Darstellung und Diels-Alder-Reaktionen von Bis- und Tris-o-benzochinonen der 9,10-Dihydro-anthracenreihe

Abstract deutsch Die im Rahmen dieser Arbeit dargestellten Anthracen-amphi-chinone wurden durch Oxidation ihrer 9,10-Dihydro-2,3,6,7-tetrahydroxy-Derivate gewonnen, während zwei literaturbekannte Anthracen-amphi-chinone aus den entsprechenden 2,3,6,7-Tetrahydroxy-anthracenen dargestellt wurden. Bei gleicher Substitution wurden identische Produkte gefunden.Die entstandenen Produkte sollten in Diels-Alder-Reaktionen umgesetzt werden. Von allen Hydroxyverbindungen konnten bei der Oxidation mit 2,3-Dichlor-5,6-dicyano-p-benzochinon in Gegenwart von Cyclooctin die entsprechenden Cyclooctin-Addukte erhalten werden. Dadurch wurde nachgewiesen, daß die Oxidationen über die Bis-o-chinone verlaufen, obwohl es nicht gelang, Bis-ortho-benzochinone zu isolieren, die in 9- und 10-Stellung ein Protonen tragen. Stattdessen erhielt man durch eine Keto-Enol-Tautomerie die entsprechenden amphi-Chinone.Drei Bis-chinone wurden direkt mit Cyclooctin umgesetzt und lieferten bei gleicher Substitution die identischen Reaktionsprodukte. Die Cyclooctin-Addukte reagierten beim Bestrahlen durch CO-Eliminierung zu Kohlenwasserstoffen.Bei der Oxidation der Hydroxyverbindungen mit DDQ in Gegenwart von Pentamethyl-cyclopentadien erhielt man die entsprechenden PMCP-Addukte. Dabei reagieren die Chinone als Heterodien.Die Reaktivität von 1,5-Cyclooctadiin mit ortho-Benzochinonen wurde durch die Umsetzung mit 4,5-Dimethyl-ortho-benzochinon untersucht. Dabei wurde festgestellt, daß das Diin mit zwei Molekülen des Chinons reagiert.Mit den erhaltenen Ergebnissen wurde eine Diels-Alder-Polyaddition von 9,10-Dihydro-9,10-ethano-9,10-dimathyl-anthradichinon-(2,3;6,7) mit 1,5-Cyclooctadiin durchgeführt. Bei dieser Reaktion gelangte man zu Oligomeren.

Untersuchung des Reorientierungsverhaltens und Strukturierung dünner amphiphiler Blockcopolymerfilme zum Aufbau von Kompositen

