Simulation of soil water balance and partitioning of evapotranspiration of maize grown in two growing seasons in Southern Brazil / Simulação do balanço hídrico do solo e particionamento da evapotranspiração do milho cultivado em duas épocas de semeadura no Sul do Brasil

ABSTRACT: The objective of this study was to simulate the variation of the available soil water during maize crop growth, in two different sowing times (first and second growing season), using a drip irrigation system. The treatments consisted of different irrigation strategies (full to deficit). The SIMDualKc simulation model was used to determine the daily soil water balance and crop evapotranspiration using the dual crop coefficient approach. Soil, climate, crop and irrigation parameters were used as input data. Two experiments were carried out in a rainout shelter composed of two metallic structures (16x10m) in the city of Santa Maria, Rio Grande do Sul, Brazil, during 2010/11 (second crop, season 1) and 2011/12 (first crop, season 2) growing seasons, under no-tillage system. The simulations showed that all the irrigation management strategies used in season 2 resulted in soil water deficit, while only two strategies showed deficit in season 1. Results showed good agreement between observed and simulated soil water data, with an R2 ranging from 0.86 to 0.99 and the root mean square error ranging from 2.7 to 5.6% of the total available water for seasons 1 and 2, respectively. The observed results of water balance showed that maize grown in season 2 presented higher water consumption compared to season 1, due to the higher atmospheric demand of season 2. The SIMDualKc model allowed the partitioning of crop evapotranspiration into soil evaporation and crop transpiration, demonstrating that the vegetative growth subperiod presented the greatest differences between the two seasons compared to the others growth phases.

RESUMO: O objetivo deste estudo foi simular a variação da água disponível no solo durante o desenvolvimento da cultura do milho, em duas épocas de semeadura diferentes (primeira e segunda safra), utilizando sistema de irrigação por gotejamento. Os tratamentos consistiram em diferentes estratégias de irrigação (plena e deficitária). O modelo de simulação SIMDualKc foi utilizado para determinar o balanço hídrico diário do solo e a evapotranspiração da cultura usando a abordagem do coeficiente cultura dual. Os parâmetros de solo, clima, cultura e irrigação foram utilizados como dados de entrada. Dois experimentos foram realizados em uma cobertura móvel composta por duas estruturas metálicas (16x10m) na cidade de Santa Maria, Rio Grande do Sul, Brasil, nas safras 2010/11 (segunda safra, época 1) e 2011/12 (primeira safra, época 2), sob sistema de plantio direto. As simulações mostraram que todas as estratégias de manejo de irrigação usadas na época 2 resultaram em déficit hídrico, enquanto que apenas duas estratégias apresentaram déficit na época 1. Os resultados mostraram boa concordância entre os dados de água no solo observados e simulados, com um R2 variando de 0.86 a 0.99 e raiz quadrada do erro médio variando de 2,7 a 5,6% da água total disponível para as épocas 1 e 2, respectivamente. Os resultados observados do balanço hídrico mostraram que o milho cultivado na época 2 apresentou maior consumo de água em comparação com a época 1, devido à maior demanda atmosférica da época 2. O modelo SIMDualKc permitiu a partição da evapotranspiração da cultura em evaporação do solo e transpiração da cultura, demonstrando que o subperíodo de crescimento vegetativo apresentou as maiores diferenças entre as duas épocas em relação às demais fases de crescimento.

Formulation design and characterization of a non-ionic surfactant based vesicular system for the sustained delivery of a new chondroprotective agent

Diacerein is used for symptomatic relief and cartilage regeneration in osteoarthritis. Due to gastrointestinal side effects, poor aqueous solubility and low bioavailability, its clinical usage has been restricted. The objective of the present study was to enhance its dissolution profile and to attain sustained release by designing a novel delivery system based on niosomes. Five niosomal formulations (F1-F5) with non-ionic surfactant (sorbitan monostearate) and cholesterol in varying ratios of 5:5, 6:4, 7:3, 8:2 and 9:1 were developed by the reverse-phase evaporation technique. The size and polydispersivity index (PDI) were found in the range of 0.608 µm to 1.010 µm and 0.409 to 0.781, respectively. Scanning electron microscopy (SEM) of the selected formulation (F3) revealed spherical vesicles, and 79.8% entrapment was achieved with F3 (7:3). Dissolution studies using the dialysis method showed sustained release behaviour for all formulations. The optimized surfactant-to-cholesterol concentration (7:3) in formulation F3sustained the drug-release time (T50%) up to 10 hours. Kinetic modelling exhibited a zero-order release (R2=0.9834) and the release exponent 'n' of the Korsmayer-Peppas model (n=0.90) confirmed non-fickian and anomalous release. The results of this study suggest that diacerein can be successfully entrapped into niosomes using sorbitan monostearate and that these niosomes have the potential to deliver diacerein efficiently at the absorption site.

