Optimierung der laserinduzierten Plasmaspektroskopie an Metallen durch Femtosekunden-Doppelpulse für die Entwicklung eines hochauflösenden 3D-Rasterabbildungsverfahrens

Die laserinduzierte Plasmaspektroskopie (LIPS) ist eine spektrochemische Elementanalyse zur Bestimmung der atomaren Zusammensetzung einer beliebigen Probe. Für die Analyse ist keine spezielle Probenpräparation nötig und kann unter atmosphärischen Bedingungen an Proben in jedem Aggregatzustand durchgeführt werden. Femtosekunden Laserpulse bieten die Vorteile einer präzisen Ablation mit geringem thermischen Schaden sowie einer hohen Reproduzierbarkeit. Damit ist fs-LIPS ein vielversprechendes Werkzeug für die Mikroanalyse technischer Proben, insbesondere zur Untersuchung ihres Ermüdungsverhaltens. Dabei ist interessant, wie sich die initiierten Mikrorisse innerhalb der materialspezifschen Struktur ausbreiten. In der vorliegenden Arbeit sollte daher ein schnelles und einfach zu handhabendes 3D-Rasterabbildungsverfahren zur Untersuchung der Rissausbreitung in TiAl, einer neuen Legierungsklasse, entwickelt werden. Dazu wurde fs-LIPS (30 fs, 785 nm) mit einem modifizierten Mikroskopaufbau (Objektiv: 50x/NA 0.5) kombiniert, welcher eine präzise, automatisierte Probenpositionierung ermöglicht. Spektrochemische Sensitivität und räumliches Auflösungsvermögen wurden in energieabhängigen Einzel- und Multipulsexperimenten untersucht. 10 Laserpulse pro Position mit einer Pulsenergie von je 100 nJ führten in TiAl zum bestmöglichen Kompromiss aus hohem S/N-Verhältnis von 10:1 und kleinen Lochstrukturen mit inneren Durchmessern von 1.4 µm. Die für das Verfahren entscheidende laterale Auflösung, dem minimalen Lochabstand bei konstantem LIPS-Signal, beträgt mit den obigen Parametern 2 µm und ist die bislang höchste bekannte Auflösung einer auf fs-LIPS basierenden Mikro-/Mapping-Analyse im Fernfeld. Fs-LIPS Scans von Teststrukturen sowie Mikrorissen in TiAl demonstrieren eine spektrochemische Sensitivität von 3 %. Scans in Tiefenrichtung erzielen mit denselben Parametern eine axiale Auflösung von 1 µm. Um die spektrochemische Sensitivität von fs-LIPS zu erhöhen und ein besseres Verständnis für die physikalischen Prozesse während der Laserablation zu erhalten, wurde in Pump-Probe-Experimenten untersucht, in wieweit fs-Doppelpulse den laserinduzierten Abtrag sowie die Plasmaemission beeinflussen. Dazu wurden in einem Mach-Zehnder-Interferometer Pulsabstände von 100 fs bis 2 ns realisiert, Gesamtenergie und Intensitätsverhältnis beider Pulse variiert sowie der Einfluss der Materialparameter untersucht. Sowohl das LIPS-Signal als auch die Lochstrukturen zeigen eine Abhängigkeit von der Verzögerungszeit. Diese wurden in vier verschiedene Regimes eingeteilt und den physikalischen Prozessen während der Laserablation zugeordnet: Die Thermalisierung des Elektronensystems für Pulsabstände unter 1 ps, Schmelzprozesse zwischen 1 und 10 ps, der Beginn des Abtrags nach mehreren 10 ps und die Expansion der Plasmawolke nach über 100 ps. Dabei wird das LIPS-Signal effizient verstärkt und bei 800 ps maximal. Die Lochdurchmesser ändern sich als Funktion des Pulsabstands wenig im Vergleich zur Tiefe. Die gesamte Abtragsrate variiert um maximal 50 %, während sich das LIPS-Signal vervielfacht: Für Ti und TiAl typischerweise um das Dreifache, für Al um das 10-fache. Die gemessenen Transienten zeigen eine hohe Reproduzierbarkeit, jedoch kaum eine Energie- bzw. materialspezifische Abhängigkeit. Mit diesen Ergebnissen wurde eine gezielte Optimierung der DP-LIPS-Parameter an Al durchgeführt: Bei einem Pulsabstand von 800 ps und einer Gesamtenergie von 65 nJ (vierfach über der Ablationsschwelle) wurde eine 40-fache Signalerhöhung bei geringerem Rauschen erzielt. Die Lochdurchmesser vergrößerten sich dabei um 44 % auf (650±150) nm, die Lochtiefe um das Doppelte auf (100±15) nm. Damit war es möglich, die spektrochemische Sensitivität von fs-LIPS zu erhöhen und gleichzeitig die hohe räumliche Auflösung aufrecht zu erhalten.

