Development and application of an analytical method for the determination of total atmospheric biogenic non-methane organic carbon

Ein wesentlicher Anteil an organischem Kohlenstoff, der in der Atmosphäre vorhanden ist, wird als leichtflüchtige organische Verbindungen gefunden. Diese werden überwiegend durch die Biosphäre freigesetzt. Solche biogenen Emissionen haben einen großen Einfluss auf die chemischen und physikalischen Eigenschaften der Atmosphäre, indem sie zur Bildung von bodennahem Ozon und sekundären organischen Aerosolen beitragen. Um die Bildung von bodennahem Ozon und von sekundären organischen Aerosolen besser zu verstehen, ist die technische Fähigkeit zur genauen Messung der Summe dieser flüchtigen organischen Substanzen notwendig. Häufig verwendete Methoden sind nur auf den Nachweis von spezifischen Nicht-Methan-Kohlenwasserstoffverbindungen fokussiert. Die Summe dieser Einzelverbindungen könnte gegebenenfalls aber nur eine Untergrenze an atmosphärischen organischen Kohlenstoffkonzentrationen darstellen, da die verfügbaren Methoden nicht in der Lage sind, alle organischen Verbindungen in der Atmosphäre zu analysieren. Einige Studien sind bekannt, die sich mit der Gesamtkohlenstoffbestimmung von Nicht-Methan-Kohlenwasserstoffverbindung in Luft beschäftigt haben, aber Messungen des gesamten organischen Nicht-Methan-Verbindungsaustauschs zwischen Vegetation und Atmosphäre fehlen. Daher untersuchten wir die Gesamtkohlenstoffbestimmung organische Nicht-Methan-Verbindungen aus biogenen Quellen. Die Bestimmung des organischen Gesamtkohlenstoffs wurde durch Sammeln und Anreichern dieser Verbindungen auf einem festen Adsorptionsmaterial realisiert. Dieser erste Schritt war notwendig, um die stabilen Gase CO, CO2 und CH4 von der organischen Kohlenstofffraktion zu trennen. Die organischen Verbindungen wurden thermisch desorbiert und zu CO2 oxidiert. Das aus der Oxidation entstandene CO2 wurde auf einer weiteren Anreicherungseinheit gesammelt und durch thermische Desorption und anschließende Detektion mit einem Infrarot-Gasanalysator analysiert. Als große Schwierigkeiten identifizierten wir (i) die Abtrennung von CO2 aus der Umgebungsluft von der organischen Kohlenstoffverbindungsfaktion während der Anreicherung sowie (ii) die Widerfindungsraten der verschiedenen Nicht-Methan-Kohlenwasserstoff-verbindungen vom Adsorptionsmaterial, (iii) die Wahl des Katalysators sowie (iiii) auftretende Interferenzen am Detektor des Gesamtkohlenstoffanalysators. Die Wahl eines Pt-Rd Drahts als Katalysator führte zu einem bedeutenden Fortschritt in Bezug auf die korrekte Ermittlung des CO2-Hintergrund-Signals. Dies war notwendig, da CO2 auch in geringen Mengen auf der Adsorptionseinheit während der Anreicherung der leichtflüchtigen organischen Substanzen gesammelt wurde. Katalytische Materialien mit hohen Oberflächen stellten sich als unbrauchbar für diese Anwendung heraus, weil trotz hoher Temperaturen eine CO2-Aufnahme und eine spätere Abgabe durch das Katalysatormaterial beobachtet werden konnte. Die Methode wurde mit verschiedenen leichtflüchtigen organischen Einzelsubstanzen sowie in zwei Pflanzenkammer-Experimenten mit einer Auswahl an VOC-Spezies getestet, die von unterschiedlichen Pflanzen emittiert wurden. Die Pflanzenkammer-messungen wurden durch GC-MS und PTR-MS Messungen begleitet. Außerdem wurden Kalibrationstests mit verschiedenen Einzelsubstanzen aus Permeations-/Diffusionsquellen durchgeführt. Der Gesamtkohlenstoffanalysator konnte den tageszeitlichen Verlauf der Pflanzenemissionen bestätigen. Allerdings konnten Abweichungen für die Mischungsverhältnisse des organischen Gesamtkohlenstoffs von bis zu 50% im Vergleich zu den begleitenden Standardmethoden beobachtet werden.

