grupos ASOG aplicado ao equilíbrio de fases, abordando-se três tópicos: Estudo comparativo dos desempenos dos métodos ASOG/ELV e INIFAC/ELV aplicando ao equilíbrio líquido-vapor (ELV); Obtenção de novos parâmetros ASOG/ELV contribuindo para diminuir as lacunas na atual matriz; Extensão da aplicabilidade do método ASOG/ELV ao equilíbrio líquido-líquido (ELL). Usando as versões mais recentes das matrizes ELV dos métodos ASOG e UNIFAC, verificou-se que ambos apresentarem desempenhos equivalentes em cálculos de ponto de bolha e orvalho de misturas binárias. A potencialidade do método ASOG/ELL na predição de dados de equilíbrio líquido-líquido foi demonstrada, determinando-se parâmetros de interação entre sete grupos estruturais, incluindo o grupo H2O. Foi verificada a adequação do método na predição de sistemas comumente encontrados em equipamentos industriais envolvendo água, hidrocarbonetos, álcoois e ésteres. Foi observado que o método ASOG/ELL apresenta resultados equivalentes aos do método ASOG/ELL em cálculos de equilíbrio de misturas binárias, ternárias e quaternáriasAbstract: In this work the potentially of the ASOG group contribution method was explores when applied to phase equilibrium comprehending three topics: A comparative study of the performace of the ASOG/VLE and UNIFAC/VLE methods apllied to liquid-vapor equilibrium (VLE); Acquisition of news ASOG/VLE parameters helping to reduce the gaps in the present parameter matrix; Extension of the applicability of the ASOG/VLE method liquid-liquid equilibrium (LLE). Using more recent versions of the VLE matrix of the ASOG and UNIFAC methods, both showed equivalent performances concerning the prediction of the bubble and dew points for binary mixtures. The potentiality of the ASOG/LLE method to predict liquid-liquid equilibrium data was demonstrated determining interaction parameters among seven structural groups, including the H2O group. The metod adequacy for prediction of system usually found in industries was verified, covering water, hydrocarbon, alcohol end ester. It was observed, that the ASOG/LLE gives results equivalent to those of the UNIFAC/LLE method for equilibrium calculations of binary, ternary and quaternary mixturesMestradoMestre em Engenharia Químic
Modelagem da extração supercritica de oleos essenciais
No full textOrientador: Maria Angela de Almeida MeirelesTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: Este trabalho apresenta metodologias complementares e auxiliares para modelagem na extração supercrítica de óleos essenciais. A primeira metodologia consiste em um procedimento matemático para a obtenção dos coeficientes de fugacidade, a partir de uma equação de estado, os quais são necessários na modelagem termodinâmica da extração supercrítica. Neste procedimento permite-se a utilização de qualquer tipo de regra de mistura para determinação dos parâmetros de interação da equação de estado. A segunda metodologia trata-se de um procedimento para o cálculo do equilíbrio líquido-vapor a altas pressões. O equilíbrio líquido-vapor é calculado a partir de um sistema de equações envolvendo equações de balanços de massa, critérios de equilíbrio termodinâmico e restrições estequiométricas. Este procedimento permite calcular os problemas básicos de equilíbrio líquido-vapor tais como: ponto de bolha, ponto de orvalho e flash. Utilizou-se este procedimento cálculo da solubilidade de um óleo para o essencial em dióxido de carbono. A terceira consiste estimação dos parâmetros de interação binária das equações na metodologia desenvolvida de estado a partir de dados experimentais de equilíbrio líquido-vapor da literatura. Foi empregado o método de máxima verossimilhança juntamente com a segunda metodologia proposta parâmetros de interação binária das equações de estado usadas no cálculo equilíbrio líquido-vapor a altas pressões. Finalmente, foi desenvolvido um procedimento de avaliação econômica rápida para plantas industriais de extração supercrítica para produtos naturais. Esta avaliação econômica está centrada principalmente no custo energético. A quarta metodologia permite o cálculo da cinética de extração supercrítica baseado no modelo de leito fixo com difusão em sólido homogêneo. o modelo proposto deve ser aplicado para as seguintes condições: sistemas isotérmicos, sistemas monocomponentes, escoamento unidimensional, sem dispersão axial e isoterma de sorção linear. O exemplo selecionado para a aplicação das metodologias desenvolvidas foi a desterpenação do óleo essencial de laranja, de grande interesse industrial. Foram utilizadas as equações de estado de Peng-Robinson e de Soave-Redlich-Kwong.Abstract: This work presents complementary and auxiliary methodologies for modeling supercritical extraction of essential oils. The first methodology