Femtosecond wavepacket interferometry using the rotational dynamics of a trapped cold molecular ion

A Ramsey-type interferometer is suggested, employing a cold trapped ion and two time-delayed offresonant femtosecond laser pulses. The laser light couples to the molecular polarization anisotropy, inducing rotational wavepacket dynamics. An interferogram is obtained from the delay dependent populations of the final field-free rotational states. Current experimental capabilities for cooling and preparation of the initial state are found to yield an interferogram visibility of more than 80%. The interferograms can be used to determine the polarizability anisotropy with an accuracy of about ±2%, respectively ±5%, provided the uncertainty in the initial populations and measurement errors are confined to within the same limits.

Interferometrisch messender faseroptischer Sensor mit mechanisch oszillierender Sonde

Punktförmig messende optische Sensoren zum Erfassen von Oberflächentopografien im Nanometerbereich werden in der Forschung und Industrie benötigt. Dennoch ist die Auswahl unterschiedlicher Technologien und kommerziell verfügbarer Sensoren gering. In dieser Dissertationsschrift werden die wesentlichen Aspekte eines Messsystems untersucht das über das Potenzial verfügt, zu den künftigen Standardmessmethoden zu gehören. Das Messprinzip beruht auf einem Common-Path-Interferometer. In einer mikrooptischen Sonde wird das Laserlicht auf die zu untersuchende Oberfläche gerichtet. Das vom Messobjekt reflektierte Licht interferiert sondenintern mit einem Referenzreflex. Die kompakte Bauweise bewirkt kurze optische Wege und eine gewisse Robustheit gegen Störeinflüsse. Die Abstandsinformation wird durch eine mechanische Oszillation in eine Phasenmodulation überführt. Die Phasenmodulation ermöglicht eine robuste Auswertung des Interferenzsignals, auch wenn eine zusätzliche Amplitudenmodulation vorhanden ist. Dies bietet den Vorteil, unterschiedlich geartete Oberflächen messen zu können, z. B. raue, teilweise transparente und geneigte Oberflächen. Es können wiederholbar Messungen mit einer Standardabweichung unter einem Nanometer erzielt werden. Die beschriebene mechanische Oszillation wird durch ein periodisches elektrisches Signal an einem piezoelektrischen Aktor hervorgerufen, der in einem Biegebalken integriert ist. Die Bauform des Balkens gestattet eine Hybridisierung von optischen und mechanischen Komponenten zu einer Einheit, welche den Weg zur weiteren Miniaturisierung aufzeigt. Im Rahmen dieser Arbeit konnte so u. a. eine Sonde mit einer Bauhöhe unter 10 mm gefertigt werden. Durch eine zweite optische Wellenlänge lässt sich der eingeschränkte Eindeutigkeitsbereich des Laserinterferometers nachweislich vergrößern. Die hierfür eingesetzte Methode, die Stand der Technik ist, konnte erfolgreich problemspezifisch angepasst werden. Um das volle Potenzial des Sensors nutzen zu können, wurden zudem zahlreiche Algorithmen entworfen und erfolgreich getestet. Anhand von hier dokumentierten Messergebnissen können die Möglichkeiten, als auch die Schwächen des Messsystems abgeschätzt werden.