Improved analytical method to study the cup anemometer performance

The cup anemometer rotor aerodynamics is analytically studied based on the aerodynamics of a single cup. The effect of the rotation on the aerodynamic force is included in the analytical model, together with the displacement of the aerodynamic center during one turn of the cup. The model can be fitted to the testing results, indicating the presence of both the aforementioned effects

Design of a Semi-analytical Method to Describe Plasma-Wall Interactions

Electric probes are objects immersed in the plasma with sharp boundaries which collect of emit charged particles. Consequently, the nearby plasma evolves under abrupt imposed and/or naturally emerging conditions. There could be localized currents, different time scales for plasma species evolution, charge separation and absorbing-emitting walls. The traditional numerical schemes based on differences often transform these disparate boundary conditions into computational singularities. This is the case of models using advection-diffusion differential equations with source-sink terms (also called Fokker-Planck equations). These equations are used in both, fluid and kinetic descriptions, to obtain the distribution functions or the density for each plasma species close to the boundaries. We present a resolution method grounded on an integral advancing scheme by using approximate Green's functions, also called short-time propagators. All the integrals, as a path integration process, are numerically calculated, what states a robust grid-free computational integral method, which is unconditionally stable for any time step. Hence, the sharp boundary conditions, as the current emission from a wall, can be treated during the short-time regime providing solutions that works as if they were known for each time step analytically. The form of the propagator (typically a multivariate Gaussian) is not unique and it can be adjusted during the advancing scheme to preserve the conserved quantities of the problem. The effects of the electric or magnetic fields can be incorporated into the iterative algorithm. The method allows smooth transitions of the evolving solutions even when abrupt discontinuities are present. In this work it is proposed a procedure to incorporate, for the very first time, the boundary conditions in the numerical integral scheme. This numerical scheme is applied to model the plasma bulk interaction with a charge-emitting electrode, dealing with fluid diffusion equations combined with Poisson equation self-consistently. It has been checked the stability of this computational method under any number of iterations, even for advancing in time electrons and ions having different time scales. This work establishes the basis to deal in future work with problems related to plasma thrusters or emissive probes in electromagnetic fields.

Analytical method to measure bending deformations in prismatic optical films

The aim of this work is to provide an analytical method based on experimental measurements in order to obtain the prismatic film deformation for different curvatures of Hollow Cylindrical Prismatic Light Guides (CPLG). To conform cylindrical guides is necessary bend the film to guide the light, changes induced by curving the film give rise to deformation shifts. Light losses affected by deformation has been experimentally evaluated and numerically analyzed. The effect of deformation in prism angle is specially increased for CPLG of curvatures higher than 20 m-1. An experimental method for accurate transmittance measurements related to bending is presented.

Polyurethane foam as trapping agent for airborne pesticides : analytical method development /

"Interagency agreement no. 78-D-XO449."

Guidelines for air sampling and analytical method development and evaluation /

Mode of access: Internet.

The infant school grammar, consisting of elementary lessons in the analytical method; illustrated by sensible objects and actions. Originally composed for Infant School No. 1 of New York.

Mode of access: Internet.

Method Validation for Bacterial and Viral Analysis of Geoducks

Thesis (Master's)--University of Washington, 2016-06

Analytical method for designing dispersion-managed fiber systems

Peer reviewed

Exploring New Material and Analytical Method for Characterization and Conservation of Artifacts