A diacereína é usada para o alívio sintomático e para a regeneração da cartilagem na osteoartrite. Devido aos efeitos adversos gastrointestinais, baixa solubilidade aquosa e biodisponibilidade, o seu uso clínico tem sido restrito. O objetivo do presente estudo foi melhorar o perfil de dissolução deste fármaco e obter liberação prolongada através do planejamento de um novo sistema de liberação designado de niossoma. Cinco formulações distintas de niossomas (F1 a F5) contendo tensoativos não iônicos (monoestearato de sorbitano) e colesterol, em diferentes proporções, de 5:5, 6:4, 7:3, 8:2 e 9:1, foram desenvolvidas através da técnica de evaporacão de fase reversa. Os tamanhos e índices de polidispersibilidade (PDI) obtidos variam entre 0,608 e 1,01 µm e entre 0,409 e 0,7781, respectivamente. Imagens de microscopia electrônica de varrimento (SEM) da formulação selecionada (F3) revelaram vesículas esféricas. Obteve-se encapsulação de 79,8% com a formulação F3 (7:3). Estudos de dissolução usando o método de diálise demonstraram padrão de liberacão prolongada para todas as formulações. A proporção de tensoativo e colesterol (7:3) na formulacão F3 prolongou o tempo de liberação do fármaco (T50%) até 10 horas. Estudos de modelação cinética demonstraram ordem de liberacão zero (R2=0,9834) e o expoente de liberação "n" do modelo de Korsmayer-Peppas (n=0.90) confirmou a liberação não-fickiana e anômala. Os resultados deste estudo sugerem que a diacereína pode ser encapsulada com sucesso no interior de niossomas, utilizando monostearato de sorbitano, o qual tem potencial para liberar, eficientemente, a diacereína no local de absorção.

Solventes do Primer: revisão de literatura / Primer Solvents: literature review

O aperfeiçoamento dos agentes adesivos contendo diferentes solventes e os avanços no tratamento da dentina resultaram em crescentes forças de adesão entre dentina e resina. O primer de forma isolada ou combinada com o adesivo está dissolvido em solventes como acetona, álcool e água. Os solventes respondem pela diluição do monômero e na evaporação da água remanescente na superfície dentinária facilitando assim a formação da camada híbrida. Nem água nem resíduos do próprio solvente devem permanecer na intimidade da dentina desmineralizada, pois ambos irão propiciar inadequada polimerização dos monômeros resinosos contidos no primer ou na resina fluida, aplicada posteriormente. Diferentes solventes são responsáveis por diferentes metodologias de aplicação e formas de tratamento.

The improvement of adhesives containing different solvents and advances in the treatment of dentin resulted in bond strengths between dentin and higher resin. The "primer" in isolation or combined with the adhesive is dissolved in solvents such as acetone, water and Alcohol Free. Solvents works on the dilution of the monomer and the evaporation of water remaining on the dentin surface thus facilitating the formation of the hybrid layer. No water or solvent residues itself must remain in the intimacy of demineralized dentin, since both will provide inadequate polymerization of resin monomers contained in the "primer" or fluid resin, applied later. Different solvents are responsible for differents application methodologies e and treatments.