Experimentelle Untersuchung des Optimierungspotenzials in der kurzkohärenten Interferenzmikroskopie

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem lateralen Auflösungsvermögen in der kurzkohärenten Interferenzmikroskopie. Das 3D-Auflösungsvermögen von Phasenobjekten ist im Gegensatz zu dem von Intensitätsobjekten stark nichtlinear und vom spezifischen Messverfahren abhängig. In diesem Zusammenhang sind systematische Messfehler von entscheidender Bedeutung. Für die kurzkohärente Interferenzmikroskopie ist das Überschwingen an Kanten von besonderem Belang, da sich der Effekt bei der Messung vieler technischer Oberflächen negativ auswirkt. Er entsteht durch die Überlagerung von Interferenzsignalen lateral benachbarter Objektpunkte von unterschiedlichen Höhenniveaus. Es wird an speziell für diesen Zweck entwickelten Messsystemen untersucht in wie weit dieser Effekt physikalisch reduziert werden kann und wie sich dies auf die laterale Auflösung auswirkt. An einem für den Einsatz in einer Nanomessmaschine optimierten Linnik-Interferometer wird die Justage eines solchen Systems erläutert. Der Sensor verfügt über die Option mit NUV-Licht betrieben zu werden, um die laterale Auflösung zu verbessern. Aufgrund des Einsatzzweckes ist der Arbeitsabstand relativ groß, was die laterale Auflösung einschränkt. Mit einem zweiten auf die Untersuchungen in dieser Arbeit optimierten Versuchsaufbau können die physikalischen Grenzen der kurzkohärenten Interferenzmikroskopie praktisch untersucht werden. Zu diesem Zweck ist der Aufbau mit einem Mikrospiegelarray ausgestattet, um hierüber variable konfokale Blenden zu schaffen. Mit diesem System wird erstmalig konfokale Mikroskopie mit Weißlichtinterferometrie kombiniert. Durch die optische Selektion der konfokalen Mikroskopie soll die Ursache für die Überschwinger an Kanten reduziert werden. Eine weitere Möglichkeit der Einflussnahme stellt die optionale Beleuchtung mit polarisiertem Licht dar, wodurch die laterale Auflösung weiter gesteigert werden kann. Zusätzlich kann auch dieser Aufbau mit kurzwelligem blauem Licht betrieben werden, um die laterale Auflösung zu optimieren. Die Messergebnisse, die mit diesen Versuchsaufbauten gemacht wurden, zeigen, dass im Gegensatz zu den in der derzeitigen Normung genutzten Modellen das Übertragungsverhalten in der Weißlichtinterferometrie bei der Messung von Phasenobjekten stark nichtlinear ist. Das laterale Auflösungsvermögen deckt sich je nach Auswerteverfahren recht gut mit dem von klassischen Mikroskopen bei der Wiedergabe von Intensitätsobjekten. Für die Untersuchungen wurde überwiegend ein Auflösungsnormal mit neun unterschiedlichen eindimensionalen Rechteckstrukturen verwendet, die eine Nominalhöhe im kritischen Bereich kleiner der Kohärenzlänge der verwendeten Lichtquelle aufweisen. Die Ergebnisse bestätigen sich aber auch an technischen Messobjekten aus der Praxis wie beispielsweise einer „digital video disc“.

Effects of Platinum on NiPtSiGe/n-SiGe and NiPtSi/n-Si Schottky Contacts

Solid phase reaction of NiPt/Si and NiPt/SiGe is one of the key issues for silicide (germanosilicide) technology. Especially, the NiPtSiGe, in which four elements are involved, is a very complex system. As a result, a detailed study is necessary for the interfacial reaction between NiPt alloy film and SiGe substrate. Besides using traditional material characterization techniques, characterization of Schottky diode is a good measure to detect the interface imperfections or defects, which are not easy to be found on large area blanket samples. The I-V characteristics of 10nm Ni(Pt=0, 5, 10 at.%) germanosilicides/n-Si₀/₇Ge₀.₃ and silicides/n-Si contact annealed at 400 and 500°C were studied. For Schottky contact on n-Si, with the addition of Pt in the Ni(Pt) alloy, the Schottky barrier height (SBH) increases greatly. With the inclusion of a 10% Pt, SBH increases ~0.13 eV. However, for the Schottky contacts on SiGe, with the addition of 10% Pt, the increase of SBH is only ~0.04eV. This is explained by pinning of the Fermi level. The forward I-V characteristics of 10nm Ni(Pt=0, 5, 10 at.%)SiGe/SiGe contacts annealed at 400°C were investigated in the temperature range from 93 to 300K. At higher temperature (>253K) and larger bias at low temperature (<253K), the I-V curves can be well explained by a thermionic emission model. At lower temperature, excess currents at lower forward bias region occur, which can be explained by recombination/generation or patches due to inhomogenity of SBH with pinch-off model or a combination of the above mechanisms.

