denne lenken. - Universitetet i Oslo

Transcription

Norsk Kjemisk Selskap
Norges Varemesse
Lillestrøm
28. – 29. september 2011
Industry Lecture
Plenarforedrag
Analytisk kjemi
Ernæring og næringsmiddelteknologi
Katalyse
Kjemiens historie
Kjemometri
Kvantekjemi og modellering
Makromolekyl- og kolloidkjemi
Organisk kjemi
I samarbeid med:
2
Velkommen til Det 19. Landsmøte i Kjemi
Norsk Kjemisk Selskap inviterer alle med interesse for kjemi til nytt Landsmøte – det
19. i rekken. Som for fire år siden er møtet lagt til Lillestrøm og knyttes sammen med
Lab11. Nytt av året er at Landsmøtet går over to dager, 28. og 29. september.
2011 er det Internasjonale Kjemiåret – året vi skal bruke til å misjonere for faget vårt, vidt
og bredt, og en lang rekke arrangementer har allerede blitt gjennomført eller vil skje frem til
jul. Programmet er tilgjengelig på http://www.kjemi.no/iyc2011/. Målsetting med Kjemiåret
er å gjøre kjent hvor viktig denne vesentlige delen av moderne naturvitenskap er. Vi som
allerede er ”frelste” er jo klar over dette, og behøver vel knapt å overbevise oss selv, slik at
fokus i Kjemiåret er å nå ut over våre innerste menigheter, og spesielt til barn og unge.
Eksemplene på utfordringer hvor kjemisk kunnskap er problemløseren er mange, men et
veldig stort og viktig problem er tilgangen til rent vann – noe vi i Norge tar som en selvfølge.
I andre deler av verden kan vannet kan være infisert av biologisk materiale, men også av
tungmetaller eller andre giftstoffer. Avsalting kan være energikrevende prosesser. Kunnskap
innen kjemi er vesentlig når man både vil fjerne selve stoffene fra vannet og årsakene til at de
finnes i vannkildene.
De fleste som vil oppsøke Landsmøtet behøver nok ikke så mye av den slags belæring. I løpet
av messen vil Norsk Kjemisk Selskap ha en bemannet stand hvor vi vil informere om
selskapet og de ulike oppgaver selskapet engasjerer seg i for å gjøre kjemi mer kjent for
allmennheten, ikke minst gjennom Kjemiåret 2011. Stikk gjerne innom og bli ”frelst”!
Det er laget et spennende og omfattende program for Landsmøtet. For første gang er alle våre
faggrupper representert med eget fagprogram. Dette finner du her i programhetftet. Vi har fått
forfatteren og kjemikeren John Emsley til å snakke om ”A healthy, wealthy sustainable
world”, og Arne Berg, tidligere Nycomed og G.E. Healthcare, til å snakke om ”In vivo
diagnostika - lett synlig kjemi” som to plenarforedragsholdere innen sentrale tema for
Kjemiåret 2011. Berg vil dessuten på Landsmøtet bli tildelt Guldberg-Waage-medaljen,
Norsk Kjemisk Selskaps høyeste utmerkelse. I det tredje plenarforedrag tar Frode Brakstad fra
Tel-Tek for seg praktisk bruk av kjemometri. Første dag av Landsmøtet avsluttes med en
Landsmøtemiddag for alle interesserte, men vi krever forhåndspåmelding for å delta her.
Avslutningsvis vil vi benytte anledningen til å takke Norske Laboratorieleverandørers
Forening, Norges Varemesse og Teknolab for all støtte i form av velvillighet, entusiasme og
økonomisk støtte, samt arrangementskomiteen for Landsmøtet 2011 for det arbeidet de har
gjort for å sette sammen et spennende faglig program.
Vel møtt!
Kenneth Ruud, Nils Arne Jentoft og Harald Walderhaug
3
Innhold
Program
Fellesarrangement 28. og 29. september ................................................................................ 5
Analytisk kjemi 28. og 29. september .................................................................................... 6
Ernæring og næringsmiddelteknologi 28. september ............................................................ 8
Kjemiens historie 28. september ............................................................................................ 9
Katalyse 28. og 29. september ............................................................................................. 10
Kjemometri 29. september ................................................................................................... 12
Kvantekjemi og modellering 28. og 29. september ............................................................. 13
Makromolekyl- og kolloidkjemi 28. september ................................................................... 15
Organisk kjemi 29. september .............................................................................................. 16
Abstracts
F - Fellesarrangement ....................................................................................................... 17
A - Analytisk kjemi ........................................................................................................... 20
E - Ernæring og næringsmiddelteknologi ........................................................................ 32
H - Kjemiens historie ........................................................................................................ 39
Ka - Katalyse ..................................................................................................................... 42
Ki - Kjemometri ................................................................................................................ 49
Km - Kvantekjemi og modellering ..................................................................................... 55
M - Makromolekyl- og kolloidkjemi ................................................................................ 60
O - Organisk kjemi ........................................................................................................... 67
Postere .................................................................................................................................. 72
Deltakerliste ......................................................................................................................... 73
Organisasjonskomité
Nils Arne Jentoft
Harald Walderhaug
Finn Knut Hansen
Carhrine Thomsen
Anne-Berit Wold
Bjørn Pedersen
Stian Svelle
Valérie Lengard Almli
Vebjørn Bakken
Grethe Modahl
Mats Tilset / Jon Efskind
Landsmøte-koordinator
Generalsekretær NKS
Kasserer og webmaster
Analytisk kjemi
Ernæring og næringsmiddelteknologi
Kjemiens historie
Katalyse
Kjemometri
Kvantekjemi og modellering
Makromolekyl- og kolloidkjemi
Organisk kjemi
4
Sponsorer
Landsmøtet 2011 støttes av:
Vi skylder våre sponsorer stor takk for at dette
arrangementet har blitt mulig.
5
Program
Fellesarrangement - 29. og 29. september
Onsdag 28.9
Rom 2, hall A1
09.30 - 10.00
Registrering, kaffe/te
10.00 - 12.30
Åpning av Landsmøtet
Guldberg Waage seremoni
Kenneth Ruud, President i Norsk Kjemisk Selskap
Ordstyrer:
Kenneth Ruud
10.15 - 11.00
Industry Lecture
F1 In vivo diagnostika - Lett synlig kjemi
Dr. Arne Berg, tidl. GE Healthcare
11.00 - 12.00
F2 A healthy, wealthy sustainable world.
Dr. John Emsley, tidl. Dept. of Chemistry, University of Cambridge.
17.00 - 19.00
Happy Hour
19.00 - ...
Konferansemiddag (Landsmøtemiddag)
Torsdag 29.9
Rom 2, hall A1
08.30 - 09.00
Registrering
Ordstyrer:
Nils Arne Jentoft
09.00 - 10.00
F3 Smart produksjon – en ny norsk standard for analyse av data vha
kjemometri og Six Sigma?
Dr. Frode Brakstad, Tel-Tek
6
Faggruppe for Analytisk kjemi
Onsdag 28.9
Norske Analysedager 2011
Tema: Sikkerhet på laboratoriet
Rom 2, hall A1
09.30 - 10.00
Registrering
10.00 - 12.00
Fellesprogram
12.00 - 14.00
Lunsjpause, besøk på messa
Ordstyrer:
Elin Gjengedal
14.00 - 14.30
A1 Åndedrettsvern - Et nødvendig verktøy for bekjempelse av ”usynlig
risiko”.
Christian Stensrud, Tenotec AS, Stavanger
14.30 - 15.00
A2 Nanoteknologi og arbeidsmiljø – en utfordring? Status for
Arbeidstilsynets arbeid på området nano.
Seniorrådgiver Astrid Lund Ramstad, Direktoratet for arbeidstilsynet,
Trondheim
15.00 - 15.30
Kaffepause
15.30 - 16.00
A3 Radioaktivitet i naturlige prøver.
Professor Brit Salbu, UMB, Ås
16.00 - 16.30
A4 Bruk av de to ”farlige” syrene – flussyre og perklorsyre – for
dekomponering av prøvematerialer. Nytte- og risikovurderinger.
Professor Ragnar Bye, Farmasøytisk institutt, UiO, Oslo
16.30 - 17.00
A5 Mikrobølgebaserte oppslutningssystemer - sikkerhetsvurderinger og
arfaringer.
Torfinn Fongen, Holger teknologi AS og overingeniør Karl Andreas
Jensen, UMB, Ås
17.00 - 19.00
Happy hour
19.00
Konferansemiddag (felles)
7
Torsdag 29.9
Tema: Analytisk kjemi – anvendt på mat, miljø og mennesker
Rom 2, hall A1
08.30 - 09.00
Felles registrering
09.00 - 10.00
Plenarforedrag, fellesprogram
10.00 - 10.30
Kaffepause
Ordstyrer:
Raymond Olsen
10.30 - 11.00
A6 Immunoekstraksjon og LC-MS/MS - et hjelpemiddel for mer presis
diagnose av sykdommer.
Førsteamanuensis Trine Grønhaug Halvorsen, Farmasøytisk institutt,
UiO, Oslo
11.00 - 11.30
A7 Hvilket protein virker kreft-legemiddelet på? Studier av "mode of
action" med analytisk kjemi.
Postdoktor Steven R.H. Wilson, Kjemisk institutt, UiO, Oslo
11.30 - 12.00
A8 Mål mange topper – kjemometrien gir deg selektivitet og
oppdagerglede.
Seniorforsker Harald Martens, Nofima/UMB, Ås
12.00 - 14.00
Lunsjpause. Besøk på messa
14.00 - 14.30
A9 Bruk av spytt innen rusmiddelanalyse.
Forsker Åse Marit Øiestad, Folkehelseinstituttet, Oslo
14.30 - 15.00
A10 Bloddoping; oversikt og historisk perspektiv.
Professor Peter J. Hemmersbach, Dopinglaboratoriet/UiO, Oslo
15.00 - 15.30
Kaffepause
15.30 - 16.00
A11 Polysykliske aromatiske hydrokarboner i prøver fra marint miljø.
Forsker Stepan Boitsov, Havforskningsinstituttet, Bergen
16.00 - 16.30
A12 Screening av fremmedstoffer i miljøet.
Seniorforsker Martin Schlabach, Norsk institutt for luftforskning, Kjeller
16.30 - 17.00
A13 Hva eksponeres profesjonelle skismørere for? - Kartlegging av det
kjemisk arbeidsmiljøet til profesjonelle skismørere.
Forsker Raymond Olsen, Statens arbeidsmiljøinstitutt, Oslo
17.00
Avslutning
8
Faggruppe for Ernæring og Næringsmiddelteknologi
(FENT)
Onsdag 28.9
Rom Hordaland, hotell 2. etg.
09.30 - 10.00
Registrering
10.00 - 12.00
Fellesprogram
12.00 - 14.00
Ordstyrer:
Trygve Eklund
14.00 - 14.30
E1 Fra en analyse per prøver til tusen: hva gjør jeg og hvorfor?
Professor Harald Martens, Institutt for matematiske realfag og teknologi,
UMB/Nofima
14.30 - 15.00
E2 Pro-oksidanter (og antioksidanter) i mat.