Grundlage für die hier gezeigte Arbeit stellt die Eigenschaft von amphiphilen Blockcopolymeren dar immer den Block mit der niedrigsten Grenzflächenenergie zum angrenzenden Medium an die Oberfläche zu bringen. Durch einen Austausch des Mediums an der Grenzfläche zum Blockcopolymer kann eine Reorientierung erzwungen werden, wenn die Grenzflächenenergie des anderen Blocks nun die niedrigere Grenzflächenenergie besitzt. Dieses Verhalten von dünnen amphiphilen Blockcopolymerfilmen wurde zur Strukturierung von Oberflächen ausgenutzt und in nachfolgenden Synthesen weiter verstärkt. Um dies zu erreichen wurde das zur Strukturierung erforderliche Poly(4-Octylstyrol)block(4-hydroxystyrol) durch kontrollierte radikalische Polymerisationsmethode mit dem Tempo Unimer (2,2,6,6-Tetramethyl-1-1(1-phenyl-ethoxy)-piperidin) synthetisiert. Für die geplanten Reorientierungen und Modifizierungen von Oberflächen wurden dünne Filme durch Schleuderbeschichtung auf verschiedenen Substraten (Siliziumwafern, Glassubstraten und Goldoberflächen) hergestellt. Das Verhalten der Oberflächen von diesen Filmen wurde durch Kontaktwinkelmessungen untersucht. Auf diese Weise konnte gezeigt werden, dass die Oberfläche von Polymerfilmen nach der Präparation aus dem hydrophoben Block des Polymers gebildet wird. Durch Kontakt des Polymerfilms mit Wasser kann dieser zur Reorientierung gebracht werden, so dass der hydrophile Block des Polymers an der Oberfläche erscheint. Dieses Verhalten wurde zur Strukturierung mit softlithographischen Techniken genutzt. Dazu wurden hydrophil/hydrophob strukturierte Oberflächen durch Aufsetzen von hydrophoben PDMS-Stempeln, die Teile der Oberfläche selektiv abdeckten, und Einbringen von Wasser in die dabei entstehenden Kapillaren hergestellt. Dies ermöglichte es die Oberfläche selektiv im Größenbereich von 500nm bis zu 50µm zu strukturieren und an den reaktiven Bereichen Materialien, wie z.B. Kupfer, Titandioxid, Polyelektrolyte, photonische Kristalle und angegraftete Polymere, mit verschiedenen Methoden selektiv auf die Oberfläche aufzubringen. Um den Reorganisationsprozess der Oberfläche genauer zu studieren, wurde ein für diese Aufgabe besser geeignetes Polymer (Poly(Styrol)-block-poly(essigsäure-2-(2-(4-vinyl-phenoxy)-ethoxy)ethylester)) synthetisiert. Aus diesem Blockcopolymer wurden wieder dünne Filme durch Spincoaten hergestellt. Die Reorientierung dieses Polymers in 70°C warmen Wasser konnte durch Kontaktwinkelmessungen und NEXAFS Spektroskopie nachgewiesen werden. Mit Hilfe der NEXAFS Spektroskopie konnte festgestellt werden, dass die Geschwindigkeit der Reorientierung durch eine exponentielle Funktion beschrieben werden kann. Eine Auswertung der Geschwindigkeitskonstante für die Reorientierung einer hydrophilen zu einer hydrophoben Oberfläche des Polymers bei 60°C führt zu =75min. Aufgrund des exponentiellen Charakters der Reorientierung macht es den Anschein, dass die Reorientierung bei verschiedenen Reorientierungstemperaturen bis zu einem gewissen Grad erfolgt und dann stoppt. Eine weitere Reorientierung scheint erst wieder bei einer Temperaturerhöhung zu beginnen. Aus AFM Messungen ist ein Beginnen der Reorientierung durch Bildung kleiner Löcher in der Polymeroberfläche zu erkennen, die sich zu runden Erhöhungen und Vertiefungen vergrößern, um letztendlich in ein spinodales Entmischungsmuster über zu gehen. Dieses heilt dann im Laufe der Zeit langsam durch Verschwinden der hydrophilen Bereiche langsam aus. Der Beginn des zuvor beschriebenen Reorientierungsprozesses einer hydrophilen Oberfläche in eine hydrophobe konnte sowohl in den AFM, als auch in den NEXAFS-Messungen zu ca. 50°C bestimmt werden.

Interpolyelektrolytkomplexe zylindrischer Bürstenpolymere

Die elektrostatische Wechselwirkung zwischen entgegengesetzt geladenen Polyelektrolyten führt zur spontanen Bildung von Interpolyelektrolytkomplexen. Besonders im Fokus des akademischen und biotechnologischen Interesses stehen derzeit Komplexe aus DNA und synthetischen Polykationen, da eine Anwendung dieser speziellen Interpolyelektrolytkomplexe in der nicht-viralen Gentherapie vielfältig diskutiert wird. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, den Einfluss von Kettensteifheit auf die Bildung von Interpolyelektrolytkomplexen zu untersuchen und dabei Wege aufzuzeigen, die eine Kontrolle der Topologie von Interpolyelektrolytkomplexen ermöglichen. Neben dem topologischen Einfluss wurde untersucht, wie durch Komplexierung hochmolekularer Polyelektrolyte equilibrierbare Strukturen erhalten werden können. Als Modellsystem für diese Untersuchungen wurden zylindrische Bürstenpolymere verwendet, denen als topologischer „Kontrast“ das Komplexierungsverhalten kommerzieller PAMAM-G5-Dendrimere mit kugelförmiger Topologie gegenüber gestellt wurde. Um den Ladungsgrad des Bürstenpolymers beliebig variieren zu können, wurden Bürstenpolymere mit Poly(ethylenimin)-Seitenketten synthetisiert, deren Ladungsdichte über den Protonierungsgrad einstellbar ist. Die vorliegende Arbeit zeigt, wie diese mit Hilfe der Makromonomermethode hergestellt werden konnten. Die Komplexbildung von DNA mit semiflexiblen zylindrischen Bürstenpolymeren mit unterschiedlichen Seitenketten und Ladungsdichten in wässriger Lösung hat gezeigt, dass diese in allen untersuchten Fällen unter kinetischer Kontrolle verläuft und Nicht-Gleichgewichtsstrukturen gebildet werden. Sehr überraschend wurde festgestellt, dass die Größen der mit vorgelegter DNA gebildeten Komplexe ungeachtet des verwendeten Polykations identisch sind und DNA-Komplexe mit einem Radius von 30 bis 50 nm und einer kugelförmigen Topologie resultieren. Diese kinetisch kontrollierte Komplexbildung konnte in nicht-wässriger Lösung durch starke Reduktion der Anzahl wechselwirkender Ladungen verhindert werden, so dass eine thermodynamische Kontrolle möglich wurde. Unter diesen Bedingungen ist es gelungen, aus hochgeladenen Poly(styrolsulfonat)-Bürsten mit modifizierten Poly(ethylenimin)-Bürsten oder PAMAM-Dendrimeren Komplexe zylindrischer Topologie herzu-stellen. Für letztere konnte darüber hinaus postuliert werden, dass diese Komplexe eine dichteste Packung der PAMAM-Dendrimere darstellen, für deren Bildung das Polyanion mit seiner größeren Konturlänge und seiner zylindrischen Topologie als Templat dient.