Efectos sesión por sesión de la depilación láser en axilas

Los resultados en depilación láser son variables entre los diferentes equipos y pacientes, alcanzando reducciones de hasta el 25% por sesión en la literatura disponible. En la práctica clínica se utiliza el conteo de pelos como instrumento para modificar parámetros de tratamiento y realizar cambios o combinaciones de los láseres con el fin de alcanzar la máxima reducción posible. Materiales y métodos: En una cohorte histórica se analizaron 298 sesiones (79 pacientes) a los que se determinó variables clínicas registradas de reducción de pelo con tres láseres diferentes, junto a parámetros para cada uno de los equipos, a un intervalo máximo de 90 días entre cada sesión. Resultados: Se evaluaron 79 mujeres para un total de 298 sesiones, con un rango de edad entre los 18 y 67 años, fototipo de piel III-V, intervalo entre sesiones de 14 a 90 días. Los equipos utilizados fueron Soprano XLi® (64.7%), Lightsheer® (18.4%) y Alexandrita (16.9%). Los promedios de reducción fueron en la primera sesión 43.3±32%, segunda sesión 55.8±42.1%, tercera sesión 48.1±16%, cuarta sesión 51.8±26.6%, quinta sesión 61.2±26.7%.(p<0.001). Se encontró una baja incidencia de complicaciones (7.6% de pacientes), siendo significativa la presencia de éstas con Lightsheer® y Alexandrita, a diferencia del Soprano®. Discusión: Éste estudio longitudinal mostró altas reducciones sesión a sesión comparadas con las disponibles en la literatura, independientemente del equipo utilizado. Soprano® presentó un mejor perfil de seguridad que Lightsheer® y Alexandrita.

Evaluación a largo plazo en mujeres tratadas con laser para depilación facial en uniláser medica

El vello facial no deseado es un problema común en las mujeres, los tratamientos láser han mostrado efectividad para su manejo. Objetivo: Evaluar los resultados de la depilación láser en cara de las pacientes tratadas a largo plazo (20 sesiones o más ) luego de un seguimiento de 6 meses durante los años 1997 y 2012. Metodología: 55 mujeres que con tipo de piel II a V recibieron 20 o más sesiones de láser con seguimiento mayor a 6 meses posterior al la última sesión. Resultados: la edad promedio fue (32 ± 9,3 años), el 18,2 % presentaban SOP o Hiperandrogenismo el número de sesiones en cara fue de (30,84 ± 12,132), un promedio de disparos de (6,330 ± 7,804), los Kilojulios acumulados tuvieron un promedio de (126,5 ± 161,4) la fluencia promedio fue (18,5 ± 3,2 Julios/cm2), el láser de Alexandrita fue utilizado en el 98% de las pacientes. Se encontró cambios significativos entre el conteo inicial y el final de vello facial (484,9 ± 568.9 (med=300) vs. 103,33± 138,63 (med=60), p<0.001, Test de Wilcoxon). El 32.7% mostraron reducción > 90% (5,5% reducción del 100%). Conclusión : El tratamiento con de depilación con láser mostro una reducción significativa del vello facial, en mujeres mayores de 14 años con un tratamiento a largo plazo (20 sesiones o más), con una tasa de reducción mayor del 90% en 32.7% de las pacientes y un promedio de reducción del grupo de 79,36 ±15,51 %, similar a lo reportado en los diferentes estudios (77%).