Professor Leif H. Skibsted, Institut for Fødevarevidenskab/Fødevarekemi,
Københavns Universitet
15.00 - 15.30
Kaffepause
15.30 - 16.00
E3 Antioksidanter: Hva vet vi i dag og hvor går veien videre?
Forsker Harald Carlsen, Institutt for medisinske basalfag, UiO
16.00 - 16.30
E4 Hvordan kan vi påvirke fettsammensetningen i kjøtt og hva kan dette
bety for helsen vår?
Professor Anna Haug, Institutt for Husdyr og akvakulturvitenskap, UMB
14.15 - 14.45
E5 Oksidasjon og stabilisering av marine lipider.
Forsker Revilija Mozuraityte, SINTEF
17.00 - 19.00
Happy hour
19.00
9
Faggruppe for Kjemiens Historie
Onsdag 28.9
Kjemihistorisk årsmøte 2011
Tema: Kjemihistorie i Norge fra andre halvdel av det tyvende århundre.
Rom 6, hall A1
09.30 - 10.00
Registrering
10.00 - 12.00
Fellesprogram
12.00 - 14.00
14.00 - 14.30
H1 Furbergs bidrag til strukturen av DNA.
Edgeir Benum
14.30 - 15.00
H2 Skolelaboratoriet for kjemi UiO 30 år.
Truls Grønneberg
15.00 - 15.30
Kaffepause
15.30 - 16.00
Faggruppens årsmøte 2011
16.00 - 16.30
H3 Ble nye navn på H, N og O i 1950-årene en suksess?
Brit Skaugrud
16.30 - 17.00
H4 Da NMR kom til Norge.
Bjørn Pedersen
10
Faggruppe for Katalyse
Onsdag 28.9
Norske Katalysedager 2011
Rom 3, hall A1
09.30 - 10.00
Registrering
10.00 - 12.00
Fellesprogram
12.00 - 14.00
Orsdstyrer:
Unni Olsbye
14.00 - 15.00
Ka1 Alumina Supported Co Catalysts for Fischer-Tropsch Synthesis.
Effect of Particle Size and Alumina Modifications on Activity and
Selectivity.
Anders Holmen, NTNU
15.00 - 15.30
Kaffepause
Ordstyrer:
Stian Svelle
15.30 - 16.10
Ka2 Chemistry for the Conversion of CO2.
Richard H. Heyn, SINTEF
16.10 - 16.30
Ka3 Metal-Ligand Cooperativity in O2 Activation: Observation of a "Pt–
O–O–C" Peroxo Intermediate.
Margaret L. Scheuermann, University of Washington
16.30 - 16.50
Ka4 Ruthenium metathesis catalysts bearing 2-substituted β-carboline
ligands.
Fredrik R. Hansen, University of Bergen
16.50 - 17.00
Årsmøte i Faggruppen for katalyse
17.00 - 19.00
Happy hour
19.00
11
Torsdag 29.9
Rom 3, hall A1
08.30 - 09.00
Felles registrering
09.00 - 10.00
10.00 - 10.30
Kaffepause
Ordstyrer:
Richard Heyn
10.30 - 10.50
Ka5 Hydrogen adsorption on supported cobalt catalysts for the FischerTropsch synthesis studied by microcalorimetry.
Edd A. Blekkan, NTNU
10.50 - 11.10
Ka6 Nonaqueous Fluoride/Chloride Anion-Promoted Delamination of
Layered Zeolite Precursors: Exfoliation of PREFER.
Einar A. Eilertsen, University of Oslo
11.10 - 11.30
Ka7 Shape Selectivity in the Conversion of Methanol-to-Hydrocarbon
(MTH): the Catalytic Performance of One-dimensional 10-ring Zeolites:
ZSM-22, ZSM-23, ZSM-48 and EU-1.
Shewangizaw Teketel, University of Oslo
11.30 - 11.50
Ka8 Silicon island in SAPO materials: Thermodynamic consideration
from atomistic modeling.
Mahsa Zokaie - University of Oslo
12.00 - 14.00
13.00 - 14.00
Manned poster session
Ordstyrer:
Edd Blekkan
14.00 - 14.20
Ka9 Selective C-H and C-C Bond Activation of Propane on Platinum
Nanoparticles with Different Sizes and Shapes.
Jun Zhu, NTNU
14.20 - 14.40
Ka10 FTIR, EXAFS and Kinteic studies on CuCl2 based catalyst for
Oxychlorination of Ethylene.
Naresh B. Muddada, University of Oslo
14.40 - 15.00
Ka11 Partial oxidation of methane to synthesis gas over Rh promoted
perovskite based catalysts.
Radostina Palcheva and Marian Palcut, University of Oslo
15.00
Slutt
12
Faggruppe for Kjemometri
Torsdag 29.9
Høstmøte i Kjemometri 2011
Rom Hordaland, hotell 2. etg.
08.30 - 09.00
Felles registrering
09.00 - 10.00
10.00 - 10.30
Kaffepause
Ordstyrere:
Gunnar Vatnøy og Valérie Lengard
10.30 - 11.00
Ki1 PO-PLS: A new approach for partitioning common and unique
information in multiple predictor matrices.
Ingrid Måge, Nofima
11.00 - 11.30
Ki2 New non-iterative method of fitting non-linear mathematical models
to massive amounts of data.
Julia Isaeva, UMB
11.30 - 12.00
Ki3 L-PLSR: Teori og empiri i Kjemometri – the missing link.
Frank Westad, CAMO Software
12.00 - 14.00
14.00 - 14.30
Ki4 Nonlinear, pixel-based enhancement of visualisation and alignment
of 2D Electrophoresis images.
Sarin Nhek, Nofima/UMB
14.30 - 15.00
Ki5 Calibration strategies for multispectral images.
Jens Petter Wold, Nofima
15.00 - 15.30
Kaffepause
15.30 - 16.00
Ki6 Uventede fenomener i måledata: Hva kan vi observere og hva kan vi
ikke observere?
Harald Martens, Nofima, Cigene
16.00
Avslutning
13
Faggruppe for Kvantekjemi og modellering
Onsdag 28.9
Rom 1, hall A1
09.30 - 10.00
Registrering
10.00 - 12.00
Fellesprogram
12.00 - 14.00
Orsdstyrer:
Simen S. Reine
14.00 - 15.00
Km1 BigDFT: Daubechies wavelets as a basis set for density functional
pseudopotential calculation.
Thierry Deutsch, Institute for Nanoscience and Cryogenics, CEAGrenoble
15.00 - 15.30
Kaffepause
15.30 - 16.00
Km2 Strategies for theory-assisted design of homogeneous catalysts.
Vidar R Jensen, Department of Chemistry, University of Bergen
16.00 - 16.30
4 korte posterpresentasjoner
16.30 - 17.00
Km3 New materials for electrical insulation: a case for quantum
chemistry?
Per-Olof Åstrand, Department of Chemistry, Norwegian University of
Science and Technology (NTNU)
17.00 - 19.00
Happy hour
19.00
14
Torsdag 29.9
Rom 1, hall A1
08.30 - 09.00
Felles registrering
09.00 - 10.00
10.00 - 10.30
Kaffepause
Ordstyrer:
Lucia Frediani
10.30 - 11.30
Km4 A simple approximation to the correlation energy: the random
phase approximation
Georg Kresse, Computational Materials Physics, Faculty of Physics,
University of Vienna
11.30 - 12.00
4 korte posterpresentasjoner
12.00 - 14.00
13.00 - 14.00
Bemannet postersesjon
14.00 - 14.30
Km5 A bond, or not a bond, that is the question .
Kenneth Ruud, Institutt for kjemi, Universitetet i Tromsø
14.30 - 15.00
Km6 Oligomerization of formaldehyde in the gas phase — relevance to
interstellar carbohydrate formation.
Einar Uggerud, Kjemisk institutt, Universitetet i Oslo
15.00 - 15.30
Kaffepause
15.30 - 17.00
Parallelle workshops:
Utviklerworkshop, rom 1 Hall A1
Programvareworkshop, rom Oslo 2, Hotell
17.00
Avslutning
15
Faggruppe for Makromolekyl- og kolloidkjemi
Torsdag 29.9 Polymer- og kolloidkjemisk høstmøte 2011
Tema: Polymerer og kolloider i Life Science
Rom 6, hall A1
08.30 - 09.00
Felles registrering
09.00 - 10.00
10.00 - 10.30
Kaffepause
Ordstyrer:
Heléne Vrålstad
10.30 - 11.30
M1 Importance of Surface in Medical Applications and in Tissue
Engineering.
Professor Nesrin Hasirci, Middle East Technical University, Chemistry
Department, Ankara, Turkey
11.30 - 12.00
M2 Polymers and Nanoparticles for Drug Delivery Applications.
Professor Bo Nyström, Kjemisk institutt, Universitetet i Oslo
12.00 - 14.00
14.00 - 15.00
M3 From Hydrogels to Silicone Hydrogels:An Evolution in Soft Contact
Lens Materials.
Dr. Jürgen Vogt, PolyPhysConsult, CH – 4112 Flüh, Switzerland.
(Formerly: CIBA VISION Corporation, Duluth, GA, USA)
15.00 - 15.30
Kaffepause
15.30 - 16.30
M4 Small-scale sensors for studies of cell-membrane mimics.
Professor Fredrik Höök, Div. Biological Physics, Chalmers Univ. og
Technology, Göteborg, Sverige
16.30 - 17.00
M5 Alginate Microcapsules for Treatment of Diabetes.
Ýrr Mørch, SINTEF Materialer og Kjemi
17.00
Avslutning
16
Faggruppe for Organisk kjemi
Torsdag 29.9 Organisk kjemisk høstmøte 2011
Rom Akershus, hotell 2. etg.
08.30 - 09.00
Felles registrering
09.00 - 10.00
10.00 - 10.20
Kaffepause
10.20 - 11.10
O1 Homogeneous Catalysis: A Key Technology for Benign Organic
Synthesis and future Energy Technologies.
Professor Matthias Beller, Leibniz-Institut für Katalyse e.V. an der
Universität Rostock (LIKAT), Rostock, Tyskland
11.10 - 12.00
O2 Cucurbiturils at the Interface between Supramolecular Chemistry and
Materials Science.
Dr. Oren A. Scherman, Department of Chemistry, Cambridge University,
England
12.00 - 14.00
14.00 - 15.00
O3 Organozinc reagents: Structural Tailoring for Mixed-Metal Applications.
Dr. Eva Hevia (RS URF and Reader), Department of Pure and Applied
Chemistry, University of Strathclyde, Glasgow, Skottland
15.00 - 15.30
Kaffepause
15.30 - 16.30
O4 Molecular Complexity through Gold Catalysis.
Prof. Antonio M. Echavarren, Institute of Chemical Research of Catalonia
(ICIQ), Tarragona, Spania
16.30
Avslutning
17
Foredrag - Abstracts
Fellesarrangemetet står først, ellers er foredragene nummerert etter faggruppe:
F – Fellesarrangement
A - Analytisk kjemi
E - Ernæring og Næringsmiddelteknologi
H - Kjemiens historie
Ka - Katalyse
Ki - Kjemometri
Km - Kvantekjemi og modellering
M - Makromolekyl- og kolloidkjemi
O - Organiske kjemi
F - Fellesarrangement
F1
In vivo diagnostika - Lett synlig kjemi
Arne Berg
In many cases in vivo diagnostics make the invisible visible. Medical imaging utilizes most of
the electromagnetic spectrum and includes such diverse technologies as X-ray/CT, MRI,
Ultrasound and Nuclear medicine (SPECT and PET). The different imaging techniques have
different characteristics which determine where in the diagnostic process they are used.