Synthese von optisch aktivem 9,14-Methylen-Lipoxin A 4

In der vorliegenden Arbeit wurde die Synthese von optisch aktivem 9,14-Methylen-Lipoxin A4 untersucht. Lipoxin A4 und seine Derivate leiten sich von der Arachidonsäurekaskade ab wie die Prostaglandine, Prostacycline, Thromboxana und Leucotriene. Alle diese Verbindungen sind biologisch aktive Eicosanoide, die aus 20 C-Atomen bestehen. Lipoxine können im Organismus auf verschiedenen Biosynthesewegen entstehen: über die Lipoxygenase sowie über die Zell-Zell-Wechselwirkungen. Untersuchungen ergaben, dass die Lipoxine selektive biologische Wirkungen zeigen, die eine wichtige Rolle vor allem in Entzündungsprozessen und Infektabwehr zeigen. Da aber diese Moleküle rasch isomerisieren, sind diese hohen Aktivitäten mit einer sehr geringen Stabilität gekoppelt. Aufgrund dieser Instabilität konnte die biologisch aktive Konformation des Lipoxin A4 am Rezeptor nicht eindeutig bestimmt werden. Zur besseren Untersuchung der Lipoxinrezeptor-Anordnung wurden deshalb stabile Analoga synthetisiert. Die biologische Aktivität des nach Nokami et al hergestellten Lipoxin A4-Analogons weicht sehr stark von der des Lipoxins ab. Angeregt durch diese Arbeiten wurde in der Arbeitsgruppe Nubbemeyer die Idee entwickelt, das konjugierte Tetraensystem des Lipoxin A4-Moleküls durch das Cycloheptatrien nachzuahmen. Die CH2-Gruppe bildet eine Brücke, die die Isomerisierung vom aktiven cis-Isomer zu den inaktiven trans-Isomeren verhindern soll. Mit diesem Cycloheptatriengerüst als Lipoxin A4-Analogon hoffen wir das Lipoxingerüst unwesentlich zu verändern und die damit verbundene biologische Aktivität zu erhalten. Die Synthese des 9,14-Methylen-LXA4 soll möglichst konvergent erfolgen, so dass gegebenenfalls auf Bausteine zurückgegriffen werden kann, deren Aufbau bereits optimiert wurde. Eine derartige Strategie ermöglicht darüber hinaus die Herstellung einer großen Zahl von weiteren potentiell interessanten Verbindungen ohne komplettes Umstellen der Synthese. Wichtige Reaktionen im Verlauf dieser Synthese sind: bei der Synthese des C8-C20-Bausteins: Friedel-Crafts-Acylierungen, Haloform-Reaktion, Veresterung mittels Standardmethoden, enantioselektive Reduktion mit dem chiralen CBS-Katalysator und Schutzgruppenoperation. bei der Synthese des C1-C7-Bausteins: ex-chiral-pool-Synthese aus 2-Desoxy-D-ribose, Wittig-Reaktion, Hydrierung mit Pd/C, Schutzgruppenoperation, Abspaltung von Schutzgruppen und Swern-Oxidation zum Aldehyd. Die Schlüsselreaktion der ganzen Synthese ist die Eintopf-Variante der Julia-Olefinierung nach Kocienski: selektiver Aufbau des trans-Olefins durch Verknüpfung der beiden Bausteine. Nach weiteren Schutzgruppenoperationen (und Öffnung des Valerolactons) wird der Methylester des 9,14-Lipoxin A4 erhalten, dessen biologische Aktivität zweifelsfrei bewiesen wurde.