consists of a mathematical procedure to obtain the fugacity coefficients, from any equation of state. These coefficients are necessary for thermodynamic modeling of the supercritical extraction. This procedure allows to use any type of mixing rule for determination of the interaction parameters of the equation of state. The second methodology deals with the procedure to calculate the vapour-liquid equilibrium at high pressures. The vapour-liquid equilibrium is calculated from a system of equations involving the mass balance, thermodynamic equilibria relationship and stoichiometric restrictions. This procedure allows to calculate the basic problems of liquid-vapour equilibrium, such as: bubble point, dew point and flash. The solubility of an essential oil in carbon dioxide was predicted using this procedure. The third methodology was developed in order estimate binary interaction parameters of the thermodynamic equations state from literature liquid-vapour equilibrium Maximum Likelihood experimental data. The Generalized method was used together with the methodology to calculate binary interaction parameters for the liquid-vapour equilibrium at high pressures. The fourth methodology allows the study of the kinetics of supercritical extraction based on a fixed bed model with the diffusion in homogeneous solid. The adopted model can be used for the systems which are: isotherm, one dimensional, without axial dispersion and have a linear sorption isotherm. Finally, a procedure was developed for a fast economic evaluation of industrial plants of supercritical extraction of natural products. This economic evaluation takes into account the energy cost. The example selected for the application of the developed methodologies was the desterpenation of orange essential oil, which is a oil of great industrial interest. Peng-Robinson and Soave-Redlich-Kwong were the used equations of state.DoutoradoDoutor em Engenharia de Alimento
Generation of characteristic maps of the fluid phase behavior of ternary systems
No full textThe main features of the fluid phase behavior of a given binary system can be grasped at a glance by looking at its (binary) characteristic map (B-CM), which is made of unary and binary univariant lines, i.e., by geometrical objects having only one degree of freedom. Binary univariant lines are critical and azeotropic lines and liquid–liquid–vapor equilibrium lines. These lines are customary shown in the pressure–temperature plane together with the pure-compound vapor–liquid equilibrium lines (unary lines). Similarly, ternary systems also have characteristic maps for their phase equilibrium behavior. Such ternary characteristic maps (T-CMs) are made of unary, binary and ternary univariant lines. Possible ternary univariant lines are the following: ternary four-phase equilibrium lines (T-4PLs), ternary critical end lines (T-CELs) and ternary homogeneous azeotropy lines (T-ALs). T-CMs also present invariant points as the following: pure compound critical points, binary critical endpoints (B-CEPs), ternary critical endpoints of four-phase equilibrium lines (T-CEP-4PLs), ternary tricritical endpoints (T-TCEP), and all possible endpoints of binary and ternary homogeneous azeotropy lines. Analogously to B-CMs for binary systems, T-CMs make possible to quickly identify the main features of the phase behavior of a given ternary system. In other words, T-CMs provide key information on the fluid phase equilibria of ternary systems. When dealing with models for the fluid phase behavior of ternary systems, it would be useful to generate the T-CMs, in a way as automated as possible, once a ternary system and a model are chosen, and the model parameter values are set. This would make possible, among other outcomes, to quickly evaluate the main features of the model performance. B-CMs can be efficiently generated, when using a model of the equation of state (EOS) type, by applying available algorithms. In this work we show how the univariant lines of T-CMs can be efficiently computed for a given ternary system, given EOS and EOS parameter values. In general, a ternary univariant line (T-UVL) is generated in this work by using a numerical continuation method (NCM). NCMs are able to build, in their full extent, highly non linear T-UVLs, with minimum user intervention. In particular, we describe in this work how T-TCEPs and T-CEP-4PLs are detected and computed, and how the calculation of T-4PLs is started off. Finally, an algorithm for the generation of computed T-CMs is presented. The algorithm relies on previously computed critical endpoints of the binary subsystems of the ternary system under study. We have not considered yet the detection and computation of T-ALs and of closed loop T-CELs. We provide examples of T-CMs