The ASSET intercomparison of ozone analyses: method and first results

This paper aims to summarise the current performance of ozone data assimilation (DA) systems, to show where they can be improved, and to quantify their errors. It examines 11 sets of ozone analyses from 7 different DA systems. Two are numerical weather prediction (NWP) systems based on general circulation models (GCMs); the other five use chemistry transport models (CTMs). The systems examined contain either linearised or detailed ozone chemistry, or no chemistry at all. In most analyses, MIPAS (Michelson Interferometer for Passive Atmospheric Sounding) ozone data are assimilated; two assimilate SCIAMACHY (Scanning Imaging Absorption Spectrometer for Atmospheric Chartography) observations instead. Analyses are compared to independent ozone observations covering the troposphere, stratosphere and lower mesosphere during the period July to November 2003. Biases and standard deviations are largest, and show the largest divergence between systems, in the troposphere, in the upper-troposphere/lower-stratosphere, in the upper-stratosphere and mesosphere, and the Antarctic ozone hole region. However, in any particular area, apart from the troposphere, at least one system can be found that agrees well with independent data. In general, none of the differences can be linked to the assimilation technique (Kalman filter, three or four dimensional variational methods, direct inversion) or the system (CTM or NWP system). Where results diverge, a main explanation is the way ozone is modelled. It is important to correctly model transport at the tropical tropopause, to avoid positive biases and excessive structure in the ozone field. In the southern hemisphere ozone hole, only the analyses which correctly model heterogeneous ozone depletion are able to reproduce the near-complete ozone destruction over the pole. In the upper-stratosphere and mesosphere (above 5 hPa), some ozone photochemistry schemes caused large but easily remedied biases. The diurnal cycle of ozone in the mesosphere is not captured, except by the one system that includes a detailed treatment of mesospheric chemistry. These results indicate that when good observations are available for assimilation, the first priority for improving ozone DA systems is to improve the models. The analyses benefit strongly from the good quality of the MIPAS ozone observations. Using the analyses as a transfer standard, it is seen that MIPAS is similar to 5% higher than HALOE (Halogen Occultation Experiment) in the mid and upper stratosphere and mesosphere (above 30 hPa), and of order 10% higher than ozonesonde and HALOE in the lower stratosphere (100 hPa to 30 hPa). Analyses based on SCIAMACHY total column are almost as good as the MIPAS analyses; analyses based on SCIAMACHY limb profiles are worse in some areas, due to problems in the SCIAMACHY retrievals.

Assimilation of stratospheric ozone from MIPAS into a global general-circulation model: The September 2002 vortex split

Ozone and temperature profiles from the Michelson Interferometer for Passive Atmospheric Sounding (MIPAS) have been assimilated, using three-dimensional variational assimilation, into a stratosphere troposphere version of the Met Office numerical weather-prediction system. Analyses are made for the month of September 2002, when there was an unprecedented split in the southern hemisphere polar vortex. The analyses are validated against independent ozone observations from sondes, limb-occultation and total column ozone satellite instruments. Through most of the stratosphere, precision varies from 5 to 15%, and biases are 15% or less of the analysed field. Problems remain in the vortex and below the 60 hPa. level, especially at the tropopause where the analyses have too much ozone and poor agreement with independent data. Analysis problems are largely a result of the model rather than the data, giving confidence in the MIPAS ozone retrievals, though there may be a small high bias in MIPAS ozone in the lower stratosphere. Model issues include an excessive Brewer-Dobson circulation, which results both from known problems with the tracer transport scheme and from the data assimilation of dynamical variables. The extreme conditions of the vortex split reveal large differences between existing linear ozone photochemistry schemes. Despite these issues, the ozone analyses are able to successfully describe the ozone hole split and compare well to other studies of this event. Recommendations are made for the further development of the ozone assimilation system.

The infrared vibration-rotation spectrum of trans and cis nitrous acid

Infrared spectra of the trans and the cis isomers of nitrous acid, both HONO and DONO, have been observed in the gas phase using a Fourier transform interferometer with a resolution of about 0.05 cm−1 from 4000 to 500 cm−1. Rotational analyses are reported on eleven of the fundamentals and some overtones.