Development and validation of a real-time quantitative PCR assay for rapid identification of Bacillus anthracis in environmental samples

A real-time polymerase chain reaction (PCR) assay was developed for rapid identification of Bacillus anthracis in environmental samples. These samples often harbor Bacillus cereus bacteria closely related to B. anthracis, which may hinder its specific identification by resulting in false positive signals. The assay consists of two duplex real-time PCR: the first PCR allows amplification of a sequence specific of the B. cereus group (B. anthracis, B. cereus, Bacillus thuringiensis, Bacillus weihenstephanensis, Bacillus pseudomycoides, and Bacillus mycoides) within the phosphoenolpyruvate/sugar phosphotransferase system I gene and a B. anthracis specific single nucleotide polymorphism within the adenylosuccinate synthetase gene. The second real-time PCR assay targets the lethal factor gene from virulence plasmid pXO1 and the capsule synthesis gene from virulence plasmid pXO2. Specificity of the assay is enhanced by the use of minor groove binding probes and/or locked nucleic acids probes. The assay was validated on 304 bacterial strains including 37 B. anthracis, 67 B. cereus group, 54 strains of non-cereus group Bacillus, and 146 Gram-positive and Gram-negative bacteria strains. The assay was performed on various environmental samples spiked with B. anthracis or B. cereus spores. The assay allowed an accurate identification of B. anthracis in environmental samples. This study provides a rapid and reliable method for improving rapid identification of B. anthracis in field operational conditions.

Enzyme engineering of aminotransferases for improved activity and thermostability

The production by biosynthesis of optically active amino acids and amines satisfies the pharmaceutical industry in its demand for chiral building blocks for the synthesis of various pharmaceuticals. Among several enzymatic methods that allow the synthesis of optically active aminoacids and amines, the use of minotransferase is a promising one due to its broad substrate specificity and no requirement for external cofactor regeneration. The synthesis of chiral compounds by aminotransferases can be done either by asymmetric synthesis starting from keto acids or ketones, and by kinetic resolution starting from racemic aminoacids or amines. The asymmetric synthesis of substituted (S)-aminotetralin, an active pharmaceutical ingredient (API), has shown to have two major factors that contribute to increasing the cost of production. These factors are the raw material cost of biocatalyst used to produce it and product loss during biocatalyst separation. To minimize the cost contribution of biocatalyst and to minimize the loss of product, two routes have been chosen in this research: 1. To engineer the aminotransferase biocatalyst to have greater specific activity, and 2. Improve the engineering of the process by immobilization of biocatalyst in calcium alginate and addition of cosolvents. An (S)-aminotransferase (Mutant CNB03-03) was immobilized, not as purified enzyme but as enzyme within spray dried cells, in calcium alginate beads and used to produce substituted (S)-aminotetralin at 50 °C and pH 7 in experiments where the immobilized biocatalyst was recycled. Initial rate of reaction for cycle 1 (6 hr duration) was determined to be 0.258 mM/min, for cycle 2 (20 hr duration) it decreased by ~50% compared to cycle 1, and for cycle 3 (20 hr duration) it decreased by ~90% compared to cycle 1 (immobilized preparation consisted of 50 mg of spray dried cells per gram of calcium alginate). Conversion to product for each cycle decreased as well, from 100% in cycle 1 (About 50 mM), 80% in cycle 2, and 30% after cycle 3. This mutant was determined to be deactivated at elevated temperatures during the reaction cycle and was not stable enough to allow multiple cycles in its immobilized form. A new mutant aminotransferase was isolated by applying error-prone polymerase chain reaction (PCR) on the gene coding for this enzyme and screening/selection: CNB04-01. This mutant showed a significant improvement in thermostability in comparison to CNB03-03. The new mutant was immobilized and tested under similar reaction conditions. Initial rate remained fairly constant (0.2 mM/min) over four cycles (each cycle with a duration of about 20 hours) with the mutant retaining almost 80% of initial rate in the fourth cycle. The final product concentrations after each cycle did not decrease during recycle experiments. Thermostability of CNB04-01 was much improved compared to CNB03-03. Under the same reaction conditions as stated above, the addition of co-solvents was studied in order to increase substituted tetralone solubility. Toluene and sodium dodecylsulfate (SDS) were used. SDS at 0.01% (w/v) allowed four recycles of the immobilized spray dried cells of CNB04-01, always reaching higher product concentration (80-85 mM) than the system with toluene at 3% (v/v) -70 mM-. The long term activity of immobilized CNB04-01 in a system with SDS 0.01% (w/v) at 50 °C, pH 7 was retained for three cycles (20 to 24 hours each one), reaching always final product concentration between 80-85 mM, but dropping precipitously in the fourth cycle to a final product concentration of 50 mM. Although significant improvement of immobilization on productivity and stability were observed using CNB04-01, another observation demonstrated the limitations of an immobilization strategy on reducing process costs. After analyzing the results of this experiment it was seen that a sudden drop occurred on final product concentration after the third recycle. This was due to product accumulation inside the immobilized preparation. In order to improve the economics of the process, research was focused on developing a free enzyme with an even higher activity, thus reducing raw material cost as well as improving biomass separation. A new enzyme was obtained (CNB05-01) using error-prone PCR and screening using as a template the gene derived from the previous improved enzyme. This mutant was determined to have 1.6 times the initial rate of CNB04-01 and had a higher temperature optimum (55°). This new enzyme would allow reducing enzyme loading in the reaction by five-fold compared to CNB03-03, when using it at concentration of one gram of spray dried cells per liter (completing the reaction after 20-24 hours). Also this mutant would allow reducing process time to 7-8 hours when used at a concentration of 5 grams of spray dried cells per liter compared to 24 hours for CNB03-03, assuming that the observations shown before are scalable. It could be possible to improve the economics of the process by either reducing enzyme concentration or reducing process time, since the production cost of the desired product is primarily a function of both enzyme concentration and process time.