Effective in vivo diagnostics for X-ray/CT, MRI, Ultrasound and Nuclear medicine have been
developed for diagnosis of diseases within the cardiovascular, oncology, neurolgy and
pulmonology fields.
Different types of diagnostic information (anatomical, functional or molecular) can be
obtained depending on the techniques applied. Early diagnosis of disease is utmost important.
This usually requires detailed understanding of the disease process itself. Nuclear medicine
techniques have the required sensitivity to image at the molecular level which makes early
intervention possible, may guide therapy and disease follow-up and improve therapy outcome.
Attributes of high performance in vivo diagnostics are high diagnostic efficacy, high safety
and high user friendliness. The chemistry to achieve these challenging goals must start with
knowledge of what contrast parameter to impact as well as understanding the disease target.
18
Furtermore, being developed for the commercial market other aspects like synthesis scale-up,
production costs and environmental aspets are very important, especially regarding contrast
media for X-ray/CT which are produced in ton scale and where a single injection into a
human contains several grams af the active ingredient.
The short halflife of the radioisotopes used in nuclear medicine has made it necessary to
develop automated synthesis platforms with plug-in chemistry cassettes as well as an
automated product quality control system. Effective syntheseis of 18F labelled agents has been
developed.
Using 3He, 129Xe or 13C in its hyperpolarized state has given the basis for a new type of MRI
contrast media. Hyperpolarized 13C labelled small molecules may give metabolic information
relevant for diagnosing certain diseases.
F2
A healthy, wealthy sustainable world.
John Emsley
A Healthy, Wealthy, Sustainable World deals with the things that people now regard as
essential to a modern lifestyle: a secure food supply, clean water, transport fuel, polymers, a
comfortable home – and even sports equipment. All these will be put at risk in a world where
there are yet more people aspiring to the same high standard of living, but where we no longer
rely on fossil fuels. This talk shows that sustainability is possible, but only if we embrace the
benefits which chemistry can bring and attract young people to want to study and research our
science.
19
F3
Smart produksjon – en ny norsk standard for analyse av data vha kjemometri
og Six Sigma?
Frode Brakstad
Tel-Tek
Kjemometri er et etablert fagområde for design og analyse av multivarite data fra såvel
laboratoriet som fra produksjon. Ved å finne og modellere sammenhenger mellom
kvalitetsdata og prosessdata kan en bedriftt etablere en produksjon med stabil og høy
regularitet, god kvalitet og høy ytelse.
Parallelt til fagområdet Kjemometri, har forbedringmetodikken Six Sigma vokst frem som en
metode for systematisk forbedring av produksjonsprosesser. Six Sigma er et veldefinert
metodikk som har vunnet stor annerkjennelse gjennom de forbedringsresultater som er
oppnådd i industrien. Six Sigma har imidlertid noen svakheter som kan forbedres vha
kjemometri, samtidig som den delen av kjemomtrien som går på produkt- og
produksjonsforbedring har endel å hente fra Six Sigma. Smart Produksjon er en metode hvor
vi har satt sammen det beste fra fra begge metoder. Fordraget vil beskrive fagområdet Smart
Produksjon, og vise et reellt eksempel hvor en industriprosess er betydelig forbedret både mht
til kapasistet og produktkvalitet.
20
A - Analytisk kjemi
A1
Åndedrettsvern - Et nødvendig verktøy for bekjempelse av ”usynlig risiko”.
Christian Stensrud
Tenotec AS, Stavanger
Verneutstyr og betydning av denne har gjort store fremskritt de siste 30 årene.
Skrekkhistoriene fra 70- og 80-tallet, der industriarbeidere arbeidet med maling og løsemidler
med en enkel fille rundt munnen, og som fungerte som sniffeklut sitter fremdeles langt inne
for oss som arbeider med dette til daglig. Entreprenører rev bygg med asbest og eternitt plater
uten å vite omfanget av risikoen de utsatte seg for. Problemet med skade på åndedrett er at
symptomene kan komme årevis etter at skaden oppstår. Selv om vi har kommet en lang vei, er
det fremdeles utfordringer bransjen, nye teknologier fører også til nye risikovurderinger. 25 %
av all kreft er lungekreft, dette alene bør være motivasjon nok for økt fokus på disse
områdene.
De siste 10 årene har vi opplevd en eksplosjon i antall tilbydere av verneutstyr. Etter hvert
som antall produkter og leverandører øker, kan det være vanskelig å orientere seg om hva som
er det riktige for nettopp ditt bruk. Tenotec er stolte av å være den første aktøren som
importerte og videreformidlet motorisert og trykkluftsdrevet åndedrettsvern her i landet. Dette
var tilbake i 1976, og man kan trygt si at konkurransen har økt siden den gang. Vi tilbyr det
mest moderne utstyret på markedet, og vi skreddersyr utstyret som passer den enkelte bedrifts
behov. Våre kunder er alt fra offshore, entreprenører, sveiseverksteder, skipsverft,
overflatebehandling, landbruk og privatpersoner.
I dag er vi fremdeles Norges største leverandør av motorisert og trykkluftsdrevet
åndedrettsvern, og mye av arbeidet vårt består fortsatt av å informere om skadene man kan få
og viktigheten av riktig utstyr for nettopp din risikosituasjon.
21
A2
Nanoteknologi og arbeidsmiljø – en utfordring? Status for Arbeidstilsynets
arbeid på området nano.
Astrid Lund Ramstad
Direktoratet for Arbeidstilsynet, Avd. Dokumentasjon og analyse, Postboks 4720 Sluppen,
7468 Trondheim
I løpet av de siste årene har nanoteknologi utviklet seg raskt også i Norge, men foreløpig i
liten grad sammenlignet med andre land (USA, Canada, Kina, UK, Frankrike og Tyskland).
Flere produkter (klær og tekstiler, kosmetikk, hygieneartikler, sportsutstyr, vask og
overflatemidler) som inneholder nanomaterialer har allerede kommet på markedet. Det er
også forholdsvis stor aktivitet innen forskningsmiljøene for å utvikle nye nanomaterialer og
produkter bestående av nanomaterialer, og det importeres også nanoprodukter til Norge.
De helse- og miljømessige konsekvenser er ikke fullstendig kjent, og det er derfor av stor
viktighet å få tilegnet seg kunnskap om det man per dags dato vet, og så formidle denne
kunnskapen. Utfordring er eksponering for nanopartikler i arbeidsmiljø, og eksponeringen vil
avhenge av type nanomaterialer/nanopartikler og hvordan man blir eksponert, for eksempel
ved innånding eller gjennom hud. Industriarbeidere, laboratorieteknikere, studenter og
stipendiater som fremstiller nanomaterialer kan bli eksponert for nanopartikler, og
bilmekanikere som bruker poleringsmidler produsert av nanomaterialer.
Arbeidstilsynet har fulgt med på utviklingen på området nanoteknologi og dens helsemessige
aspekter. Gjennom Faggruppe for overvåking av arbeidshelserelaterte aspekter ved
Nanoteknologi (Nanogruppen) som ble etablert i 2009 samarbeider Arbeidstilsynet med
STAMI (leder faggruppen) og Klif, med LO og Norsk Industri som referansegruppe.
Faggruppen innhentet i 2011 (http://www.stami.no/nanomaterialer-i-arbeidsmiljoet) oppdatert
informasjon på mulige helseeffekter av nanomaterialer på arbeidstakere, og en rapport som
kartla omfang av produksjon, import og bruk av nanoprodukter ble utgitt i 2010
(http://www.arbeidstilsynet.no/binfil/download2.php?tid=221217). Samme år publiserte
Arbeidstilsynet en ny faktaside om nanoteknologi på sine internettsider
(http://www.arbeidstilsynet.no/fakta.html?tid=224678).
Nanomaterialer er ikke regulert ved en nanospesifikk regulering. Nanomaterialer er kjemiske
stoffer eller produkter, og omfattes i prinsippet av gjeldende lov- og regelverk tilsvarende
kjemikalielovgivningen som finnes per i dag.
22
A3
Radioaktivitet i naturlige prøver.
Brit Salbu
Isotoplaboratoriet, Institutt for Plante- og Miljøvitenskap, Universitetet for Miljø- og
Biovitenskap, 1432 Ås
Da jorden består av aske fra døde stjerner, har radioaktivitet vært en integrert del av vår natur
fra tidenes morgen. Dette skyldes radionuklider med meget lange halveringstider; særlig uran
og thorium kjedene som gir opphav til alle elementer tyngre enn bly og vismut, og kalium
isotopen 40 K som er en naturlig bestanddel av all kalium. Uranmengden er ca halvert i
forhold til da jorden ble skapt. Kosmisk stråling produserer også radioaktive isotoper av
karbon (14C) og hydrogen (tritium, 3H).
I tillegg til naturlig forekommende radioaktivt materiale (NORM), har menneskelig aktivitet
bidratt til utslipp av kunstig produserte radionuklider, spesielt virksomheter knyttet til
”nuclear weapon and fuel cycles”, men også bruk av radioaktive elementer i ikke-nukleær
virksomhet, som f. eks medisinsk diagnose og terapi.
Konsentrasjon og radionuklidesammensetning i naturlige prøver (vann, jord/sediment,
planter/organismer/dyr og mennesker) varierer med hensyn på prøvetype, innsamlingssted,
årstid etc. I jordprøver fra Vestlandet, særlig i Bergensområdet finner vi de høyeste nivåer fra
prøvesprengingene, i Valdres og Nord-Trøndelag finner vi de høyeste nivåer av Tsjernobyl
nedfallet, i alunskifer og granitt områder finner vi de høyeste nivåer av uran, arsen samt en
rekke tungmetaller, og i thorium-rike områder som Fen i Telemark har vi gammastrålenivåer
blant de høyeste i Europa. Selv om alle prøver vil inneholde radionuklider er nivåene ofte
svært lave. Vi har imidlertid meget avansert målemetoder basert både på strålingsegenskaper
og nuklidesammensetning som medfører at vi kan bestemme konsentrasjoner ned i femtogram
området, dvs ”finne nålen i høystakken”. Likevel må vi ofte benytte store prøvevolumer, for
eksempel trengs 200 – 400 l havvann for å kvantifisere plutonium.
Strålevernloven av 2000 omfatter stålevern for både mennesker og miljø. I følge de nye
forskriftene til Forurensningsloven (2011) er også radionuklider inkludert i miljøgiftbegrepet.
Begge lovene innebærer utfordringer både for forskning og myndighetsutøvelse. Vi har ingen
effekt enhet for biota (Sievert enhet gjelder bare for mennesker) og vi mangler vitenskapelig
grunnlag for å fastsette grenseverdier for miljø nasjonalt og internasjonalt.
Forurensningsloven innebærer at avfall fra ikke-nukleær industri for eksempel olje - og gass
industri, gruvedrift, treforedling etc. kan, om NORM nivåer er høyt, klassifiseres som
radioaktivt avfall. Tunnelgraving i alunskifer områder kan innebære at stein ikke bare kan
dumpes, men må behandles som radioaktivt avfall.