Efeito do déficit de pressão de vapor d'água no ar na pulverização hidropneumática em alvos artificiais / Effect of the water vapor pressure deficit in the air on hydropneumatic spraying of artificial targets

Objetivou-se com este trabalho, estudar o efeito do déficit de pressão nos parâmetros da pulverização da ponta JA-2 em diferentes alturas do alvo, e discutir suas implicações na evaporação das gotas da pulverização. Para estudar os parâmetros da pulverização utilizaram-se etiquetas de papel hidrossenssível, fixadas em suportes de madeira a 0,5, 1,5 e 2,5 metros de altura, utilizando um pulverizador hidropneumático acoplado a um trator John Deere. O experimento foi montado em esquema fatorial (3 x 13), sendo três déficits de pressão de vapor e 13 pressões de pulverização com três repetições no delineamento de blocos casualizados. Os resultados indicaram que o aumento do déficit de pressão de vapor d'água no ar afetou a pulverização, reduzindo o tamanho de gotas. A altura do alvo influenciou nos parâmetros do espectro de gotas da pulverização. A percentagem de cobertura do alvo teve um aumento com o incremento do déficit de pressão de vapor d'água no ar e da pressão de trabalho. A densidade de gotas aumentou com a pressão de trabalho e reduziu com o déficit de pressão de vapor d'água no ar. A amplitude relativa foi maior com o aumento da pressão de trabalho e menor com o aumento do déficit de pressão de vapor d'água no ar.

The objective of this study was to evaluate the effect of pressure deficit on spraying parameters for the tip JA-2 at different target heights, and discuss its implications on the evaporation of spray droplets. To study the spray parameters, water-sensitive papers were fixed to a wood frame measuring 0.5 x 1.5 meters and 2.5 meters high, and a hydropneumatic sprayer was used attached to a John Deere tractor. The experiment was setup in a factorial design (3 x 13), consisting of three vapor pressure deficits and 13 spray pressures with three replications in a randomized block design. The results indicated that the increased vapor pressure deficit in the air affected spraying by reducing the droplet size. Height of the target influenced the spectral parameters of the spray droplets. The coverage percentage of the target increased with increases in the vapor pressure deficit in the air and working pressure. Droplet density increased with pressure and decreased with vapor pressure deficit in the air. The relative amplitude was greater with increasing working pressure and smaller with increasing vapor pressure deficit in the air.

Floating microspheres: a review

Gastric emptying is a complex process, one that is highly variable and that makes in vivo performance of drug delivery systems uncertain. A controlled drug delivery system with prolonged residence time in the stomach can be of great practical importance for drugs with an absorption window in the upper small intestine. The main limitations are attributed to the inter- and intra-subject variability of gastro-intestinal (GI) transit time and to the non-uniformity of drug absorption throughout the alimentary canal. Floating or hydrodynamically controlled drug delivery systems are useful in such applications. Various gastroretentive dosage forms are available, including tablets, capsules, pills, laminated films, floating microspheres, granules and powders. Floating microspheres have been gaining attention due to the uniform distribution of these multiple-unit dosage forms in the stomach, which results in more reproducible drug absorption and reduced risk of local irritation. Such systems have more advantages over the single-unit dosage forms. The present review briefly addresses the physiology of the gastric emptying process with respect to floating drug delivery systems. The purpose of this review is to bring together the recent literature with respect to the method of preparation, and various parameters affecting the performance and characterization of floating microspheres.

O esvaziamento gástrico é um processo complexo, com elevada variabilidade e responsável pela incerteza do desempenho dos medicamentos in vivo. Dessa forma, os sistemas de liberação modificada de fármacos, com tempo de residência prolongado no estômago, em especial, considerando aqueles fármacos com janela de absorção na porção superior do intestino delgado, apresentam fundamental importância. As principais limitações relativas à absorção do fármaco são, no geral, atribuídas à variabilidade inter e intra-paciente do tempo de trânsito gastro-intestinal (GI) e da não-uniformidade da absorção do fármaco na extensão do canal alimentar. Assim, justifica-se a utilização dos sistemas flutuantes ou hidrodinâmicos de liberação de fármacos. Vários medicamentos gastrorretentivos estão disponibilizados no mercado e incluem comprimidos, cápsulas, pílulas, filmes laminados, microesferas flutuantes, grânulos e pós. As microesferas flutuantes apresentam maior destaque em função da distribuição granulométrica uniforme dessas formulações de dose múltipla. Como resultado, a absorção do fármaco apresenta maior reprodutibilidade e os riscos associados à irritação local são reduzidos. Tais sistemas apresentam maior vantagem quando comparado às formulações de dose única. A presente revisão tem como objetivo apresentar as publicações recentes referentes aos métodos de preparação, os vários parâmetros que afetam o desempenho e a caracterização das microesferas flutuantes. Além disso, o presente trabalho aborda a fisiologia do processo de esvaziamento gástrico no que se refere aos sistemas flutuantes de liberação de fármacos.

