Lipase and omega-transaminase catalysis in preparation of alcohol and amine enantiomers

Enantiopure intermediates are of high value in drug synthesis. Biocatalysis alone or combined with chemical synthesis provides powerful tools to access enantiopure compounds. In biocatalysis, chemo-, regio- and enantioselectivity of enzymes are combined with their inherent environmentally benign nature. Enzymes can be applied in versatile chemical reactions with non-natural substrates under synthesis conditions. Immobilization of an enzyme is a crucial part of an efficient biocatalytic synthesis method. Successful immobilization enhances the catalytic performance of an enzyme and enables its reuse in successive reactions. This thesis demonstrates the feasibility of biocatalysis in the preparation of enantiopure secondary alcohols and primary amines. Viability and synthetic usability of the studied biocatalytic methods have been addressed throughout this thesis. Candida antarctica lipase B (CAL-B) catalyzed enantioselective O-acylation of racemic secondary alcohols was successfully incorporated with in situ racemization in the dynamic kinetic resolution, affording the (R)-esters in high yields and enantiopurities. Side reactions causing decrease in yield and enantiopurity were suppressed. CAL-B was also utilized in the solvent-free kinetic resolution of racemic primary amines. This method produced the enantiomers as (R)-amides and (S)-amines under ambient conditions. An in-house sol-gel entrapment increased the reusability of CAL-B. Arthrobacter sp. omega-transaminase was entrapped in sol-gel matrices to obtain a reusable catalyst for the preparation enantiopure primary amines in an aqueous medium. The obtained heterogeneous omega-transaminase catalyst enabled the enantiomeric enrichment of the racemic amines to their (S)-enantiomers. The synthetic usability of the sol-gel catalyst was demonstrated in five successive preparative kinetic resolutions.

Arvostelut / Recensioner

Johanna Pentikäinen: Kirjallisuudenopetuksen kalpeat kasvot? (Kaisa Ahvenjärvi & Leena Kirstinä: Kirjallisuuden opetuksen käsikirja). – Nora Hämäläinen: Filosofian ja kirjallisuuden rajapintoja tutkimassa (Jukka Mikkonen & Antti Salmi-nen (toim.): Kirjallisuus ja filosofia – Rinnakkaisuuksia, risteyksiä, ristiriitoja). – Sari Salin: Satiiria on Suomessakin (Sari Kivistö & H.K. Riikonen: Satiiri Suomessa). – Mia Österlund: Upplagsrika analyser av finländsk samtidslitteratur (Leena Kirstinä (red.): Nodes of Contemporary Finnish Literature). – Päivi Koivisto: Suomalainen tekijäpeli ranskalaisin säännöin (Kaisa Kurikka: Algot Untola ja kirjoittava kone). – Pertti Lassila: Kiven kirjeet hyvin toimitettuina (Aleksis Kivi: Kirjeet. Kriittinen editio. Toimittaneet Juhani Niemi (päätoimittaja), Sakari Katajamäki, Ossi Kokko, Petri Lauerma, Jyrki Nummi. Ruotsinkieliset kirjeet suomentanut Juhani Lindholm). – Tiina Käkelä-Puumala: Nykyaikaa etsimässä (Pekka Vartiainen: Postmoderni kirjallisuus. Länsimai-sen kirjallisuuden historia 1945–2000).

Asiasanastoista ontologioihin – case AFO

Esitys Kansalliskirjaston Finto-palvelun ja arkistosektorin KDK-yhteistyöverkoston järjestämässä seminaarissa: Linkity! Kohti yhteentoimivaa metatietoa 3.9.2014.