Foredraget vil gi en oversikt over radioaktive kilder som bidrar til forurensning og vil legge
vekt på utfordringer knyttet til håndtering av radioaktive prøver, analyser, og
konsekvensvurderinger.
23
A4
Bruk av de to ”farlige” syrene – flussyre og perklorsyre – for dekomponering
av prøvematerialer. Nytte- og risikovurderinger.
Ragnar Bye
Farmasøytisk institutt, Universitetet i Oslo
I foredraget omtales kort syrenes kjemi og de åpenbare analytiske fordelene sett i forhold til
de velkjente risikomomentene ved bruk av de to syrene diskuteres. Ikke minst legges det vekt
på hva man på forhånd kan gjøre for å minske farene mest mulig. Ulike førstehjelpstiltak –
hvis uhell skulle skje – omtales også.
A5
Mikrobølgebaserte oppslutningssystemer - sikkerhetsvurderinger og
arfaringer.
Torfinn Fongen (1) og Karl Andreas Jensen (2)
1) Holger teknologi AS og 2) UMB, Ås
Mikrobølgeovner blir stadig mer utbredt i laboratoriene. Dette er blitt et nyttig verktøy i
dekomponering av prøver før analyse. Slike systemer er laget som generelt laboratorieutstyr
hvor man skal kunne dekomponere mange slags prøver under svært forskjellige betingelser.
Sett i lys av at man arbeider med konsentrerte syer under høyt trykk og høy temperatur, er
sikkerhetssystemene både for ovn og for beholdere svært viktig.
Foredraget vil ta for seg kjemiske problemstillinger knyttet til bruk av inkompatible
blandinger av forskjellige syrer, og problemstillinger rundt bruk av mikrobølger som direkte
energioverføring til prøver som har eksoterme reaksjoner.
Videre vil foredraget presentere forskjellige sikkerhetssystemer knyttet til ovner og beholdere
både når det gjelder trykk og temperatur.
Det vil også bli presentert eksempler på dekomponeringer hvor reaksjonene har vært så
hurtige at de første sikkerhetsbarrierene ikke har greid å fange opp reaksjonen. Det vil bli gitt
eksempler på reaksjoner som er uheldige i mikrobølgeovn.
24
A6
Immunoekstraksjon og LC-MS/MS - et hjelpemiddel for mer presis diagnose
av sykdommer.
Trine Grønhaug Halvorsen
Farmasøytisk institutt, Universitetet i Oslo
Bestemmelse av biomarkører er et viktig redskap ved diagnose av sykdommer. Biomarkører
er kroppsegne forbindelser, ofte proteiner, hvor utskillingsgraden endres ved patologiske
tilstander. Å bestemme konsentrasjonen av gitte markører i blod eller urin kan brukes til å
stille en presis diagnose, gi prognoser for utfall av sykdom, eller monitorere sykdomsutvikling
eller legemiddeleffekter. I dag gjøres biomarkørbestemmelse hovedsakelig ved hjelp av
immunologisk baserte teknikker som ELISA. Disse er enkle i bruk, relativt billige og veldig
sensitive. Ulempen er at teknikkene har releativt lav spesifisitet noe som kan føre til feilaktige
diagnoser.
Det utføres mye forskning for å bedre biomarkørbestemmelsen slik at man kan stille bedre og
mer presise diagnoser. LC-MS er en teknikk med høy spesifisitet, men det har vist seg å være
vanskelig å oppnå samme sensitiviteten som ved bruk av immunobaserte teknikkene. Ved å
kombinere immunoaffenitetsopprensing med LC-MS/MS kan man dra nytte av både den høye
sensitiviteten av immunobaserte teknikker og den høye spesifisiteten av LC-MS/MS, noe som
igjen vil kunne føre til mer presise diagnoser. Potensialet av kombinasjonen vil bli vist ved
bruk av teknikken på reelle problemstillinger på kjente kreftmarkører. Analyse av
pasientprøver vil også bli vist.
A7
Hvilket protein virker kreft-legemiddelet på? Studier av "mode of action"
med analytisk kjemi.
Steven R.H. Wilson
Kjemisk institutt/CAST, Universitetet i Oslo, http://srwscience.blogspot.com/
AbstractDet fines mange gode grunner til å vite helt nøyaktig hvordan et legemiddel fungerer.
Måten et legemiddel ofte fungerer på, er at den binder seg til et protein, slik at proteinet ikke
er lengre like aktivt. For eksempel, ibuprofen binder seg til COX, som er et enzym som starter
en rekke med reaksjoner som gjør at vi for eksempel føler smerte eller får feber. Hvilket
protein et legemiddel binder seg, og hvordan den binder seg, kaller man ofte en ”mode of
action” (MOM).
25
Det å kjenne legemiddelets MOM gir mange fordeler. For eksempel, det gir større trygghet i
bruk av medisinen, man kan lage bedre medisiner når man vet hva målproteinet er, og det kan
gi oss et større innblikk i proteinets rolle i en sykdom. Men for mange legemidler er det
vanskelig å bestemme MOM. Dette er fordi det er titusensvis av proteiner i en celle, og i
prinsippet kan alle proteiner være mål.
Det finnes mange forskjellige metoder for å bestemme MOM [1]. Felles for mange er at man
tilsetter et legemiddel til en prøve (for eksempel en cellelysat), og fisker ut legemiddelet med
proteinet hengende på. Det høres enkelt ut, men dette er en stor teknisk utfordring. For
eksempel, stoffet kunne festes i et ”snøre” (for eksempel en biotin gruppe) for å kunne fiskes
ut (for eksempel med en kule med streptavidin). Da må man ofte derivatisere stoffet eller
syntesere et analog. Dette kan både være tidskrevende, og stoffets aktivitet kan svekkes. I
tillegg må man ha kontroll på hvilke proteiner i en celle som binder seg ikke-spesifikt til
legemiddelet/kulen (for eksempel med ioniske eller hydrofobiske interaksjoner).
Med andre ord, er bestemmelse av MOM ofte en skikkelig analysisk utfordring. På
Universitetet i Oslo, holder vi på å utvikle en ny metode for bestemmelse av MOM, hvor vi
håper å kunne slippe å derivatisere eller resyntesere antikreftlegemidler som vi utvikler innen
CAST (Cancer Stem Cell Research Center) [2, 3]. Vår metode krever gode kromatografiske
metoder for høyoppløselige separasjoner av intakte proteiner. Vi kombinerer slike
separasjoner fluorescens polarisasjon (FP) [4] og LC-MS [5]. I mitt foredrag vil jeg vil
diskutere siste nytt i vår metodeutvikling.
1. M. Raida, Current Opinion in Chemical Biology, (2011).
2. J. Waaler, O. Machon, J.P. von Kries, S.R. Wilson, E. Lundenes, D. Wedlich, D.
Gradl, J.E. Paulsen, O. Machonova, J.L. Dembinski, Cancer research, 71 (2011) 197.
3. M.F. Strand, S.R. Wilson, J.L. Dembinski, D.D. Holsworth, A. Khvat, I. Okun, D.
Petersen, S. Krauss, PloS one, 6 (2011) e19904.
4. D.S. Smith, S.A. Eremin, Analytical and bioanalytical chemistry, 391 (2008) 14991507.
5. M. Rogeberg, S.R. Wilson, H. Malerod, E. Lundanes, N. Tanaka, T. Greibrokk,
Journal of Chromatography A, (2011).
26
A8
Mål mange topper – kjemometrien gir deg selektivitet og oppdagerglede.
Jo mer data, jo mindre informasjon – med mindre vi kan tolke dataene
Harald Martens
NOFIMA AS, CIGENE, UMB/IMT, 1430 Ås
Rene, enkle kjemiske modellsystemer kan være vanskelige nok å tenke på og tale om.
Likevel, i praksis arbeider vi kjemikere som oftest med svært sammensatte systemer, - enten
vi analyserer mat, miljø eller mennesker.
Prøvene våre kan inneholde et høyt antall kjemiske stoffer, mange av dem relativt like, mange
av dem med flere mulige molekylære tilstander, mange av dem ukjente for oss, og mange av
dem med mulig biologisk eller økonomisk betydning. Måleteknikkene har fått bedre og
bedre oppløsning, slik at vi i dag kan detektere og kvantifisere og identifisere (?) stadig flere
stoffer i stadig lavere konsentrasjoner. Både i kromatografi, i spektrometri og ulike
kombinasjonsteknikker kan vi vanligvis få ut data for et stort antall mer eller mindre rene
”topper” - om vi vil. Etter hvert som billed-dannende teknikker utvikles, vil vi kunne ta vare
på naturlig heterogenitet i prøvene og unngå artefakter.
Men jo mer data, jo mindre informasjon – med mindre vi har verktøy og kompetanse til å
tolke dataene. Dessuten er ikke alle ”toppene” relevante for vår problemstilling. Problemet er
bare at vi ikke på forhånd kan vite hvilke ”topper” som er relevante og hvilke som ikke er
det.
Den tradisjonelle måten å unngå mental forvirring er å redusere antallet topper man må ta
hensyn til – for eksempel ved måten man setter analysene på, eller simpelthen ved å ignorere
alle topper som ikke inngår i ens aktuelle arbeidshypotese eller i ens generelle fagtradisjon,
eller som man ikke kjenner navnet på. I praksis må alle gjøre dette i noen grad, men
overdrives denne forenklingen, risikerer vi å miste viktig informasjon, og vår evne til
problemløsning reduseres.
En annen og bedre måte å beholde oversikten på er å ta i bruk data-analytisk programvare.
Dette vil forenkle og fokusere informasjonen i de store datatabellene fra måleinstrumentene.
Det kan inngå både instrument-spesifikk forbehandling av rådata, og mer generiske teknikker
for selektivitets-forbedring, statistiske hypotesetesting og ren eksplorativ analyse. Noe dataanalytisk metodikk blir ofte levert med dagens instrumentering i analytisk kjemi, og kan
brukes som mer eller mindre ”black box”. Men har man livsmot, kan det lønne seg å skaffe
seg mer generisk data-analytisk forståelse og programvare, ikke minst hvis man vil kombinere
data fra flere ulike typer instrumenter på de samme prøvene. Tradisjonell statistisk hypotesetesting er vel og bra, men den minst spennende delen av dataanalysen! I kjemiens år må vi bi
bedre til å lytte til den virkelige verden, ikke bare til våre egne teorier om den.
Fagfeltet kjemometri har utviklet en rekke datamodelleringsteknikker som hjelper brukere til
å øke informasjonsinnholdet i kjemiske måledata. En typisk anvendelse er multivariat
kalibrering, der man øker selektiviteten i mangekanals måledata ved matematisk
27
”opprensning”, slik at behovet for fysiske og kjemisk opprensning av prøver før måling
reduseres. Dette kan gi drastisk økning i analysekapasiteten. En annen typisk anvendelse er å
bruke en matematisk selv-dekomponering av data til å få oversikt over sammenhengene innen
og mellom store datatabeller. Brukere av slike programmer får stadige kick av å oppdage
uventede, men systematiske mønstre i egne og andre data. Norsk og nordisk kjemometri har
vært og er blant verdens ledende i feltet. Det er faktisk både enkelt og morsomt, men det må
selvfølgelig læres, som alt annet.