Development of a capillary electrophoresis method for the simultaneous analysis of artificial sweeteners, preservatives and colours in soft drinks

A rapid capillary electrophoresis method was developed simultaneously to determine artificial sweeteners, preservatives and colours used as additives in carbonated soft drinks. Resolution between all additives occurring together in soft drinks was successfully achieved within a 15-min run-time by employing the micellar electrokinetic chromatography mode with a 20 mM carbonate buffer at pH 9.5 as the aqueous phase and 62 mM sodium dodecyl sulfate as the micellar phase. By using a diode-array detector to monitor the UV-visible range (190-600 nm), the identity of sample components, suggested by migration time, could be confirmed by spectral matching relative to standards.

Exudate flavones and flavanones in Origanum species and their interspecific variation

Surface flavonoids in nine species of Origanum, representing taxa from all three of the currently recognised subgeneric groups, were examined both by HPLC coupled to diode-array detection and APCI-MS. Many of the flavonoids present were characterised by O-substituent at C-6 (OH, OMe) and/or C-8 (OMe). In total, 25 flavones and flavanones are described in this study, of which 13 are new to the genus and 5,4'-dihydroxy-6,7,3'-trimethoxyflavanone is reported for the first time. Taxa in subgeneric Group A accumulated flavonoids with methoxyl groups at both C-6 and C-4'; however, taxa in subgeneric Group B did not accumulate 4'-methoxylated compounds, and taxa in Group C did not accumulate 6-methoxylated compounds. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Higher oxides of chlorine: absorption cross-sections of Cl2O6 and Cl2O4, the decomposition of Cl2O6, and the reactions of OClO with O and O-3

The absorption cross-sections of Cl2O6 and Cl2O4 have been obtained using a fast flow reactor with a diode array spectrometer (DAS) detection system. The absorption cross-sections at the wavelengths of maximum absorption (lambda(max)) determined in this study are those of Cl2O6: (1.47 +/- 0.15) x 10(-17) cm(2) molecule(-1), at lambda(max) = 276 nm and T = 298 K; and Cl2O4: (9.0 +/- 2.0) x 10(-19) cm(2) molecule(-1), at lambda(max) = 234 nm and T = 298 K. Errors quoted are two standard deviations together with estimates of the systematic error. The shapes of the absorption spectra were obtained over the wavelength range 200-450 nm for Cl2O6 and 200-350 nm for Cl2O4, and were normalized to the absolute cross-sections obtained at lambda(max) for each oxide, and are presented at 1 nm intervals. These data are discussed in relation to previous measurements. The reaction of O with OCIO has been investigated with the objective of observing transient spectroscopic absorptions. A transient absorption was seen, and the possibility is explored of identifying the species with the elusive sym-ClO3 or ClO4, both of which have been characterized in matrices, but not in the gas-phase. The photolysis of OCIO was also re-examined, with emphasis being placed on the products of reaction. UV absorptions attributable to one of the isomers of the ClO dimer, chloryl chloride (ClClO2) were observed; some Cl2O4 was also found at long photolysis times, when much of the ClClO2 had itself been photolysed. We suggest that reports of Cl2O6 formation in previous studies could be a consequence of a mistaken identification. At low temperatures, the photolysis of OCIO leads to the formation of Cl2O3 as a result of the addition of the ClO primary product to OCIO. ClClO2 also appears to be one product of the reaction between O-3 and OCIO, especially when the reaction occurs under explosive conditions. We studied the kinetics of the non-explosive process using a stopped-flow technique, and suggest a value for the room-temperature rate coefficient of (4.6 +/- 0.9) x 10(-19) cm(3) molecule(-1) s(-1) (limit quoted is 2sigma random errors). The photochemical and thermal decomposition of Cl2O6 is described in this paper. For photolysis at k = 254 nm, the removal of Cl2O6 is not accompanied by the build up of any other strong absorber. The implications of the results are either that the photolysis of Cl2O6 produces Cl-2 directly, or that the initial photofragments are converted rapidly to Cl-2. In the thermal decomposition of Cl2O6, Cl2O4 was shown to be a product of reaction, although not necessarily the major one. The kinetics of decomposition were investigated using the stopped-flow technique. At relatively high [OCIO] present in the system, the decay kinetics obeyed a first-order law, with a limiting first-order rate coefficient of 0.002 s(-1). (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Characterization of the phytochemicals and antioxidant properties of extracts from Teaw (Cratoxylum formosum Dyer)