Ilmanlaatu Uudellamaalla vuosina 2004 – 2013

Ilmanlaatuindeksin perusteella arvioituna ilmanlaatu oli vuosina 2004 – 2013 Uudenmaan mittauskohteissa eli Hyvinkäällä, Järvenpäässä, Keravalla, Lohjalla, Porvoossa ja Tuusulassa valtaosan ajasta hyvää tai tyydyttävää. Huonon ja erittäin huonon ilmanlaadun tunteja oli eniten Järvenpäässä vuonna 2012, Hyvinkäällä vuonna 2008 ja Porvoossa vuonna 2007. Huonon ja erittäin huonon ilmanlaadun tunnit aiheutuivat pääasiassa katujen pölyämisestä keväisin. Katupölyn haittojen vähentämiseen tulisi Uudenmaan taajamissa kiinnittää erityistä huomiota. Hengitettäville hiukkasten pitoisuuksille annetut raja-arvot eivät vuosina 2004 – 2013 ylittyneet. Hengitettävien hiukkasten vuorokausiohjearvo ylittyi kaikilla mittausasemilla. Mittausasemien sijainti on vaihtunut niin usein, että pitoisuuksien kehittymistä on mahdotonta arvioida toistaiseksi. Lohjalla mittauksia on tehty joka vuosi ja siellä pitoisuudet näyttäisivät olevan laskussa. Sekä jatkuvatoimisissa mittauksissa että passiivikeräinkartoituksissa saadut typpidioksidipitoisuudet olivat selvästi raja- ja ohjearvojen alapuolella. Pitoisuudet ovat pysyneet viimeiset kymmenen vuotta likimain ennallaan. Muutamissa mittauspisteissä pitoisuudet kuitenkin ovat laskeneet tilastollisesti merkitsevästi tai melkein merkitsevästi. Otsonipitoisuudelle vuodelle 2010 annetut tavoitearvot eivät ylittyneet. Sen sijaan terveysperusteinen pitkän ajan tavoite ylittyi joka vuosi lukuun ottamatta vuotta 2012. Kasvillisuusperusteinen pitkän ajan tavoite ylittyi vuosina 2004, 2006, 2008, 2010, 2011 ja 2013. Energiantuotannon ja teollisuuden päästöjä dominoivat Inkoon voimalaitoksen, Kilpilahden teollisuusalueen ja Koverharin terästehtaan päästöt. Inkoon voimalaitoksen päästöt vaihtelevat huomattavasti vuodesta toiseen, joten myös alueen kokonaispäästöissä vuosien välinen vaihtelu on suurta eikä selviä trendejä ole havaittavissa. Uudenmaan seuranta-alueella puun pienpolton päästöt ovat ilmanlaadun kannalta merkittäviä. Pienpolton vaikutus hengitysilman laatuun korostuu, koska päästöt purkautuvat matalista piipuista asuinalueilla. Puunpolton hiukkaspäästöt olivat vuodelle 2010 arvioitujen päästömäärien perusteella noin puolet ja haihtuvien orgaanisten yhdisteiden päästöt neljänneksen alueen kokonaispäästöistä.

Etäjohtaminen ja operatiivisten riskien hallinta finanssialalla

Tutkimuksen tarkoituksena on tarkastella etäjohtamista finanssitoimialan johtamismallina ja sen vaikutuksia toimialan operatiivisten riskien hallintaan. Tutkimuksessa toteutetaan kvalitatiivinen tutkimus finanssialalla toimivalle Case yritys X:lle ja tutkimusmenetelmänä käytetään teemahaastatteluja. Tutkimuksella pyritään selvittämään miten etäjohtaminen vaikuttaa yrityksen operatiivisten riskien hallintaan ja mitä muutoksia etäjohtamismalliin tulisi tehdä operatiivisten riskien hallinnan tehostamiseksi. Teoriaosuudessa käydään läpi etäjohtamisen ja finanssialan riskienhallintaa aikaisempien tutkimusten ja kirjallisuuden pohjalta. Tutkimuksessa selvitetään yrityksen yleisimmät operatiiviset riskit, niiden hallintakeinot ja pyritään teoriaan nojaten kehittämään etäjohtamismalliin menetelmiä tehokkaampaan operatiivisten riskien hallintaan. Tuloksissa vedetään yhteen yrityksen tämänhetkinen tilanne operatiivisessa riskienhallinnassa ja teemahaastattelujen sekä teorian pohjalta pyritään löytämään kehitysehdotuksia etäjohtamismalliin, mitä voitaisiin tehdä toisin. Teoria painottaa mm. HR:n sisällyttämistä osaksi operatiivista riskienhallintaa, vastuuhenkilöiden ja mittareiden asettamista ja kehittämistä sekä leader-johtajuutta ja Basel-säännöksiin perustuvaa operatiivisten riskienhallinnan viitekehystä. Empiirisessä osiossa haastatteluista kerätyt vastaukset ohjaavat teorian kanssa samansuuntaisiin kehitysehdotuksiin. Avainasemassa yrityksen operatiivisessa riskienhallinnassa ovat reagoiminen, osaava etäjohtaminen sekä johdonmukainen perehdytyssuunnitelma. Yritys X on tehnyt huomattavia toimenpiteitä etäjohtamismalliin ja jatkuva kehittäminen kohti parempaa operatiivista riskienhallintaa on liiketoimintastrategian keskiössä.