Kjemometrien er utviklet av og for kjemikere, men med sterk støtte fra statistikere og
matematikere. Pussig nok kan man bruke samme statistiske teknikker og samme programvare
til både instrumentkalibrering, hypotesetesting, prøveklassifikasjon og eksplorativ oversiktsanalyse. Det gjør livet enklere når man som kjemiker ønsker å bruke sin tid på kjemi, og ikke
på statistikk.
Kjemometrien er i bruk innen mange typer analytisk kjemi, både organisk og uorganisk.
Moderne biospektroskopi kan tjene som modell for hva som kan oppnås når kjemometri og
analytisk kjemi kombineres. Men også metabolomikk og andre moderne kjemiske ”-omics”
typer - utviklet for å unngå overforenkling og i stedet vise respekt for livets kompleksitet egner seg godt for kjemometrisk data-modellering. Bruken av kjemometri som ”FUGEmasse” innen moderne funsjonell genomikk og biologi på Campus Ås vil bli brukt som
illustrasjon.
28
A9
Bruk av spytt innen rusmiddelanalyse.
Åse Marit Leere Øiestad
Nasjonalt Folkehelseinstitutt, Divisjon for rettsmedisin og rusmiddelforskning, postboks 4404
Nydalen, 0403 Oslo, Norge.
Spyttprøver blir i økende grad brukt til analyse av rusmidler for eksempel til
forskningsprosjekter for kartlegging av rusmiddelbruk, rusmiddelkontroll i yrkeslivet,
screening av bilførere og oppfølging av rusmiddelavhengige pasienter som deltar i
legemiddelassistert rehabilitering. En stor fordel med spytt som medium er at prøvetakingen
er rask og enkel, og kan gjøres under oppsyn uten at det oppleves som krenkende for
prøvegiver.
På 1990-tallet var det store forventninger til bruk av spyttprøver for rusmiddeltesting og
analyse av legemidler for terapikontroll. Mange forskere antok at man ville kunne estimere
konsentrasjonen av et legemiddel eller rusmiddel i blod basert på analyse av spytt dersom
man fikk beregnet ratioene mellom konsentrasjoner i spytt og blod ved kontrollerte
prøvetakingsbetingelser. Senere forskning har imidlertid vist at dette ikke er gjennomførbart
på grunn av store inter- og intra-individuelle forskjeller i ratioene mellom spytt og blod. I de
senere år har det vært større fokus på bruk til rusmiddelkontroll som en erstatning for urin, og
flere studier har funnet god kvalitativ overensstemmelse.
Spytt kan analyseres både med hurtigtester og immunologiske eller kromatografiske
laboratoriemetoder. Lite prøvevolum og til dels svært lave konsentrasjoner for enkelte stoffer,
for eksempel THC og benzodiazepiner, gir en del analytiske utfordringer. Foredraget vil
diskutere fordeler og ulemper med rusmiddeltesting i spytt.
A10
Bloddoping; oversikt og historisk perspektiv.
Peter J. Hemmersbach
Dopinglaboratoriet/UiO, Oslo
Abstract missing
29
A11
Polysykliske aromatiske hydrokarboner (PAH) i prøver fra marint miljø:
oppsporing av kilder for PAH-forurensning.
Stepan Boitsov
Havforskningsinstituttet, P.B. 1870 Nordnes, 5817 Bergen
En viktig gruppe blant organiske miljøgifter i marint miljø i norske havområder er
polysykliske aromatiske hydrokarboner (PAH). De er relativt persistente, toksiske og kan
forekomme både naturlig og som resultat av menneskelig aktivitet. Havforskningsinstituttet
har akkrediterte analytiske metoder for måling av disse forbindelsene i marine sedimenter og
noen typer marin biota, som blåskjell. Det er imidlertid ikke alltid mulig å skille mellom
bidrag fra forskjellige kilder når man måler PAH i miljøprøver. For å oppnå en tilfredstillende
fortolkning av analyseresultater i forhold til kildene for PAH-forurensning, bruker man
spesifikke indikator-forbindelser blant PAH, og forhold mellom disse. En diskusjon av
utfordringer som man står over ved en slik fremgangsmåte vil bli gitt basert på eksempler fra
2 nylig utførte studier. Det første tar for seg PAH i sedimenter mens det andre går på PAH i
blåskjell:
1. MAREANO, et nasjonalt program for geologisk, biologisk og geokjemisk kartlegging
av havbunnen på marin sokkel i norske havområder, ble påbegynt i 2006. Første fase
av programmet, avsluttet i 2010, inkluderte områder i det sørvestlige Barentshavet
samt i Norskehavet ved Lofoten og Vesterålen (se www.mareano.no).
Overflatesedimenter og sedimentkjerner fra ulike steder i dette området ble analysert
for PAH, og deres nivåer, trender, sammensetning og mulige kilder ble studert. Det
foreligger nå resultater for de første fire årene, 2006-2009. Disse resultatene vil bli
presentert og et helhetlig bilde for hele MAREANO-området vil bli diskutert. Hele
MAREANO-området har lave eller veldig lave PAH-nivåer, men sammensetningen og
hovedkildene ser ut til å variere, særlig mellom Tromsøflaket i Barentshavet og det
nordøstlige Norskehavet. Det er også forskjell fra noen fjordområder, som ikke inngår
i MAREANO-området men som ble undersøkt. Der er menneskelig påvirkning mer
tydelig.
2. Lasteskipet “Full City” forliste ved Langesund i Telemark den 31.juli 2009.
Havforskningsinstituttet fikk i oppdrag fra Kystverket å studere mulige effekter på
marint miljø etter utslipp av ca. 300 tonn olje fra skipet. Prøver av blåskjell ble
innsamlet i det hardest rammede området ved kysten like etter forliset. Prøvetakingen
ble gjentatt 4 måneder senere, i november-desember 2009, i et større område langs
kysten av Telemark og Aust-Agder, og enda en gang på våren 2010, langs hele kysten
fra Aust-Agder til Vestfold. Det ble funnet forhøyete nivåer i prøver fra enkelte steder,
bl.a. fra Langesund hvor oljeforurensning var sterkest. Det ble mulig å spore opp
oljeforurensning relatert til ”Full City”-olje og bekrefte nedgang i nivåene med tiden.
Man klarte også å skille dette fra bidrag fra andre kilder som ikke var koblet til
oljeutslippet men gav forhøyete nivåer enkelte steder langs kysten.
30
A12
Screening av fremmedstoffer i miljøet.
Martin Schlabach
Norsk institutt for luftforskning, Instituttvn. 18, Postboks 100, 2027 Kjeller;
Hvorfor screening av fremmedstoffer i miljøet?
På den ene siden har samfunnet et legitimt ønske om et giftfritt miljø. På den andre siden så
påvirker all menneskelig aktivitet vårt miljø og de færreste ønsker å gå glipp av alle de goder
som det moderne industrisamfunnet tilbyr: Legemidler kan skilles ut gjennom urin og
kommer via avløpsvann ut til elver, innsjøer og fjorder. Allværsjakker inneholder perfluorerte
forbindelser som kan spores til og med i Arktis. Og selv god gammel vedfyring bidrar med
dioksinutslipp til luft. Det betyr at vi trolig må leve med at vi utsettes for fremmedstoffer, men
forekomst må begrenses slik at de ikke medfører fare for uønskete helse- og miljøeffekter. Det
er derfor nødvendig at man hele tiden holder kontroll med utslipp og forekomst i miljøet.
Siden ressursene for overvåking er begrenset kan bare de viktigste fremmedstoffer inngå i en
kontinuerlig overvåkning. Det store flertallet av mulige fremmedstoffer vet man lite om og
kun en stikkprøveaktig overvåkning eller screening er mulig. Ved screeningen ønsker man å
få et oversiktsbilde over en større stoffgruppe og sortere ut stoffer som muligens kan være
problematiske.
Utfordringene med screening er mangfoldige og begynner ved prioritering av stoffer og
utvalg av medier man undersøker, hvor i landet og når man tar prøver, om man tar mange
forskjellige prøvetyper eller heller et stort antall like prøver men fra forskjellige steder. For
oss kjemiker er det kanskje mest spennende hvordan man påviser og kvantifiserer stoffene i
de forskjellige miljøprøver. Og til slutt hva betyr egentlig resultatet, det vil si en
sammenfattende vurdering som veier funnene i miljøet opp mot det man vet om stoffenes
miljø- og helseeffekter.
Avslutningsvis gis det et tilbakeblikk på resultater på mer enn 10-års screening av
fremmedstoffer i miljøet.
31
A13
Hva eksponeres profesjonelle skismørere for? - Kartlegging av det kjemisk
arbeidsmiljøet til profesjonelle skismørere.
Raymond Olsen
Statens arbeidsmiljøinstitutt, Boks 8149, 0033 Oslo
Statens arbeidsmiljøinstitutt har i perioden 2007-2009 gjennomført en undersøkelse av
arbeidsmiljøet under arbeid med smøring av ski blant profesjonelle skismørere fra flere
nasjoner i konkurransesituasjon i nordiske grener og skiskyting arrangert i Norge.
Studien har omfattet medisinske undersøkelser (lungefunksjonsmålinger), målinger av
biomarkører i blod, personlige eksponeringsmålinger av kjemiske forurensinger i
skismørernes innåndingssone, samt undersøkelser i modellforsøk av de enkelte
arbeidsoppgavers betydning for eksponering.
Denne presentasjonen vil ta for seg hva moderne skismøring består av, resultatene av
kartleggingen av det kjemiske arbeidsmiljøet til profesjonelle skismørere samt hvilke
analytiske metoder som har blitt benyttet til å karakterisere det kjemiske arbeidsmiljøet.
32
E - Ernæring og Næringsmiddelteknologi
E1
Fra en analyse per prøver til tusen: hva gjør jeg og hvorfor?
Harald Martens
Institutt for matematiske realfag og teknologi, UMB/NOFIMA AS CIGENE, 1430 Ås
AbstractModerne måleteknikk genererer så mye rådata at vi alle er blitt avhengige av
matematisk og statistisk data-behandling, bevisst eller ubevisst. Selv et tilsynelatende enkelt
pH-meter inneholder ganske avanserte matematiske transformasjoner av rådata. Og moderne
flerkanals måleinstrumenter, som spektrofotometre, konfokale mikroskoper, GC-MS og LCMS instrumenter, DNA-sekvenseringsinstrumenter osv gir fra seg tusener av ”analyser” –
målevariabler – per prøve. Så vi generer fort svære data-tabeller, som trenger matematisk og
statistisk behandling for å gi mening. Slike datasett kan noen ganger være bare tull, men med
fornuftig forsøksplanlegging av forsøk, og fornuftig forbehandling av rådata, blir de svært
informative.
Data må alltid tolkes i lys av fagfolks bakgrunnskunnskap, enten det gjelder kjemiske
profileringer eller sensoriske paneldata og forbrukerundersøkelser. Og mange slags data må
kombineres, om man vil forstå matens komplekse kvalitetsvariasjoner. Spørsmålet er hvordan
vi kan jobbe effektivt, ha det morsomt og unngå fremmedgjøring og feiltolkning.