In this dissertation, we focus on developing new green bio-based gel systems and evaluating both the cleaning efficiency and the release of residues on the treated surface, different micro or no destructive techniques, such as optical microscopy, TGA, FTIR spectroscopy, HS-SPME and micro-Spatially Offset Raman spectroscopy (micro-SORS) were tested, proposing advanced analytical protocols. In the first part, a ternary PHB-DMC/BD gel system composed by biodiesel, dimethyl carbonate and poly-3 hydroxybutyrate was developed for cleaning of wax-based coatings applied on indoor bronze. The evaluation of the cleaning efficacy of the gel was carried out on a standard bronze sample which covered a layer of beeswax by restores of Opificio delle Pietre Dure in Florence, and a real case precious indoor bronze sculpture Pulpito della Passione attributed to Donatello. Results obtained by FTIR analysis showed an efficient removal of the wax coating. In the second part, two new kinds of combined gels based on electrospun tissues (PVA and nylon) and PHB-GVL gel were developed for removal of dammar varnish from painting. The electrospun tissue combined gels exhibited good mechanical property, and showed good efficient in cleaning over normal gel. In the third part, green deep eutectic solvent which consists urea and choline chloride was proposed to produce the rigid gel with agar for the removal of proteinaceous coating from oil painting. Rabbit glue and whole egg decorated oil painting mock-ups were selected for evaluating its cleaning efficiency, results obtained by ATR analysis showed the DES-agar gel has good cleaning performance. Furthermore, we proposed micro-SORS as a valuable alternative non-destructive method to explore the DES diffusion on painting mock-up. As a result, the micro-SORS was successful applied for monitoring the liquid diffusion behavior in painting sub-layer, providing a great and useful instrument for noninvasive residues detection in the conservation field.

Sensitive bioassay for determination of fluconazole concentrations in plasma using a Candida albicans mutant hypersusceptible to azoles.

The antifungal agent fluconazole (FLC) is widely used in clinical practice. Monitoring FLC levels is useful in complicated clinical settings and in experimental infection models. A bioassay using Candida pseudotropicalis, a simple and cost-effective method, is validated only for FLC levels ranging from 5 to 40 mg/liter. An extension of the analytical range is needed to cover most yeast MICs. A new bioassay in RPMI agar containing methylene blue was developed using C. albicans DSY1024, a mutant rendered hypersusceptible to FLC constructed by the deletion of the multidrug efflux transporter genes CDR1, CDR2, CaMDR1, and FLU1. Reproducible standard curves were obtained with FLC concentrations in plasma ranging from 1 to 100 mg/liter (quadratic regression coefficient > 0.997). The absolute sensitivity was 0.026 microg of FLC. The method was internally validated according to current guidelines for analytical method validation. Both accuracy and precision lied in the required +/-15% range. FLC levels measured by bioassay and by high-performance liquid chromatography (HPLC) performed with 62 plasma samples from humans and rats showed a strong correlation (coefficients, 0.979 and 0.995, respectively; percent deviations of bioassay from HPLC values, 0.44% +/- 15.31% and 2.66% +/- 7.54%, respectively). In summary, this newly developed bioassay is sensitive, simple, rapid, and inexpensive. It allows nonspecialized laboratories to determine FLC levels in plasma to within the clinically relevant concentration range and represents a useful tool for experimental treatment models.

Determinação espectroscópica multivariada de glucosamina e condroitina em formulações farmacêuticas

The objective of this study was to develop and validate an analytical method for quantification of glucosamine and chondroitin in pharmaceutical formulations. Multivariate calibration combined with infrared spectrophotometry allowed this analysis. 25 mixtures of glucosamine-6-sulphate and chondroitin-6-sulphate were used for calibration. Average errors found with this model during external validation were 1.37% for glucosamine sulphate and 1.30% for chondroitin sulphate. This method presented satisfactory results for assessed variables, what indicating that it is suitable for simultaneous quantification of glucosamine and chondroitin.

Pharmacométrie de la ropivacaïne suivant l’anesthésie locorégionale chez les patients orthopédiques : caractérisation de l’intensité et de la durée du bloc sensitif