The leaves of the Thai vegetable, Teaw (Cratoxylum formosum Dyer) were extracted with ethanol to provide an extract that had antioxidant properties. The composition of the extract was studied by high-performance liquid chromatography with a diode array detector, and by electrospray ionization mass spectrometry. The main antioxidant component (peak 1) was chlorogenic acid, which was present at 60% of the extract. Three minor components were present at 7%, 3% and 2%, and other components that were present at lower concentrations were also observed. Treatment of the Teaw extract with 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical (DPPH center dot) caused a similar reduction in peak area of 55.2-58.1% for chlorogenic acid and the three minor components, indicating that these components had common structural features. Component 2 was identified as dicaffeoylquinic acid, and compounds 3 and 4 were identified as ferulic acid derivatives. The radical-scavenging activity of the Teaw extract was compared with alpha-tocopherol, BHT and chlorogenic acid, using the DPPH center dot and 2,2'-azinobis (3-ethylbenzothialozinesulfonic acid) radical cation (ABTS(center dot+)) assays. The Teaw extract scavenged both free radicals more strongly than did a-tocopherol and BHT, and the activity of the extract was consistent with the concentration of chlorogenic acid that was present, confirming that this component is a major contributor to the antioxidant activity. The acute toxicity of the Teaw leaf extract was investigated in mice, and it was found that the LD50 of the extract was > 32 g/kg. Consequently, this plant is a promising source of a natural food antioxidant. (c) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.

An optimized reverse-phase high performance liquid chromatographic method for evaluating percutaneous absorption of glucosamine hydrochloride

A relatively simple, selective, precise and accurate high performance liquid chromatography (HPLC) method based on a reaction of phenylisothiocyanate (PITC) with glucosamine (GL) in alkaline media was developed and validated to determine glucosamine hydrochloride permeating through human skin in vitro. It is usually problematic to develop an accurate assay for chemicals traversing skin because the excellent barrier properties of the tissue ensure that only low amounts of the material pass through the membrane and skin components may leach out of the tissue to interfere with the analysis. In addition, in the case of glucosamine hydrochloride, chemical instability adds further complexity to assay development. The assay, utilising the PITC-GL reaction was refined by optimizing the reaction temperature, reaction time and PITC concentration. The reaction produces a phenylthiocarbarnyl-glucosamine (PTC-GL) adduct which was separated on a reverse-phase (RP) column packed with 5 mu m ODS (C-18) Hypersil particles using a diode array detector (DAD) at 245 nm. The mobile phase was methanol-water-glacial acetic acid (10:89.96:0.04 v/v/v, pH 3.5) delivered to the column at 1 ml min(-1) and the column temperature was maintained at 30 degrees C Using a saturated aqueous solution of glucosamine hydrochloride, in vitro permeation studies were performed at 32 +/- 1 degrees C over 48 h using human epidermal membranes prepared by a heat separation method and mounted in Franz-type diffusion cells with a diffusional area 2.15 +/- 0.1 cm(2). The optimum derivatisation reaction conditions for reaction temperature, reaction time and PITC concentration were found to be 80 degrees C, 30 min and 1 % v/v, respectively. PTC-Gal and GL adducts eluted at 8.9 and 9.7 min, respectively. The detector response was found to be linear in the concentration range 0-1000 mu g ml(-1). The assay was robust with intra- and inter-day precisions (described as a percentage of relative standard deviation, %R.S.D.) < 12. Intra- and inter-day accuracy (as a percentage of the relative error, %RE) was <=-5.60 and <=-8.00, respectively. Using this assay, it was found that GL-HCI permeates through human skin with a flux 1.497 +/- 0.42 mu g cm(-2) h(-1), a permeability coefficient of 5.66 +/- 1.6 x 10(-6) cm h(-1) and with a lag time of 10.9 +/- 4.6 h. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.