Kjemometrien er utviklet av og for kjemikere, men med sterk støtte fra statistikere og
matematikere. Man kan bruke samme statistiske teknikker og samme programvare til både
instrumentkalibrering, hypotesetesting, prøveklassifikasjon og eksplorativ oversikts-analyse.
Dette faktum gjør livet enklere, siden de fleste kjemikere ønsker å bruke sin tid på kjemi, og
ikke på statistikk. Fagfeltet kjemometri har - sammen med søsterfeltet sensometri - utviklet en
rekke datamodelleringsteknikker og programpakker som hjelper brukere til å øke
informasjonsinnholdet i kjemiske og sensoriske måledata. Brukerne av slike verktøy bør sette
av tid til å forstå prinsippene som brukes i programmene, men behøver slett ikke bli
spesialister i statistikk.
En typisk anvendelse er multivariat kalibrering, der man øker selektiviteten i mangekanals
måledata ved matematisk ”opprensning”, slik at behovet for fysiske og kjemisk opprensning
av prøver før måling reduseres. Dette kan gi drastisk økning i analyse-kapasiteten. En annen
typisk anvendelse er å bruke en eller annen type matematisk selv-dekomponering av data til å
få oversikt over sammenhengene innen og mellom store datatabeller. Brukere av slike
programmer får stadige kick av å oppdage uventede, men systematiske mønstre i egne og
andre data.
Norsk og nordisk kjemometri og sensometri har vært og er blant verdens ledende, og
næringsmiddel-sektoren er en viktig arena for nytenkning i disse feltene: Både maten og
33
mennesket er nemlig så komplisert at det holder ikke å drive hypotesetesting på ett og ett
stoff, eller en og en egenskap.
Moderne full-spektrums biospektroskopi kan tjene som modell for hva som kan oppnås når
multivariat analyse og analytisk kjemi kombineres. Måler man høydimensjonelle infrarøde og
nær-infrarøde spektra fra mange relevant prøver, har man ofte et sant overskudd av
informasjon. Derfor har man muligheten til å gjøre mange ulike kvantitative bestemmelser fra
samme sett av måledata. Man kan også oppdage nye problemstillinger.
Mange andre analysetyper egner seg også godt for kjemometrisk datamodellering, som
høydimensjonell metabolomikk og andre moderne multirespons ”-omics” typer, utviklet for å
unngå overforenkling og i stedet vise respekt for livets kompleksitet. Men spesielt er
kjemometri og sensometri viktig når man vil sammenholde kvantitativ informasjon fra flere
fagfelt.
34
E2
Pro-oksidanter (og antioksidanter) i mat.
Leif H. Skibsted
Institut for Fødevarevidenskab/Fødevarekemi, Københavns Universitet
Genopvarmet kød smager hengemt, især retter lavet af gris eller kylling. Det er fedtstoffet, der
iltes hjulpet på vej af jern frigjort som jern-ioner fra jernholdige proteiner ved opvarmning.
Sådan katalytisk lipidoxidation danner flygtige forbindelser ved at kløve de umættede lipider.
Jern er et eksempel på en prooxidant i vore fødevarer. Jern er nødvendigt for os, men også en
trussel, idet det igangsætter dannelse af frie radikaler. Nye anbefalinger fra kræftforskerne
siger højst 300 g rødt kød om ugen (!) og slet ingen forarbejdede kødprodukter. Kød er rødt,
fordi jern er bundet i hæm-proteiner, der bærer oxygen rundt. Under fordøjelse bliver disse
proteiner som for eksempel myoglobin aktivt og bombarderer væv i tarmen med aggressive
frie radikaler. Heldigvis kan vi sammen med oksekødet spise grøntsager eller krydderier
spækket med polyphenoler, der kan indfange de frie radikaler og dermed virke som
antioxidanter.
Mælk fra kølediskens stærke lys kan lugte som en hårlok strejfet af stearinlysets flamme. Det
er proteiner, der nedbrydes oxidativt, men nu med lysaktiveret B-2-vitamin som prooxidant.
Dette vitamin (riboflavin) er gult og er ekstremt oxiderende efter absorption af lys, men
gendanner grundtilstanden efter reaktion. Denne type prooxidanter kaldes fotosensibilisatorer.
Planternes grønne chlorophyll er et andet eksempel, som kan beskadige den frie olivenolie
hensat i køkkenvinduets lys. Mælkens svedne lugt skyldes riboflavins oxidation af
aminosyren methionin til små letflygtige svovlforbindelser. Mælken får senere metalsmag,
idet lysaktiveret riboflavin efter proteinernes aminosyrer angriber fedtstofferne. Lysaktiveret
riboflavin kan deaktiveres af vitamin E og vitamin C og af flavonoider, som de findes i bær
og frugter. Disse stoffer bliver dermed antioxidanter og beskytter mod lysbeskadigelser.
Mælks indhold af andre forbindelser, der beskytter mod lysbeskadigelse, kan fremmes
gennem fodervalg. Urinsyre vil således indirekte beskytte den vigtige folsyre mod
lysnedbrydning ved at reagere hurtigere med aktiveret riboflavin end folsyre.
Enzymer kan også være prooxidnater. Mælk er det perfekte næringsmedium for bakterier.
Mælk indeholder derfor tre enzymer, der trinvist aktivere oxygen for at dræbe bakterier. Det
molybdæn- holdige xanthinoxidase giver først superoxid, der dernæst omdannes af
kobber/zink-enzymet superoxiddismutase til hydrogenperoxid, som det jernholdige
laktoperoxidase bruger som oxidator, så thiocyanat kan bliver til thiocyanogen og andet,
bakterier ikke tåler. Denne aktivering af oxygen kan løbe løbsk så mælkens proteiner og
lipider tager skade, og enzymerne bliver derfor prooxidanter.
Evolution har balanceret på en knivsæg mellem prooxidanter nødvendige for oxygenaktivering og antioxidanter som vigtig beskyttelse mod reaktive oxygen species (ROS), siden
fotosyntesen opstod i blågrønne alger for 3 milliader år siden, og jordens atmosfære blev
oxygenholdig. Eksemplerne viser at denne balance genfindes i vore fødevarer.
Læs mere i: Leif H. Skibsted: Understanding oxidation processes in food. In: Oxidation in
35
foods and beverages and antioxidant applications. Eds. Eric Decker, Ryan Elias & D. J.
McClements, Woodhead Publishing, Cambridge, 2010, 3-35. ISBN-978-1-84569-648-1
E3
Antioksidanter: Hva vet vi i dag og hvor går veien videre?
Harald Carlsen
Institutt for medisinske basalfag, UiO
Antioksidanter er en betegnelse ofte brukt på molekyler som kan redusere oksidativt stress.
Oksidativt stress oppstår ved at det dannes for mye reaktive biprodukter av oksygen som
videre kan forårsake uønskede endringer i celler og vev. Et eksempel på dette er oksidering av
DNA med påfølgende mutasjoner. Oksidativt stress er med andre ord en direkte konsekvens
av at vi lever i en oksygenrik atmosfære. Imidlertid har evolusjonen sørget for utviklingen av
et meget omfattende forsvarsverk (antioksidantforsvar) for å takle eller eliminere de toksiske
bivirkningene av oksygen. Men det er også faktisk slik at systemer er blitt utviklet for å gjøre
seg nytte av reaktive oksygenforbindelser, for eksempel til signaloverføringer i cellene eller til
forsvar mot bakterier.
Antioksidanter kan også tilføres gjennom maten, særlig fra planter, og de mest kjente
antioksidantene er vitamin C , vitamin E og karotenoider. I tillegg vet vi at det finnes tusenvis
av andre molekyler med antioksidantliknende egenskaper som er mer eller mindre
karakterisert. Det er vist i en rekke studier på mennesker, dyr og cellekulturer at plantebaserte
næringsstoffer har gunstige effekter på sykdomsprosesser hvor oksidativt stress er en
komponent. En logisk slutning har da vært å tilskrive effekten av plantebasert kosthold på
evnen til å redusere oksidativt stress ved hjelp av antioksidanter. En hypotese har vært at
antioksidantene direkte kan reagere med skadelige oksygenforbindelser. I de senere årene har
dette bildet blitt noe mer nyansert. Det har vist seg at mange av de stoffene man kjenner som
antioksidanter også har mange andre egenskaper som ikke er direkte relatert til deres
antioksidantegenskaper. I tillegg har store kliniske intervensjonsstudier med
antioksidantsupplementer gitt uventede resultater.
I foredraget vil det bli diskutert hva antioksidanter er, om de er nødvendige og hvilke roller
disse har i ulike biologiske prosesser og sykdomsutvikling.
36
E4
Hvordan kan vi påvirke fettsammensetningen i kjøtt og hva kan dette bety for
helsen vår?
Anna Haug
Institutt for Husdyr og akvakulturvitenskap, UMB, Ås
AbstractKjøtt er det mest næringsrike vi kan spise; det gir essensielle aminosyrer, bioaktive
stoffer, vitaminer og mineraler. Kjøtt er rikt på oljesyre og fettsyrer med biologiske
virkninger, som CLA (i drøvtyggerkjøtt), essensielle fettsyrer i omega-6 og omega-3
familiene; arakidonsyre, EPA, DPA and DHA.
Kjøtt har forbedringspotensial, og vi mener at husdyrprodukter bør være så sunne som mulig.
Kjøtt, og spesielt kjøtt fra kylling og svin kan bli sunnere å spise hvis innholdet av omega-6
fettsyrer reduseres og innholdet av omega-3 fettsyrene økes, samtidig som innholdet av blant
annet sporstoffet selen økes.
Økonomiske merkostnader til å optimalisere kjøttsammensetningen vil trolig være beskjedne
i forhold til kostnadene ved dårlig folkehelse. Globale økologiske hensyn kan kanskje tale for
å minske totalkonsumet av husdyrprodukter, men det som folk uansett spiser av
husdyrprodukter bør ha en helsemessig mest mulig gunstig sammensetning. Ved å korrigere
husdyrproduktenes sammensetning vil det helsemessig ikke bety noen vesentlig forskjell om
folk foretrekker å spise kjøtt eller fisk. Fisk er rik på selen og flere viktige mineraler og
omega-3 fettsyrer, men fisk er en begrenset ressurs i verden.
Kjøtt, innmat og egg er kildene for arakidonsyre i kosten. Arakidonsyre omdannes i cellene
våre til hormonlignende stoffer. Det dannes også hormonlignende stoffer fra omega-3
fettsyren EPA. Disse to fettsyrene ligner hverandre i struktur, og det er en konkurranse
mellom dem i cellene . De omdannes til stoffer med delvis forskjellig virkning, og
produksjonshastigheten kan være meget forskjellig. Vi trenger en balanse mellom disse
stoffene samt at det verken bør dannes for lite eller for mye. I vestlig kosthold er det for høyt
inntak av omega-6 fettsyrer sammenlignet med inntaket av omega-3 fettsyrene, hvilket fører
til både overproduksjon og ubalanse.
Omega-6 fettsyrene i kostholdet kommer fra de viktigste planteoljene som brukes her til
lands, slik som soyaolje, solsikkeolje, maisolje og margarin og fra kjøtt fra dyr som er fôret
med kraftfôr. Kraftfôr er laget av blant annet korn og soyaolje, og det er mye mer omega-6
enn omega-3 fettsyrer i disse råvarene.