Introduction & Objectifs : Pour assurer l’analgésie postopératoire, l’anesthésiste dispose, en plus des différentes classes de médicaments administrés par voie orale ou intraveineuse, de diverses techniques pour bloquer l’influx nerveux douloureux en administrant les anesthésiques locaux (AL) de manière centrale ou périphérique. La ropivacaïne (ROP), un AL à longue durée d’action, est un médicament de première intention partout dans le monde, en raison de sa grande efficacité et de son faible risque de toxicité. Contrairement à certains pays, la ROP n'est toujours pas indiquée au Canada pour la rachianesthésie (bloc central) en raison d'un manque de données probantes. Jusqu'à présent, les efforts de recherche ont essentiellement porté sur la sécurité ainsi que sur la durée d’action du médicament lorsqu’administré par voie spinale. De plus, les doses optimales de ROP pour l’anesthésie régionale périphérique ne sont pas encore précisément connues. La posologie devrait être adaptée au site d’administration ainsi qu’à l’intensité et la durée du stimulus produit par la chirurgie. Ultimement, cela permettrait aux cliniciens d’identifier le régime optimal en fonction des facteurs démographiques qui pourraient affecter la pharmacocinétique (PK) et la pharmacodynamie (PD) de l’AL (objectif global de ces travaux). Validation de la Méthode Analytique Manuscrit 1 : Une méthode analytique spécifique et sensible permettant de déterminer les concentrations plasmatiques de ROP a d’abord été optimisée et validée. Validation du Biomarqueur Manuscrit 2 : Nous avons ensuite mis au point et évalué la fiabilité d’une méthode quantitative basée sur la mesure du seuil de perception sensorielle (CPT) chez le volontaire sain. Ce test nécessite l’application d’un courant électrique transcutané qui augmente graduellement et qui, selon la fréquence choisie, est capable de stimuler spécifiquement les fibres nerveuses impliquées dans le cheminement de l’influx nerveux douloureux. Les résultats obtenus chez les volontaires sains indiquent que la mesure CPT est fiable, reproductible et permet de suivre l’évolution temporelle du bloc sensitif. Études cliniques Manuscrit 3 : Nous avons ensuite caractérisé, pendant plus de 72 h, l’absorption systémique de la ROP lorsqu’administrée pour un bloc du nerf fémoral chez 19 patients subissant une chirurgie du genou. Le modèle PK populationnel utilisé pour analyser nos résultats comporte une absorption biphasique durant laquelle une fraction de la dose administrée pénètre rapidement (temps d’absorption moyen : 27 min, IC % 19 – 38 min) dans le flux sanguin systémique pendant que l’autre partie, en provenance du site de dépôt, est redistribuée beaucoup plus lentement (demi-vie (T1/2) : 2.6 h, IC % 1.6 – 4.3 h) vers la circulation systémique. Une relation statistiquement significative entre l’âge de nos patients et la redistribution de l’AL suggère que la perméabilité tissulaire est augmentée avec l’âge. Manuscrit 4 : Une analyse PK-PD du comportement sensitif du bloc fémoral (CPT) a été effectuée. Le modèle développé a estimé à 20.2 ± 10.1 mg la quantité de ROP nécessaire au site d’action pour produire 90 % de l’effet maximal (AE90). À 2 X la AE90, le modèle prédit un début d’action de 23.4 ± 12.5 min et une durée de 22.9 ± 5.3 h. Il s’agit de la première étude ayant caractérisé le comportement sensitif d’un bloc nerveux périphérique. Manuscrit 5 : La troisième et dernière étude clinique a été conduite chez les patients qui devaient subir une chirurgie du genou sous rachianesthésie. Tout comme pour le bloc du nerf fémoral, le modèle PK le plus approprié pour nos données suggère que l’absorption systémique de la ROP à partir du liquide céphalo-rachidien est biphasique; c.à.d. une phase initiale (T1/2 : 49 min, IC %: 24 – 77 min) suivie (délai: 18 ± 2 min) d'une phase légèrement plus lente (T1/2 : 66 min, IC %: 36 – 97 min). L’effet maximal a été observé beaucoup plus rapidement, soit aux environs de 12.6 ± 4.9 min, avant de revenir aux valeurs de base 210 ± 55 min suivant l’administration de l’agent. Ces données ont permis d’estimer une AE50 de 7.3 ± 2.3 mg pour l'administration spinale. Conclusion : En somme, ces modèles peuvent être utilisés pour prédire l’évolution temporelle du bloc sensitif de l’anesthésie rachidienne et périphérique (fémorale), et par conséquent, optimiser l’utilisation clinique de la ROP en fonction des besoins des cliniciens, notamment en ce qui a trait à l’âge du patient.