Pursuit of change versus organizational inertia: a study on strategic renewal in the Finnish broadcasting company

This doctoral dissertation explores the intra-organizational dynamics of a strategic renewal process. The main research question is how the pursuit of change and organizational inertia co-exist, intertwine, and collide in organizational cognition and capabilities during the strategic renewal. It is a comprehensive study on how organizational capabilities, organizational cognition, and structure enhance and inhibit change. Theoretically, the study is positioned in the modern tradition of strategy research, using the dynamic capability view and the organizational and managerial cognition research tradition as the main theoretical frames. Empirically, the study is a longitudinal case study of the Finnish Broadcasting Company (Yle), following the organizational changes during the years of 2011-1014. The analysis is based on both quantitative and qualitative data, which was collected during the research process using surveys, interviews, and archives. The main theoretical contribution is the application of the two theoretical approaches in one study. Empirically, the study contributes to operationalization of the concepts related to the dynamic capability view and organizational cognition, in a media context that is going through drastic changes due to digitalization. Furthermore, the case of a public broadcasting company extends the application of the theoretical concepts to the context of public management. The results suggest that renewal is a complex process, in which an organization’s perceptions intertwine with the strategic actions and decision-making. The change evolves pathdependently: the past experiences, routines, and organizational structures tend to dictate the future visions, desires, and actions. The study also reveals how the public nature of an organization adds to the tensions between change and organizational inertia, and hampers the decision-making. The doctoral dissertation consists of six research papers, each of which explores the phenomenon under study from a different perspective.

Lestijokeen ja Lestijärveen rajautuvien peltojen suojavyöhykkeiden yleissuunnitelma : Kalajoki (Himanka), Kannus ja Lestijärvi

Lestijokeen ja Lestijärveen rajautuvien peltojen suojavyöhykkeiden yleissuunnitelma Kalajoen (Himanka), Kannuksen ja Lestijärven alueille on toteutettu EU-rahoitteisessa ja Etelä-Pohjanmaan elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskuksen (ELY-keskus) koordinoimassa "Elinvoimainen Lestijoen vesistö" -hankkeessa kesän 2010 aikana. Yleissuunnitelmassa on määritelty suojavyöhykkeiden perustamisen tarpeellisuus kyseisten kuntien osalta Lestijoen sekä Lestijärven rantapelloille. Toholammin alueelle vastaava yleissuunnitelma on tehty kesällä 2009. Yleissuunnittelualue käytiin aluksi läpi karttojen avulla, jonka jälkeen peltojen suojavyöhyketarpeet kartoitettiin maastossa kulkien rantapeltolohkot läpi. Suojavyöhykkeiden yleissuunnitelman tavoitteena on välittää tietoa viljelijöille vesiensuojelutarpeista sekä toimia ohjeistuksena elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskuksille kohdennettaessa maatalouden ympäristötuen erityistuen varoja. ELY-keskukset käyttävät apuna yleissuunnitelmissa määriteltyjä alueellisia suojavyöhyketarpeita arvioidessaan erityistuen myöntämisperusteita ja kohdistaessaan varoja vesiensuojelua, luonnon monimuotoisuutta ja maiseman huomiointia parhaiten edistäviin kohteisiin. Lisäksi yleissuunnitelma antaa suuntaviivat tilakohtaisille suunnitelmille. Yleissuunnitelman suojavyöhyketarpeet eivät kuitenkaan velvoita viljelijöitä, vaan suojavyöhykkeiden perustaminen ja erityistuen haku on vapaaehtoista.