Omega-3 fettsyrer får vi fra linfrøolje, rapsolje og fisk. Gras og grønne blader inneholder også
omega-3 fettsyrer, og dyr som er fôret med grovfôr har mer omega-3 fettsyrer i kjøttet.
Omega-3 fettsyrene EPA og DHA kalles ofte ”fiskefettsyrer”, men vi får en betydelig andel
av disse fettsyrene fra kjøtt fra grasfôrede dyr. På Island og i Frankrike bidrar kjøtt mer enn
fisk til inntaket av disse omega-3 fettsyrene i kostholdet. Derfor; kjøtt kan være en viktig
kilde for EPA og DHA.
37
Ved Institutt for husdyr- og akvakulturvitenskap, UMB har vi byttet ut tilskuddet av soyaolje i
kraftfôret med rapsolje og linolje i fôr til kyllinger, og har derved fått redusert innholdet av
arakidonsyre i kyllingkjøttet og økt innholdet av EPA.
Innholdet av selen i kyllingkjøtt er økt opp til samme nivå som seleninnholdet i fisk ved å
tilsette organisk selen (0,84 mg/kg) til kraftfôret .
Konklusjon






Kjøtt er vår mest næringsrike matvare.
Kjøtt fra dyr som er fôret med kraftfôr har forbedringspotensial og forbedringen er
enkel å få til:
Gi gras til dyra, eller bytt ut soyaoljen i kraftfôret med rapsolje pluss linfrøolje.
Dette vil gi lavere arakidonsyreinnhold i kjøtt.
Tilsett organisk selen til fôret.
Resultatet vil sannsynligvis bli mindre kroniske sykdommer blant folk.
Referanser
1. Haug A, Eich-Greatorex S, Bernhoft A, Wold JP, Hetland H, Christophersen OA,
Sogn T. Effect of dietary selenium and omega-3 fatty acid supplementation on muscle
composition and quality in broilers. Lipids in Health and Disease. 2007, 6: 1-18.'
2. Haug A, Eich-Greatorex S, Bernhoft A, Hetland H, Sogn T. Selenium bioavailability
in chicken fed selenium fertilized wheat. Acta Agri Scand A Animal Sci. 2008;58:6570.
3. Haug A, Rødbotten R, Mydland LT, Christophersen OA. Increased broiler muscle
carnosine and anserine following histidine supplementation of commercial broiler feed
concentrate. Acta Agri Scand A Animal Sci. 2008;58:71-77.
4. Haug A, Olesen I, Christophersen OA. Individual variation in arachidonic acid and
eicosapentaenoic acid in chicken muscle. Lipids in Health and Disease. 2010;9:37-48.
5. Christophersen OA, Haug A. Animal products, diseases and drugs: a plea for better
integration between agriculture sciences, human nutrition and human pharmacology.
Lipids in Health and Disease. 2011, 10:16
38
E5
Oksidasjon og stabilisering av marine lipider.
Revilija Mozuraityte1, Turid Rustad2 Vera Kristinova1,2 and Ivar Storrø1
1-SINTEF Fisheries and Aquaculture, Trondheim, Norway,
2- Department of Biotechnology, Norwegian University of Science and Technology,
Trondheim, Norway
Fiskeoljer inneholder en høy andel av de langkjedede flerumettede omega-3 fettsyrene (blant
annet EPA (20:5n-3) og DHA (22:6n-3)) som er vist å ha positive effekter på menneskers
helse. Folk blir stadig mer oppmerksomme på betydningen av å sikre seg tilstrekkelig inntak
av omega-3 fettsyrer. I tillegg til fet fisk er opprensede fiskeoljer en god kilde for disse
fettsyrene. Siden marine lipider inneholder en høy andel av de flerumettede omega-3
fettsyrene, så er de meget utsatt for harskning. Harskning er en prosess som skjer når olje
kommer i kontakt med oksygen i nærvær av ulike katalysatorer (metaller og andre
prooksidanter). Denne reaksjonen fører til dannelse av primære harskningsprodukter,
vanligvis kvantifisert som peroksidverdi.. Disse primære harskningsproduktene som ikke
lukter eller smaker spaltes videre til sekundære harskningsprodukter som er forbindelser med
lavere molekylvekt og som er ansvarlige for uønsket harskt lukt og smak i olje. For å hindre
harskning av marine lipider er det derfor viktig at lipider lagres under oksygenfrie betingelser,
prooksidanter fjernes eller inaktiveres og at de riktige antioksidantene tilsettes.
Vi har studert effekt av forskjellige prooksidanter som jern og methemoglobin på oksidasjon
av marine fettsyrer og har konkludert ut fra våre studier at det er forskjellige
oksidasjonsmekanismer som er involvert i oksidasjon katalysert av henholdsvis jern og
methemoglobin. Methemoglobin er en langt sterkere prooksidant enn jern. Både jern og
methemoglobinkatalysert oksidasjon kan hindres ved reduksjon av lagringstemperaturen til
marine oljer. Oksidasjonshastigheten kan også reduseres ved valg av riktig pH. Oksidasjon
går raskest når pH i olje/vann systemet er ca 5.5. Kelatorer (som EDTA) kan binde jern og
hindre oksidasjon ved pH der kelatorene er negativt ladet. Proteiner kan også bidra til å hindre
oksidasjon, men pH i oksidasjonsystemet bør også her være slik at proteinene har netto
negativ ladning. Valg av antioksidanter er svært viktig og må velges avhengig av
prooksidantene i systemet. For eksempel vil kaffeinsyre fungere som prooksidant ved
jernmediert oksidasjon, men som antioksidant ved methemoglobin mediert oksidasjon.
39
H - Kjemiens historie
H1
Furbergs bidrag til strukturen av DNA.
Edgeir Benum
Seksjon for historie, Institutt for arkeologi, konservering og historie, Universitetet i Oslo
I april 1953 publiserte tidsskriftet Nature en artikkel av James Watson og Francis Crick.
Artikkelen viste seg å inneholde løsningen på hvordan DNA-molekylet var oppbygd.
Foredraget vil ta for seg den unge norske kjemikeren Sven Furbergs bidrag til klarleggingen
DNA-molekylets oppbygning. Furberg oppholdt seg i årene 1947-1949 ved John Desmond
Bernals laboratorium ved Birkbeck College ved University of London, og gjorde der et arbeid
som hadde stor betydning for videre analyse av DNA.
I den omfangsrike litteraturen om hvordan gåten ble løst spiller imidlertid Furberg - med et
par unntak - en marginal rolle. Jeg vil diskutere nærmere hva hans bidrag besto i, og hvilken
rolle bidraget spilte i andre forskeres diskusjoner av problemet. Viktige forskere i denne
sammenhengen blir særlig - foruten hovedpersonene Watson og Crick ved Cavendishlaboratoriet i Cambridge - Rosalind Franklin og Maurice Wilkins ved King's College i
London. Jeg vil også se på hvilken rolle karakteristika ved de ulike laboratoriene som var
involvert kan ha spilt for den virkningen ulike bidrag til løsningen fikk.
40
H2
Skolelaboratoriet for kjemi UiO 30 år
Truls Grønneberg
Kjemisk institutt, Universitetet i Oslo
På 1970-tallet ble læreplanene endret slik at kjemi ble et ordentlig undervisningsfag i
videregående skole. Verken lektorene i det daværende gymnas eller Skolene var forberedt på
dette. Det var nok dette som førte til at Skolelaboratoriet for kjemi ble opprettet.
Skolelaboratoriet for kjemi startet virksomheten høsten 1974 med Einar Wang Lund som
leder. Det skulle virke som sentrum for kursvirksomhet og etterutdanning, og det er det
fortsatt. Helt uventet dør Einar Wang Lund i august 1977, og spørsmålet dukker opp om hva
instituttet skal prioritere ved nytilsettelse. Truls Grønneberg, som overtok som leder av
Skolelaboratoriet 1980, valgte å prioritere det skolerettede arbeidet som han vil fortelle mer
om. Men når han nå går av til neste år etter å ha ledet Skolalboratoriet i mer enn 30 år, er
spørsmålet dukket opp igjen: Hva vil instituttet prioritere ved en eventuell nytilsettelse?
H3
Ble nye navn på H, N og O i 1950-årene en suksess?
Brit Skaugrud
Hvor kom de gamle navnene vannstoff, kvelstoff og surstoff fra, og hvorfor ble disse navnene
endret midt på 1950 tallet? Etter at nomenklaturutvalget i Norsk kjemisk selskap i 1962
publiserte en liste over grunnstoffnavn, ble de nye navnene hydrogen, nitrogen og oksygen
(og karbon) tatt i bruk i ordbøker og nye lærebøker. En enkel studie av oppslagord i
Aftenposten fra 1950 til i dag, viser at selv om vi alle lærte de nye navnene i skolen, lærte
ikke alle å bruke dem. Studien viser også at det tok mer enn 15 år før oksygen ble brukt oftere
enn surstoff i avisen, mens nitrogen ble brukt like ofte som kvelstoff allerede i 1962.
41
H4
Da NMR kom til Norge
Bjørn Pedersen
Det første NMR-spektrometeret i Norge ble installert på Sentralinstitutt for industriell
forskning (SI) i 1960. Det var tilgjengelig for alle i Norge slik annet utstyr på SI var. SI ble
etablert av forskningsrådet (NTNF) i 1949 og skulle være et sted hvor norsk industri kunne få
adgang til moderne utstyr og forskere med kompetanse. Staben var bygget opp i 1950-årene
og flyttet inn i et nybygget hus på Gaustad nær universitet på Blindern i 1956. I 1993
fusjonerte SI med SINTEF.
Spektrometeret ble levert av Varian Asc og var et 60 MHz instrument som kunne brukes til å
studere både løsninger og faste stoffer. Jeg ble ansatt på SI året før og ble sendt til opplæring i
10 måneder ved Department of Physics ved Cornell University. Instrumentkjøpet var planlagt
i flere år. I januar 1958 var det et møte på universitetet med deltagere fra Bergen, Oslo og
Trondheim hvor direktøren for forskningsrådet konstaterte at det var ”overordentlig ønsket at
det ble anskaffet” et NMR og ESR-spektrometer. Anskaffelsomkostningene ble ca 750 000 kr
hvilket tilsvarer ca 10 millioner i dag. Som det skal bli vist i foredraget ble ikke
spektrometerene brukt slik man antok opprinnelig, men at det etter hvert måtte brukes til å
skaffe inntekter.
42
Ka - Katalyse
Ka1
Alumina Supported Co Catalysts for Fischer-Tropsch Synthesis. Effect of
Particle Size and Alumina Modifications on Activity and Selectivity.
Anders Holmen
NTNU
Abstract missing
Ka2
Chemistry for the Conversion of CO2 .
Richard H. Heyn
SINTEF
Abstract missing
43
Ka3
Metal-Ligand Cooperativity in O2 Activation: Observation of a "Pt–O–O–C"
Peroxo Intermediate.