Indocyanine Green Loaded Biocompatible Nanoparticles: Stabilisation of Indocyanine Green (ICG) Using Biocompatible Silica-Poly (&epsilon-Caprolactone) Grafted Nanocomposites

Indocyanine green (ICG) is a chemically labile compound which needs to be stabilized in aqueous media to be used in biomedical applications. In the present study, poly(ε-caprolactone) (PCL), a semi-crystalline polyester, was used to encapsulate and stabilize ICG in a hydrophobic environment. A hydrophobic and biocompatible nanocomposite was obtained by the process of encapsulating inorganic silica. ICG was embedded in the hydrophobic polymer coating by starting from a well-defined silica (Si) core of either 80 nm or 120 nm diameter, which served as a template for a ‘grafting from’ approach using ε-caprolactone. The obtained nanocomposite Si grafted PCL/ICG was based on silica nanoparticles grafted with PCL, in which ICG was adsorbed. The nanoparticles were characterized by IR spectroscopy, thermogravimetric analysis (TGA) and scanning electron microscopy (SEM). The change in the surface charge and the colloidal stability of the nanoparticles was followed by zeta potential measurements. This approach of synthesizing nanocomposite-based ICG demonstrates a new route to stabilize ICG. We synthesized biocompatible nanoparticles containing a high ICG concentration and exhibiting excellent stability to aqueous decomposition.

Mejora de la interfaz del simulador de voz Vox

A partir de un simulador de vocales denominado Vox, programado en MATLAB, desarrollado originalmente en la Universidad Técnica de Aquisgrán por Malte Kob [1] y mejorado en el Departamento de ICS de la EUITT [2], se pueden generar voces sintéticas. La principal limitación del simulador es que sólo puede generar vocales sintéticas, además la simulación se realiza a partir de parámetros anatómicos y fisiológicos fijos. La estructura actual del programa dificulta la modificación rápida de cualquiera de los parámetros básicos de la misma, circunstancia que podría mejorar mediante una interfaz gráfica. El proyecto consistirá, por un lado, en completar el simulador haciendo posible también la síntesis a partir de los parámetros anatómicos de hombres, mujeres y niños; y por otro, en el diseño e implementación de una interfaz gráfica de usuario que nos permita seleccionar los diferentes parámetros físicos para la simulación y recoger los resultados de la misma de manera más sencilla. Starting from a vowels simulator called Vox, programmed in MATLAB, originally developed in the Technical college of Aquisgrán by Malte Kob [1] and improved in the ICS Department of the EUITT [2], with this programme you can generate synthetic voices. The main limitation of the simulator is that it only can generate synthetic vowels; moreover the simulation is made from anatomical and physiological fixed parameters. The current structure of the programme complicates the quick modification of any of the basic parameters of it, circumstance that could be improved through a graphic interface. On the one hand, the project consists in completing the simulator doing the synthesis possible, from the anatomical woman, men and children parameters; on the other hand, the design and implementation of a graphic user interface, that allow us to select different physical parameters to the simulation and gather the results of it in a simple way.

