The aim of the study is to evaluate the physical and chemical changes that occur on wood fragments submitted to different temperatures, verifying their influence on significant chemical characteristics in the forming process. Carbonization process in muffle associated to the techniques of Thermogravimetry, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and multivariate analysis. The analyses were performed on 3 replicates for each burn temperature. The temperature of the thermal muffle process was in every 50 °C, from 200 °C to 600 °C. TGA were performed under nitrogen atmosphere, using a heating ramp from 25 °C min-1 to 995 °C. A range between 1900 to 650 cm-1 was used, with a resolution of 4 cm-1 and 64 scans. The PCA showed that it is possible to describe 95.73% of the data, grouping the samples into three main clusters. These clusters were used to build a SIMCA (Soft Independent Modeling of Class Analogy) model, enabling to predict with 100%. Results showed that technical associations, such as TGA, FTIR and multivariate analysis may help to characterize the natural carbonization process and, in future works, contribute to significant (paleo)environmental inferences.

In this study, hierarchical cluster analysis (HCA) and principal component analysis (PCA) were used to classify blends produced from diesel S500 and different kinds of biodiesel produced by the TDSP methodology. The different kinds of biodiesel studied in this work were produced from three raw materials: soybean oil, waste cooking oil and hydrogenated vegetable oil. Methylic and ethylic routes were employed for the production of biodiesel. HCA and PCA were performed on the data from attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy, showing the separation of the blends into groups according to biodiesel content present in the blends and to the kind of biodiesel used to form the mixtures.

Neste trabalho propõe-se a quantificação de amoxicilina em formulações farmacêuticas empregando espectroscopia por refletância difusa no infravermelho com transformada de Fourier (DRIFTS) e regressão por mínimos quadrados parciais (PLS). Foram coletados em um espectrômetro Nicolet Magna 550 os espectros de 24 amostras (17 para o conjunto de calibração e 7 para o conjunto de validação) contendo de 76,7-94,3 % de amoxicilina em amido. Para a construção dos modelos PLS foi empregada a correção do espalhamento de luz (MSC) e os dados foram autoescalados ou escalados pela variância. Foi obtido um excelente modelo para a previsão da amoxicilina o qual apresentou R²=0,9936, RMSEC=0,441 e RMSEV=0,790. O método proposto além de não destrutivo apresenta baixo tempo de análise e baixo custo podendo ser facilmente empregado no controle de qualidade das indústrias farmacêuticas.

The amount of amoxicillin in pharmaceutical formulations was determined using spectra of diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (DRIFTS), in association with partial least squares (PLS) regression. The spectra of 24 different samples (17 for the calibration set and 7 for the validation set), which had been registered using a Nicolet Magna 550 spectrophotometer, contained 76.7-94.3% of amoxicillin in starch. The PLS models were constructed with auto-scaled or variance-scaled data, and multiplicative scatter correction (MSC). The best model presented R²=0.9936, RMSEC=0.441 and RMSEV=0.790. The analytical method proposed is non-destructive and the cost and time of analysis are very much reduced, allowing for the fast and direct determination of amoxicillin content.

No presente trabalho é apresentada uma nova metodologia para a análise qualitativa de essências alimentícias, empregando espectroscopia por reflexão na região do infravermelho médio associada à análise multivariada. Este método apresenta entre suas principais vantagens: a não destruição da amostra e conseqüente não agressão ao ambiente; e a não necessidade de separação prévia dos seus componentes, que resulta em menor tempo de análise e redução de custos. Para tanto, diferentes lotes de amostras de essências alimentícias de baunilha, de leite, de caramelo, de cereja e de morango foram empregadas para a aquisição dos espectros, visando à construção dos modelos e validação do método. Como resultados mais significativos, foi possível observar que o método empregado, não só discrimina as diferentes essências (em função da composição), mas também a origem e uniformidade delas.

In the present work a new methodology for the qualitative analysis of food essences is presented, using a mid-infrared spectroscopy associated to the multivaried analysis. This method presents the main advantages: not to destroy the sample, it has a lower cost, it makes the analysis quicker and does not produce residues. Taking this into account, different lots of samples of food essences of vanilla, milk, caramel, cherry and strawberry were used to acquire the specters with the purpose of developing models and validation of the method. Having more significant results, it can be observed that the used method not only discriminates the different essences (due to the composition), but also the origin and uniformity of the same ones.