computed over wide ranges of conditions. The results of this work show that relatively simple models can generate highly complex topologies for the phase behavior of ternary systems.Fil: Pisoni, Gerardo Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Bahía Blanca. Planta Piloto de Ingeniería Química (i); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnológico Bahia Blanca. Planta Piloto de Ingenieria Quimica (i). Grupo Vinculado Al Plapiqui - Investigación y Desarrollo en Tecnologia Quimica; ArgentinaFil: Cismondi Duarte, Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnológico Bahia Blanca. Planta Piloto de Ingenieria Quimica (i). Grupo Vinculado Al Plapiqui - Investigación y Desarrollo En Tecnologia Quimica; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba; ArgentinaFil: Cardozo Filho, Lucio. Universidade Estadual de Maringá; BrasilFil: Zabaloy, Marcelo Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Bahía Blanca. Planta Piloto de Ingeniería Química (i); Argentin
Simulação do processo de desterpenação supercrítica do óleo essencial de laranja
No full textO objetivo deste trabalho é simular um processo de extração supercrítica com o Aspen-Plus. Os equipamentos para a simulação do processo foram selecionados de acordo com a literatura especializada e envolvem dois vasos de extração, dois reservatórios, seis trocadores de calor, dois separadores e uma bomba, bem como as condições de operação sugeridas para o processo especificamente escolhido. A escolha foi motivada pelo crescente interesse na extração supercrítica com dióxido de carbono, um solvente com algumas características altamente desejáveis: não-tóxidez, não-inflamabilidade, moderada pressão crítica e baixas temperaturas de ponto de bolha. Os altos custos envolvidos com esse tipo de processo, tendo como principal item o consumo de energia, exigem análises econômicas rápidas. O Aspen-Plus representa um instrumento rápido e eficiente para o cálculo da energia envolvida, apesar da limitação de modelos disponíveis no simulador. O método pode ser estendido a processos similares envolvendo outros produtos e condições de operaçã
Use of biodegradable polymeric matrix, in vaginal devices, to sustained progesterone release in cows: in vitro e in vivo tests
No full textCom o aumento do número de animais inseminados por IATF (inseminação artificial em tempo fixo), a diminuição de custos e o incremento de índices reprodutivos têm sido os objetivos de vários grupos de pesquisa. Nos protocolos de IATF utilizados, empregam-se dispositivos de liberação sustentada de progesterona (P4), que são, em sua maioria, constituídos de um esqueleto de nylon, recoberto com uma camada de silicone com P4 . Visando a diminuição dos custos de produção e impacto ambiental, foi desenvolvido um dispositivo à base de biopolímeros. Neste estudo, foram comparados dispositivos confeccionados com uma blenda constituída de Poli-hidroxi-butirato (PHB) e Poli-&epsion;-caprolactona (PCL), com o Dispositivo Interno Bovino (DIB®), utilizado como controle . No teste in vitro, utilizaram-se dois tipos de dispositivo à base de biopolímeros, com uma área superficial de 147 cm2: DISP8 (46% PHB, 46% PCL e 8% P4; n=4), DISP10 (45% PHB, 45% PCL, 10% P4; n=4) e o DIB® (1 g de P4, área de 120 cm2; n=3). Os testes in vitro foram conduzidos segundo especificações da USP 23, em um dissolutor de comprimidos, empregando-se uma mistura de álcool/água (60/40) como meio de difusão. Amostras do meio foram colhidas aos 2 min., 2, 4, 8, 12, 24, 48, 60, 72, 84 e 96 h. Os teores de P4 foram dosados por espectrofotometria, em 244 nm de comprimento de onda. Realizaram-se as comparações 3 a 3 dos coeficientes angulares das retas obtidas pela regressão das concentrações acumuladas de P4, em função da raiz quadrada do tempo. As médias e respectivos erros-padrão dos coeficientes angulares foram de 677,39 ± 16.13 µg/cm2/t1/2 para o DIB®, 566,17 ± 3.68 µg/cm2/t1/2 para o Disp8 e 774,63 ± 45.26 µg/cm2/t1/2 para o Disp10. Houve diferença entre o DISP8 e o DISP10 (p< 0,05), mas ambos não diferiram do DIB. Para análise das quantidades liberadas por dia de teste in vitro, consideraram-se 4 períodos: 0-24, 24-48, 48-72 e 72-96 h. Houve interação entre tratamento e tempo (p=0,0024). Nas primeiras 24 horas, o DISP8 liberou significativamente menos P4 do que o DISP10 e o DIB®, cujas liberações não diferiram entre si. No intervalo entre 24 e 48h, o DISP 10 liberou significativamente mais P4 do que o DIB®. O DISP8 liberou uma quantidade de P4 intermediária e não se diferenciou significativamente nem do DIB® e nem do DISP10. No intervalo entre 48 e 72h a quantidade de P4 liberada pelo DISP10 foi significativamente maior do que a do DIB® e a do DISP8, que não diferiram entre si. No intervalo entre 72 e 96h, o DISP10 