Effect of evaporation and pasteurization in the biochemical and immunological composition of human milk

OBJETIVO: Avaliar os efeitos da evaporação e da pasteurização do leite humano na sua composição bioquímica e imunológica e em sua osmolaridade. MÉTODOS: As amostras de leite humano maduro foram divididas em quatro grupos de estudo: leite humano in natura, leite humano pasteurizado, leite humano evaporado a 70 por cento do volume inicial e leite humano pasteurizado e evaporado a 70 por cento, com 12 diferentes amostras de leite em cada grupo. Das amostras dos grupos, foram dosadas as concentrações de sódio, potássio, cálcio, fósforo, magnésio, proteína, gordura, lactose, imunoglobulina A e osmolaridade. RESULTADOS: A pasteurização do leite humano não mostrou alterações estatisticamente significantes na concentração dos elementos sódio, potássio, cálcio, fósforo, magnésio, proteína, gordura, lactose, nem na osmolaridade; no entanto, mostrou redução significante na concentração média de imunoglobulina A. A evaporação mostrou aumento estatisticamente significativo de 38 por cento em média na concentração dos elementos sódio, potássio, cálcio, fósforo, magnésio, proteína, gordura e lactose e redução média de 45 por cento na concentração da imunoglobulina A, sem alteração significativa da osmolaridade em relação ao leite sem processamento. CONCLUSÃO: Através da evaporação a 70 por cento do volume inicial do leite humano, pode ser obtido leite humano com condições de satisfazer as necessidades nutricionais preconizadas para o recém-nascido pré-termo, com exceção do cálcio e do fósforo.

OBJECTIVE: To assess the effects of evaporation and pasteurization of human milk on its biochemical and immunological composition and on its osmolarity. METHODS: The samples of mature human milk were categorized into four study groups: in natura human milk, pasteurized human milk, human milk evaporated at 70 percent of the baseline volume and human milk pasteurized and evaporated at 70 percent, with 12 different samples of milk in each group. The samples were used to determine the concentrations of sodium, potassium, calcium, phosphorus, magnesium, protein, fat, lactose, immunoglobulin A and osmolarity. RESULTS: The pasteurization of human milk did not show statistically significant changes in the concentration of sodium, potassium, calcium, phosphorus, magnesium, protein, fat, lactose, or in osmolarity; however, it showed remarkable reduction in the mean concentration of immunoglobulin A. Evaporation had a mean increase of 38 percent in the concentration of sodium, potassium, calcium, phosphorus, magnesium, protein, fat and lactose and mean reduction of 45 percent in the concentration of immunoglobulin A, without significant change in osmolarity in unprocessed milk. CONCLUSION: By evaporation at 70 percent of the baseline value of human milk, it is possible to obtain human milk that meets the nutritional requirements recommended for preterm infants, except for calcium and phosphorus.

Trocas de massa e de energia entre superfícies naturais e a atmosfera

The mathematical modeling of energy and mass exchange in the vegetation-atmosphere interaction is treated by combining the analysis of the differential equations representing air properties conservation (temperature, humidity) and local energy budget equation of vegetative medium. Fluxes, sources, temperature and humidity profiles were calculated by the matrix form of discrete differential equations. Radiative transfers are defined in the model, considering the vegetation as a turbid medium, where the vegetal surfaces are distributed randomly in the space. The results produced by the model for a forest are compared with micrometeoro-logical measurements obtained at Reserva Florestal Ducke, Manaus - AM.

A modelização matemática das trocas de massa e de energia resultantes da interação entre vegetação e atmosfera é tratada pela combinação de análises das equações diferenciais representando a conservação de propriedades do ar (temperatura e umidade) com a equação do balanço de energia local do meio vegetal. Fluxos e fontes de calor e de massa, perfis de temperatura e umidade foram calculados através das relações matriciais das equações diferenciais discretizadas. As transferências radiativas são definidas no modelo, considerando a vegetação como um meio túrbido, onde as superfícies vegetais são distribuídas de forma aleatória no espaço. Os resultados produzidos pelo modelo para floresta são comparados com medidas micrometeorológicas realizadas na Reserva Florestal Ducke, Manaus - AM.