No presente trabalho são combinadas as potencialidades das ferramentas quimiométricas e as facilidades na obtenção de espectros pela técnica de espectroscopia por refletância difusa no infravermelho médio com transformada de Fourier (DRIFTS), visando à dosagem do fármaco diclofenaco de potássio. Foram formuladas 20 diferentes concentrações do princípio ativo em excipiente amido entre 0,15 e 0,50 mg/g, com variação de aproximadamente 0,02 mg/g na concentração entre cada amostra. Das 20 amostras, 14 foram empregadas para a calibração e 6 para validação. Os espectros foram adquiridos em um espectrômetro NICOLET Magna 550, em duplicata das amostras. Para a construção dos modelos de regressão multivariada, as informações espectrais foram processadas no aplicativo Pirouette® 2.7 da Infometrix, utilizando-se as regiões 3.715-3.088 cm-1 e 1.634 -1.191 cm-1. A calibração foi realizada pelo método de regressão dos mínimos quadrados parciais (PLS), utilizando pré-processamento autoescalado, e tratamento com correção do espalhamento de luz (MSC). Foram selecionados os melhores modelos, considerando os valores do coeficiente de correlação (R²) e da raiz quadrada dos erros médios quadráticos de validação (RMSEV). Os resultados permitem concluir que modelos de calibração, empregando dados DRIFTS e regressão PLS, podem ser empregados como alternativa na dosagem de diclofenaco de potássio, agregando como vantagens frente aos métodos usuais, a não geração de resíduos, a fácil realização da análise e o baixo custo operacional.

In this work the alternative method for quantification of potassium diclofenac was studied, using diffuse reflectance infrared Fourier transform spectrocopy (DRIFTS), together with partial least squares regression (PLS). Two spectra of 20 samples with different concentrations (0.15-0.50 mg/g) of potassium diclofenac in starch had been colleted in Nicolet Magna 550 spectrophotometer, with resolution of the 4 cm-1 and 32 scans. For multivariate regression 14 samples had been used for calibration set and 6 samples had been used for validation set. For the PLS modeling, the spectral information (3715-3088 cm-1 and 1634-1191 cm-1) after multiplicative scatter correction (MSC) and autoscaling preprocess, had been processed in Pirouette® 2.7. The best models with better coefficient regression (R²), these were improved using root mean square error of validation (RMSEV). The new technique propose using DRIFTS/PLS shows an excellent choices for the quality control of the productive process of factories and drugstores that produce or handle these materials in large scale, presenting low time of analysis, no sample destruction and no wastes production.

A identificação de diferentes formulações de medicamentos manipulados contendo piroxicam foi estudada, empregando espectros de reflexão difusa no infravermelho médio com transformada de Fourier (DRIFTS), em associação com a técnica de análise por agrupamentos hierárquicos (AAH). Os espectros de amostras, de 5 diferentes farmácias de manipulação, contendo piroxicam (10 mg e 20 mg) e seus respectivos excipientes, foram adquiridos em um espectrofotômetro NICOLET Magna 550, obtendo-se duas réplicas de cada amostra. Para a análise multivariada, as informações espectrais foram tratadas no programa Pirouette® 2.7 da Infometrix, utilizando-se as regiões espectrais 1340 a 1470 cm-1, 1535 a 1680 cm-1, 2800 a 3004 cm-1 e 3290 a 3400 cm-1. Os dendogramas foram construídos com os dados auto-escalados, e correção do espalhamento da luz (MSC), utilizando três tipos de construção: simples, flexível e incremental. Com a aplicação da análise hierárquica de agrupamentos constatou-se a formação de dois grupos distintos, um contendo os princípios ativos, e outro contendo os excipientes. Os resultados demonstram que a técnica DRIFTS em conjunto com análise por agrupamentos hierárquicos constitui uma alternativa para o controle de qualidade dos processos de produção de medicamentos.

The identification of different pharmaceutical formulations with piroxicam was studied, using spectra of diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (DRIFTS), in association with hierarchical cluster analysis (HCA) technique. The spectra of samples of the 5 different compounding pharmacies, containing 10 or 20 mg of piroxicam and its respective inactive ingredients, had been collected in Nicolet Magna 550 spectrophotometer. For the multivariate analysis, the spectral information had been processed in software package Pirouette® 2.7 of the Infometrix. The dendograms had been constructed with the autoscaled data, and multiplicative scatter correction (MSC), using three types of linkage methods: single, flexible and incremental. By applying the hierarchical cluster analysis the formation of two distinct groups: one with the active principles and another group with the inactive ingredients was proved. These results demonstrate that the DRIFTS associated with chemometrics tools, constitute a quality control alternative of drugs production processes.

As técnicas de espectroscopia por reflexão no infravermelho próximo (NIRRS) e por reflexão difusa no infravermelho médio com transformada de Fourier (DRIFTS) foram empregadas com o método de regressão multivariado por mínimos quadrados parciais (PLS) para a determinação simultânea dos teores de proteína e cinza em amostras de farinha de trigo da variedade Triticum aestivum L. Foram coletados espectros no infravermelho em duplicata de 100 amostras, empregando-se acessórios de reflexão difusa. Os teores de proteína (8,85-13,23%) e cinza (0,330-1,287%), empregados como referência, foram determinados pelo método Kjeldhal e método gravimétrico, respectivamente. Os dados espectrais foram utilizados no formato log(1/R), bem como suas derivadas de primeira e segunda ordem, sendo pré-processados usando-se os dados centrados na média (MC) ou escalados pela variância (VS) ou ambos. Cinqüenta e cinco amostras foram usadas para calibração e 45 para validação dos modelos, adotando-se como critério de construção os valores mínimos do erro padrão de calibração (SEC) e do erro padrão de validação (SEV). Estes valores foram inferiores a 0,33% para proteína e a 0,07% para cinza. Os métodos desenvolvidos apresentam como vantagens a não agressão ao ambiente, bem como permitem uma determinação direta, simultânea, rápida e não destrutiva dos teores de proteína e cinza em amostras de farinha de trigo.