Effects of the correction of particle microbial contamination and particle transit model in the rumen on in situ protein evaluation of grass hays.

Effects of considering the particle comminution rate -kc- in addition to particle rumen outflow -kp- and the ruminal microbial contamination on estimates of by-pass and intestinal digestibility of DM, organic matter and crude protein were examined in perennial ryegrass and oat hays. By-pass kc-kp-based values of amino acids were also determined. This study was performed using particle transit, in situ and 15N techniques on three rumen and duodenum-cannulated wethers. The above estimates were determined using composite samples from rumen-incubated residues representative of feed by-pass. Considering the comminution rate, kc, modified the contribution of the incubated residues to these samples in both hays and revealed a higher microbial contamination, consistently in oat hay and only as a tendency for crude protein in ryegrass hay. Not considering kc or rumen microbial contamination overvalued by-pass and intestinal digestibility in both hays. Therefore, non-microbial-corrected kp-based values of intestinal digested crude protein were overestimated as compared with corrected and kc-kp-based values in ryegrass hay -17.4 vs 4.40%- and in oat hay -5.73 vs 0.19%-. Both factors should be considered to obtain accurate in situ estimates in grasses, as the protein value of grasses is very conditioned by the microbial synthesis derived from their ruminal fermentation. Consistent overvaluations of amino acid by-pass due to not correcting microbial contamination were detected in both hays, with large variable errors among amino acids. A similar degradation pattern of amino acids was recorded in both hays. Cysteine, methionine, leucine and valine were the most degradation-resistant amino acids.

Lagging strand replication of rolling-circle plasmids: Specific recognition of the ssoA-type origins in different gram-positive bacteria

Many bacterial plasmids replicate by a rolling-circle mechanism that involves the generation of single-stranded DNA (ssDNA) intermediates. Replication of the lagging strand of such plasmids initiates from their single strand origin (sso). Many different types of ssos have been identified. One group of ssos, termed ssoA, which have conserved sequence and structural features, function efficiently only in their natural hosts in vivo. To study the host specificity of sso sequences, we have analyzed the functions of two closely related ssoAs belonging to the staphylococcal plasmid pE194 and the streptococcal plasmid pLS1 in Staphylococcus aureus. The pLS1 ssoA functioned poorly in vivo in S. aureus as evidenced by accumulation of high levels of ssDNA but supported efficient replication in vitro in staphylococcal extracts. These results suggest that one or more host factors that are present in sufficient quantities in S. aureus cell-free extracts may be limiting in vivo. Mapping of the initiation points of lagging strand synthesis in vivo and in vitro showed that DNA synthesis initiates from specific sites within the pLS1 ssoA. These results demonstrate that specific initiation of replication can occur from the pLS1 ssoA in S. aureus although it plays a minimal role in lagging strand synthesis in vivo. Therefore, the poor functionality of the pLS1 in vivo in a nonnative host is caused by the low efficiency rather than a lack of specificity of the initiation process. We also have identified ssDNA promoters and mapped the primer RNAs synthesized by the S. aureus and Bacillus subtilis RNA polymerases from the pE194 and pLS1 ssoAs. The S. aureus RNA polymerase bound more efficiently to the native pE194 ssoA as compared with the pLS1 ssoA, suggesting that the strength of RNA polymerase–ssoA interaction may play a major role in the functionality of the ssoA sequences in Gram-positive bacteria.