Maatalouden kosteikkojen yleissuunnitelma : Himanka, Kannus, Toholampi ja Lestijärvi

Maatalouden monivaikutteiset kosteikot ovat eräs maatalouden vesiensuojelukeino. Kosteikot myös lisäävät luonnon monimuotoisuutta sekä voivat monipuolistaa maisemakuvaa. Lisäksi niillä voi olla virkistyskäyttöarvoa. Tämän yleissuunnitelman tavoitteena on kannustaa vesiensuojeluun kosteikoita perustamalla sekä maisemallisten arvojen ja monimuotoisuuden huomiointiin Lestijoen valuma-alueella. Vesistökuormituksen vähentäminen alueella on tärkeää joen hyvän ja erinomaisen tilan turvaamiseksi. Kosteikkojen yleissuunnitelman tavoitteena on välittää tietoa viljelijöille mahdollisuudesta perustaa vesiensuojelutarpeita palveleva kosteikko ja auttaa elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskuksia kohdennettaessa ei-tuotannollisten investointien tukea sekä maatalouden ympäristötuen erityistukea. Lisäksi yleissuunnitelma antaa suuntaviivat tilakohtaisille suunnitelmille. Yleissuunnitelma ei velvoita viljelijöitä, vaan kosteikoiden perustaminen ja tukien haku on vapaaehtoista.

Suositus lannan käsittelystä ja hyötykäytöstä Lestijoen valuma-alueelle

Keski-Pohjanmaalla maatalous on pitkälti karjataloutta päätuotteinaan maito ja naudan liha. Lestijoen valuma-alueella tiloja on noin 530 kpl ja nautoja noin 24 000 eläinyksikköä. Karjatalouteen painottunut tuotanto sekä turkistuotanto tarkoittavat myös runsasta lannan tuotantoa. Lannan hyötykäyttö ja sen tehostaminen ovatkin olleet alueella ajankohtaisia aiheita jo pitkään sekä talouden että ympäristön näkökulmista. Lannan hyötykäytöllä voidaan vähentää kemiallisten lannoitteiden tarvetta ja näin säästää hankintakuluissa. Ympäristö puolestaan hyötyy pienemmästä ravinnekuormituksesta kemiallisten lannoitteiden käytön vähetessä. Lannan käyttö energiantuotantoon lisääntynee Lestijokilaaksossakin tulevina vuosikymmeninä. Lannan entistä tehokkaampi hyötykäyttö on järkevää sekä taloudellisesta näkökulmasta että ympäristön kannalta. Lannan käyttö peltoviljelyssä vähentää kemiallisten lannoitteiden tarvetta, jolloin viljelijä säästää lannoitekuluissa, mikäli lantaa tai lantakompostia tuotetaan omalla tilalla tai sitä saadaan hankittua edullisesti. Ympäristö puolestaan hyötyy pienemmästä ravinnekuormituksesta kemiallisten lannoitteiden käytön vähetessä ja lannan käytön kohdistuessa laajemmille peltoaloille. Yhteistyö lannan/ lantakompostin tuottajien ja lannan/lantakompostin hyödyntäjien välillä on suositeltavaa. Lannan käyttö energiantuotantoon on myös mahdollista ja lisääntynee tulevaisuudessa.

Suositus vesien tilan turvaamisen jatkotoimenpiteistä Lestijoen valuma-alueella

Valtioneuvosto hyväksyi alueelliset vesienhoitosuunnitelmat vuosille 2010-2015 vuoden 2009 joulukuussa. Vesienhoitosuunnitelmissa kuvataan alueen vesien nykyinen tila, vesienhoidon tavoitteet, toimenpiteet tavoitteisiin pääsemiseksi sekä toimenpiteiden kustannukset ja muut vaikutukset. Vesienhoitosuunnitelmat laadittiin pinta- ja pohjavesien hyvän tilan saavuttamiseksi vuoteen 2015 mennessä sekä hyvän tai erinomaisen tilan ylläpitämiseksi. Lestijoen valuma-alue kuuluu Kokemäenjoen-Saaristomeren-Selkämeren vesienhoitoalueeseen eli läntiseen vesienhoitoalueeseen. Alueen vesien tila ja vesienhoito on kuvattu Kokemäenjoen- Saaristomeren-Selkämeren vesienhoitoalueen vesienhoitosuunnitelmassa. Lestijoen vesienhoidon toimenpiteet on kuvattu tarkemmin Lestijoen, Pöntiönjoen, Lohtajanjoen, Viirretjoen ja Koskenkylänjoen vesistöalueiden vesienhoidon toimenpideohjelmassa.