liberou significativamente mais P4 do que o DIB® e o DISP8 liberou uma quantidade intermediária que não diferiu do DIB® nem do DISP10. No teste in vivo, seis vacas mestiças ovariectomizadas receberam DIB (n=4) ou DISP8 (n=8), em um delineamento alternado, com seqüência não balanceada (cross-over), adicionado de medidas repetidas no tempo, referentes aos 16 dias de colheita das amostras de sangue. As amostras foram analisadas por rádio-imuno-ensaio, em fase sólida, utilizando-se "kit" comercial da DPC (Diagnostics Products Corporation). As concentrações de pico foram atingidas 4 h após a colocação dos dispositivos e este foi o único momento em que as concentrações plasmáticas de P4 diferiram segundo dispositivo (11,45±1,96 vs 9,23±1,15 ng/mL, respectivamente para DIB e DISP8; p= 0,027). No dia 8 do ensaio, as concentrações plasmáticas de P4 proporcionadas pelo DIB e pelo DISP8 foram respectivamente 2,44±0,09 e 1,89±0,13 ng/mL (p=0.58). Ambos dispositivos mantiveram teores de P4 superiores a 1 ng/mL, durante os 16 dias do teste in vivo. Concluiu-se que os dispositivos confeccionados com a blenda dos biopolímeros PHB/PCL, podem liberar P4 de maneira sustentada, tanto quanto os que empregam silicone em sua fabricação.With the increase in the number of animals inseminated by TAI (timed artificial insemination) the decrease of costs and the improvement of reproductive performance are the goals of several research groups. Progesterone devices which are majority constituted of a nylon skeleton covered with a silicone layer with P4, are used in TAI protocols. Aiming the decrease of the production costs and the environmental impact, was a new device developed with biopolymers matrix. In this study, were compared a blend of Poli-hidroxi-butirate (PHB) and poli-?-caprolactone (PCL) device with the Bovine Internal Device (DIB®). In the in vitro test, two kinds of the new device with a superficial area of 147 cm2: DISP8 (46% PHB, 46% PCL and 8% P4; n=4), DISP10 (45% PHB, 45% PCL, 10% P4; n=4) and DIB® (1 g of P4, area of 120 cm2; n=3). The in vitro tests were led following USP 23 specifications in a drug dissolutor in alcohol/water (60/40) solution as a diffusion medium. Samples were collected at 2 min., 2, 4, 8, 12, 24, 48, 60, 72, 84 and 96 hours. Progesterone concentrations were estimated by spectrophotometry at UV 244 nm wavelenght. Comparisons 3 by 3 of the angular coefficients of the straight lines obtained by the regression of the accumulated P4 concentrations in function of the square root of time were performed. The averages and respective standard-errors of the angular coefficients were 677,39 ± 16.13 µg/cm2/t1/2 to DIB®, 566,17 ± 3.68 µg/cm2/t1/2 to Disp8 and 774,63 ± 45.26 µg/cm2/t1/2 to Disp10. Difference were observed between DISP8 and DISP10 (p< 0.05) but both did not differ to DIB®. Four periods were considered for analysis of the amounts released per day of in vitro test: 0-24, 24-48, 48-72 and 72-96 hours. Interaction between treatment and time was observed (p=0.0024). In the first 24 hours DISP8 released significantly less P4 than DISP10 and DIB® but the lathers did not differ from each other. In the interval between 24 and 48 hours DISP10 released significantly more P4 than DIB®. The device DISP8 released an intermediary concentration of P4 and was similar to DIB® and to DISP10. In the interval between 48 and 72 hours the progesterone concentration released by DISP10 was significantly higher than DIB® and DISP8 but lathers did not differ from each other. In the interval between 72 and 96 hours DISP10 released significantly more P4 than DIB® while DISP8 released an intermediary amount which did not differ to DIB® or to DISP10. In the test in vivo test, six ovariectomized beef cows received the devices DIB® (n=4) or DISP8 (n=8) in an alternated delineation in a nom balanced sequence (cross-over) added of repeated measures in time, related to the 16 days of blood samples collects. Progesterone concentration from these samples were measured by radioimmunoassay in solid phase using the commercial kit from DPC (Diagnostics Products Corporation). The peak of the progesterone concentrations were observed 4 hours after the devices insertion and this was the unique moment in which plasmatic progesterone concentrations differed depending on device (11,45 ± 1,96 vs 9,23 ± 1,15 ng/mL, respectively for DIB and DISP8; p= 0,027). After 8 days from the device insertion plasmatic progesterone concentrations provided by DIB and DISP8 were respectively 2,44 ± 0,09 and 1,89 ± 0,13 ng/mL (p=0.58). Both devices kept the progesterone concentration higher than 1 ng/mL during the 16 days of the in vivo test. In conclusion, the devices made with biopolymers blends of PHB/PCL can release sustained P4 comparable with silicone matrix
- …