High temperature gas cleaning for advanced syngas utilization:Paper # 95

Biofuels and chemicals from biomass mean the gasification of biogenic feedstocks and the synthesis via methanol, dimethylester (DME) or Fischer-Tropsch products. To prevent the sensitive synthesis catalysts from poisoning the syngas must be free of tar and particulates. The trace concentrations of S-, C1-, N-species, alkali and heavy metals must be of the order of a few ppb. Moreover maximum conversion efficiency will be achieved performing the gas cleaning above the synthesis conditions. The concept of an innovative dry HTHP syngas cleaning is presented. Based on the HT particle filtration and suitable sorption and catalysis processes for the relevant contaminants a total concept will be derived, which leads to a syngas quality required for synthesis catalysts in only 2 combined stages. The experimental setup for the HT gas cleaning behind the 60 kWtherm entrained flow gasifier REGA of the institute is described. Results from HT filter experiments in pilot scale are presented. The performance of 2 natural minerals for HC1 and H2S sorption is discussed with respect to the parameters temperature, surface and residence time. Results from lab scale investigations on low temperature tar catalysts' performance (commercial and proprietary development) are discussed finally.

“He who plants a tree – Plants a hope.” Reforestation possibilities in Tingana, Peru

Tropical forests have decreased drastically especially in the Peruvian Amazon. In Peru deforestation is caused especially by migrant people; building of houses and infrastructure, clearing land for agricultural purposes and illegal logging and mining. Deforestation results in hindering ecosystem vitality, boosting climate change and decreasing livelihood possibilities. As a counterpoint to cutting down trees there is reforestation, which refers to re-establishment of forest cover. Deforestation and reforestation can be analysed in the light of Forest Transition theory. According to it, due to economic growth, the amount forest cover first diminishes but then starts to increase as the economy in general strengthens. Thus, the research framework is set to this theory. In this study the focus is on analysing socioeconomically sustainable reforestation possibilities in the community of Tingana, Peru. It is situated in a municipal conservation area around which deforestation has been heavy. Land cover change is analysed from LandsatTM satellite images covering a 15 year time period, 1995–2010, in the surroundings of the study area. Semi-structured interviews have been done with a sample size of 25 people and shed light on the perspectives on forests, reforestation and economical activities. The synthesis created from the two methods gives information about the possibilities to enforce reforestation in Tingana and the phase of forest transition in the area. The results show that forest cover has decreased around the surroundings of Tingana leaving the conservation area isolated from larger forest areas. Knowing that forest cover has also decreased inside the conservation area due to agricultural expansion it is certain that fragmentation harms biodiversity causing changes in local climate, which can have knock-on effects for farming and local livelihoods. Therefore reforestation is welcomed when it ensures both conservation and financial benefits and when carried out on locals’ terms. Regarding conservation and incomes the best option would be to plant native timber species together with fruit production species to create agroforestry systems. Economically the community should aim towards an economy that relies on ecotourism as it already practiced in the area. Reforestation could increase ecotourism, which then could in turn increase reforestation via revenues. Regarding forest transition it is likely that forest re-establishment will occur if reforestation along with ecotourism is implemented on long time scale.

Síntese estereosseletiva da naftotectona

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2016.

Nonspherical assemblies generated from polystyrene-b-poly(L-lysine) polyelectrolyte block copolymers

This report describes the aqueous solution self-assembly of a series of polystyrene(m)-b-poly(L-lysine)n block copolymers (m = 8-10; n = 10-70). The polymers are prepared by ring-opening polymerization of epsilon-benzyloxycarbonyl-L-lysine N-carboxyanhydride using amine terminated polystyrene macroinitiators, followed by removal of the benzyloxycarbonyl side chain protecting groups. The critical micelle concentration of the block copolymers determined using the pyrene probe technique shows a parabolic dependence on peptide block length exhibiting a maximum at n = approximately 20 (m = 8) or n = approximately 60 (m = 10). The shape and size of the aggregates has been studied by dynamic and static light scattering, small-angle neutron scattering (SANS), and analytical ultracentrifugation (AUC). Surprisingly, Holtzer and Kratky analysis of the static light scattering results indicates the presence of nonspherical, presumably cylindrical objects independent of the poly(L-lysine)n block length. This is supported by SANS data, which can be fitted well by assuming cylindrical scattering objects. AUC analysis allows the molecular weight of the aggregates to be estimated as several million g/mol, corresponding to aggregation numbers of several 10s to 100s. These aggregation numbers agree with those that can be estimated from the length and diameter of the cylinders obtained from the scattering results.

Synthesis and characterization of hybrids derived from vermiculite chloropropyl and aliphatic diamines

ALVES, Ana Paula de Melo et al. Synthesis and characterization of hybrids derived from vermiculite chloropropyl and aliphatic diamines. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, v.87, n. 3, p.771–774, 2007.