Partial Least Square (PLS) multivariate calibration associated to Near Infrared Reflection Spectroscopy (NIRRS) or Diffuse Reflectance Infrared Fourier Transform Spectroscopy (DRIFTS) were used to establish methods for simultaneous determination of protein and ash content on commercial wheat flour samples of Triticum aestivum L. Duplicate spectra of 100 samples with protein content between 8.85-13.23% (Kjeldahl method) and ash content between 0.330-1.287% (gravimetric method) were employed to build calibration methods. The spectra were used in log (1/R) format as well as in the first and second derivatives and they were also pre-processed by mean centering (MC) or variance scaling (VS) or both. The samples were divided in two sets, one with 55 samples and the other with 45 used as calibration and validation sets, respectively. Calibration methods were obtained by using minimum values of root mean square error of calibration (RMSEC) and root mean square error of validation (RMSEV). Methods of calibration with RMSEC and RMSEV values lower than 0.33 in the determination of protein content and lower than 0.07 in the determination of ash content. The proposed methods are environmentally non aggressive as they avoid the use of reagents and do not generate hazardous waste. Furthermore, they allow fast and non destructive simultaneous and direct determination of ash and protein content in wheat flour samples.

Neste trabalho a identificação e a discriminação de dois diferentes fármacos utilizados como antidepressivos foi estudada, empregando os espectros de reflexão difusa no infravermelho médio com transformada de Fourier (DRIFTS), juntamente com a análise de componentes principais (PCA) e o método de classificação SIMCA. Os espectros no infravermelho de amostras contendo diferentes concentrações dos princípios ativos cloridrato de amitriptilina e cloridrato de imipramina, foram coletados em um espectrofotômetro NICOLET Magna 550, sendo realizadas 2 réplicas para cada amostra, com resolução de 4 cm-1 e 32 varreduras. A análise de componentes principais confirmou a existência de dois grupos distintos, correspondendo aos dois diferentes princípios ativos utilizados, além de evidenciar a presença de amostras anômalas no conjunto de dados que, possivelmente, iriam interferir na modelagem. Já o método de classificação SIMCA possibilitou o reconhecimento de amostras dos princípios ativos cloridrato de imipramina e cloridrato de amitriptilina com resultados indicando 100% de classificação correta das classes modeladas.

In this work the certification of two different drugs used as antidepressants was studied, using diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (DRIFTS), together with the analysis of principal components (PCA) and the method of soft independent modeling of class analogies (SIMCA). The DRIFT spectra of samples with different concentrations of the active principles amitriptiline and imipramine hydrochlorides had been collected in Magna 550 spectrofotometer, two spectra for each sample, with resolution of 4 cm-1 and 32 scans. The PCA confirmed the existence of two distinct groups, corresponding to the two different active principles used. Otherwise the method of classification SIMCA made possible the recognition of samples of the principles amitriptyline and imipramine hydrochlorides with results indicating 100% of correct classification.

Neste trabalho novas metodologias de análise para a quantificação de princípios ativos em fármacos são estudadas, empregando técnicas de otimização meta-heurísticas em modelos de regressão multivariada e dados de espectroscopia por reflexão difusa no infravermelho com transformada de Fourier (DRIFTS). Inicialmente foram preparadas amostras do princípio ativo hidroclorotiazida, a partir de um planejamento experimental. Os espectros foram coletados empregando um espectrofotômetro, sendo aplicada a correção multiplicativa de sinal (MSC). Foram construídos modelos de calibração por mínimos quadrados parciais (PLS), sendo implementados métodos de otimização dos Algoritmos Genético (AG) e Busca Tabu (BT), objetivando minimizar o erro das amostras de validação (SEV). Os melhores modelos foram selecionados com base no coeficiente de regressão (R²) e comparados. Ambas as técnicas de otimização resultaram em modelos de calibração com excelente capacidade de quantificação do princípio ativo, sendo adequadas para a utilização no controle de qualidade do processo produtivo.

Two new methodologies of analysis for the antihipertensive drugs quantification are provided in this work, using meta-heuristic algorithms optimization with infrared spectroscopy by diffuse reflectance Fourier transform (DRIFTS) and partial-least squares regression method (PLS). A diffuse reflectance joined to a spectrophotometry in the mid-infrared region was used. The calibration was through PLS in order to use it as a pre-processing. The data were used in multiplicative signal correction (MSC). After the best wavelength selection, which results in models with better coefficient regression (R²), these were improved using routines based on genetic algorithm heuristic and tabu search methods. For the evaluation of the optimization a standard error of validation (SEV) was used. The new technique using DRIFTS/PLS/AG or DRIFTS/PLS/TS shows excellent choices for the quality control of the productive process of factories and drugstore.