Margaret L. Scheuermann
University of Washington
Despite bearing a potentially reactive site on the central backbone carbon, aryl substituted βdiketiminate ligands are widely employed to stabilize unusual oxidation states and
coordination environments and to support active catalytic species. The five-coordinate Pt(IV)
complex, (tBuMe2nacanc)PtMe3 (tBuMe2nacnac = [((4-tBu-2,6-e2C6H2)¬NC(CH3))2CH]),
undergoes a formal cycloaddition reaction with molecular oxygen to generate a six-coordinate
species in which one of the oxygen atoms is bound to the metal and the other is bound to the
central carbon of the ligand backbone. Over time this peroxo complex reacts further to
generate a product in which the oxygen-oxygen bond has been cleaved. The cooperative
reactivity between the central carbon of the ligand backbone and the metal with molecular
oxygen and other unsaturated species will be discussed.
Ka4
Ruthenium metathesis catalysts bearing 2-substituted β-carboline ligands.
Fredrik R. Hansen
University of Bergen
Much of the effort spent on optimization of Grubbs ruthenium-based catalysts for olefin
metathesis has been focused on variation of the donor ligands, both the ones leaving to
generate the active 14-electron alkylidene LCl2Ru=CHR and the remaining neutral ligands L.
Previous studies have identified L to be among the most important activity-promoting
properties. In recent years, novel amido-like, neutral ligands with donor strengths comparable
to or greater than that of N-heterocyclic carbenes have been developed. Unlike dative ligands
so far employed in olefin metathesis, the new nitrogenous ligands are both good [sigma] and
[pi]-donors. These compounds thus appear to have design elements that could prove useful for
the remaining ligands L, but may, in some complexes, also be efficient dissociating ligands.
We have embarked on an investigation of these compounds as ligands in ruthenium-based
olefin metathesis catalysts. Here, we report the reaction of 2-isopropyl β-carboline with the
first and second generation Grubbs catalysts to give the corresponding mono-substituted
complexes in good yield. Both compounds show high olefin metathesis activity at room
temperature. Theoretical investigations have also been employed to elucidate the nature of the
β-carboline ligand in these complexes.
44
Ka5
Hydrogen adsorption on supported cobalt catalysts for the Fischer-Tropsch
synthesis studied by microcalorimetry.
Edd A. Blekkan
NTNU
Adsorption microcalorimetry is the most reliable method for the determination of the energy
of the bonds between the adsorbed species and the catalyst surface, information that is useful
in understanding the nature of the catalyst and essential in the detailed (microkinetic)
modelling of catalytic reactions. Although supported cobalt catalysts are used commercially
in the Fischer – Tropsch synthesis (FTS), there is limited knowledge available regarding the
surface adsorption energetics (heat of adsorption). Most of the studies dealing with the
adsorption heat of different molecules on cobalt are based on theoretical calculations or
indirect experimental determination, e.g. temperature programmed desorption (TPD). In this
study a calorimetric setup for the accurate and direct determination of the heat of adsorption
(ΔHads) as a function of adsorbed amount is presented. A series of cobalt catalysts with
constant cobalt loading and a range of cobalt particle sizes is investigated. Over the range of
cobalt particle sizes investigated (4-15 nm) we do not observe any significant difference in the
heat of adsorption of hydrogen. This is quite surprising, since smaller particles (< 6-8 nm)
expose a larger fraction coordinatively unsaturated sites, and also have very different catalytic
properties compared to larger particles.
Ka6
Nonaqueous Fluoride/Chloride Anion-Promoted Delamination of Layered
Zeolite Precursors: Exfoliation of PREFER.
Einar A. Eilertsen
University of Oslo
The delamination of layered zeolite precursor PREFER is demonstrated under mild
nonaqueous conditions using a mixture of cetyltrimethylammonium bromide,
tetrabutylammonium fluoride, and tetrabutylammonium chloride in N,N–dimethylformamide
(DMF) as solvent. The delamination proceeds through a swollen material intermediate which
is characterized using powder X-ray diffraction (PXRD). Subsequent addition of concentrated
HCl at room temperature leads to synthesis of UCB–2 via delamination of the swollen
PREFER material, and is characterized using PXRD, transmission electron microscopy
(TEM), and argon gas physisorption, which shows lack of microporosity in UCB–2. 29Si
MAS NMR spectroscopy indicates lack of amorphization during delamination, as indicated
by the entire absence of Q2 resonances, and 27Al MAS NMR spectroscopy shows exclusively
tetrahedral aluminum in the framework following delamination. The delamination process is
45
reversible between delaminated and swollen states, and requires both chloride and fluoride
anions in DMF.
Ka7
Shape Selectivity in the Conversion of Methanol-to-Hydrocarbon (MTH): the
Catalytic Performance of One-dimensional 10-ring Zeolites: ZSM-22, ZSM-23,
ZSM-48 and EU-1.
Shewangizaw Teketel
University of Oslo
AbstractThe methanol to hydrocarbon (MTH) reaction is one of the ways of improving the
value of natural gas, biomass or coal. In this paper the MTH reaction is studied over onedimensional 10-ring zeolites at various reaction conditions: ZSM-22 (TON), ZSM-23 (MTT),
ZSM-48 (MRE) and EU-1 (EUO). Temperatures between 350 and 500 °C and WHSV
between 2 and 6 gg-1h-1 are investigated using a fixed bed reactor. The products are analyzed
using online GC. The hydrocarbon species trapped in the channels of the material during the
reaction were liberated using the standard HF dissolution procedure and analyzed using GCMS. The catalysts converted comparable amounts of methanol before complete deactivation
at their optimum MTH condition. Despite the small differences in the channel dimensions, the
materials displayed very different product spectrum. Except from EU-1, all the catalysts gave
high selectivity for hydrocarbons in the boiling range of gasoline fuel, C5+ fraction. Unlike
ZSM-22 and ZSM-23, EU-1 and ZSM-48 catalysts displayed notable amounts of aromatics in
their C5+ fraction, which are considered environmentally unfriendly. For ZSM-22, ZSM-23
and EU-1 catalysts the deposition of coke within the channels do not affect the selectivity,
instead, the change in selectivity with reaction time can be regarded as change in contact time.
The involvement of 12-ring side pocket of EU-1 zeolites for the MTH reaction is revealed
both by the unexpected catalytic behavior and analysis of retained species within the side
pocket. channel dimensions between ZSM-22 and ZSM-23 zeolites is revealed by coke
analysis. This contribution addresses the effect of small differences in channel system of one
dimensional 10 ring zeolite on stability and selectivity during the MTH reaction.
46
Ka8
Silicon island in SAPO materials: Thermodynamic consideration from
atomistic modeling.
Mahsa Zokaie
University of Oslo
Aggregation of silicon atoms in aluminophosphate structures has been investigated, assuming
that the process may be described as an formation of a silica phase in form of shpere within
the AlPO structure. Using Ostwald ripening thermodynamics, as silicon atoms aggregate to
make bigger particles, the bulk energy increases as r3, while the surface energy increases as
r2. The surface term dominates for small r and the bulk term at larger r. As the two energies
have different signs, a balance is reached at a given critical radius rc. Critical radii have been
estimated using bulk and interfacial energies from molecular mechanics calculations. Surface
energies of the silicate/aluminophosphate interface were calculated using slab, rod, and sphere
models for interfaces between the phases of silica and aluminophosphate compositions. We
note that the energies vary very little upon changing the curvature of the surface, and report
predictions with regard to the optimum silicon island size distribution. Further, direct energy
calculations were carried out for different sizes of silicon islands in an AlPO matrix.
Gratifyingly, the same trend is found.
Ka9
TitttelSelective C-H and C-C Bond Activation of Propane on Platinum
Nanoparticles with Different Sizes and Shapes.
Jun Zhu
NTNU
Catalytic dehydrogenation of NGL compounds (ethane, propane, butane) is an important
industrial process. Although they have been extensively studied, a complete understanding of
reactions, including activity, selectivity, coke formation and deactivation, on the catalyst
surface is still missing. We have prepared well controlled Pt nanoparticles with different size
and shape, which have different ratio of surface sites and varied in the orientations of the
surface such as {211}, {111}, and {100}. Combining DFT simulation, the effects of surface
atoms and facets of Pt nanoparticles on the activity, selectivity and intrinsic kinetics of
propane dehydrogenation (PDH) have been investigated for the first time.
47
Ka10
FTIR, EXAFS and Kinteic studies on CuCl2 based catalyst for
Oxychlorination of Ethylene.
Naresh B. Muddada
University of Oslo
The oxychlorination reaction is a key step of PVC chemistry. Copper supported on alumina is
the base catalyst for this process. In order to make this catalyst more selective and have long
lifetime, dopants are added.Effect of promoter is quite complex on the catalyst can be
described as it can influence on surface of catalyst and after all on selectivty of the catalyst.
So to understand basic mechanism of promoter effect, we studied the doped catalysts using
combined in situ and in operando XANES/EXAFS, FTIR, UV-vis, CO chemisorption and
catalytic tests to elucidate the role that dopants (LiCl, KCl, CsCl, MgCl2 LaCl3) have in the
nature, relative fraction, reducibility and dispersion of Cu-phases on CuCl2/γ-Al2O3 catalysts
for C2H4. The doping eliminates all the surface Lewis acidity in CsCl and KCl dopedcatalysts and strongly suppresses it in the remaining cases. The increase of the strength of the
Brønsted sites is remarkable in all cases but the CsCl doped one. To understand both the
effect of Cl- anions and dopant cations a set of dopant free, HCl-impregnated and of Cu-free
dopant-impregnated supports have been investigated. Addition of chlorine decreases the
density and the strength of Lewis sites, while it increases those of the Brønsted sites. Catalytic
testing of each material revealed that formation of chlorinated byproducts was directly
correlated with the density of Lewis acid sites. Furthermore, an This work is important for the
ethylene oxychlorination catalysis, as: (i) the surface acidic sites of alumina are the main
origin of undesired side products, and (ii) the acidic sites play a key role in determining the
structure and reactivity of the supported active phase. The second function is evidenced by the
empirical correlation reported was found between the strength of the Brønsted acid sites of the
support and the ν-(CO) of CO adsorbed on the reduced fraction of the active copper chloride
phase. The present study is aimed to complement the published literature on alumina,
underlining the usefulness of the molecular approach made by IR spectroscopy low
temperature adsorbed CO to investigate the surface of catalyst support. In Conclusion, all
metal dopants had a significant effect on controlling the byproducts formation compared to
the base catalyst.
48
Ka11
Partial oxidation of methane to synthesis gas over Rh promoted perovskite
based catalysts.
Radostina Palcheva and Marian Palcut
University of Oslo
In this study, we evaluated the effect of gallium concentration on the performance of Rh
promoted perovskites during partial oxidation of methane at 673K. Ga modified perovskitetype oxides La0.75Sr0.25Fe0.8(1-x)Co0.2(1-x)GaxO3-δ (x=0.1, 0.25, 0.4, 0.6) were prepared
by the nitrate-citrate method and annealed at 1000oC in air. The synthesized samples were
single perovskite phase materials, with a small amount of secondary LaSrGa3O7 phase in
sample with 60 % gallium only. The initial methane conversions of Rh promoted Ga modified
perovskites are different. This is probably due to different metallic dispersion in the catalysts.
The catalytic tests of Rh promoted perovskites with Ga concentration 10 and 25 % show a
higher average activity for partial oxidation of CH4 to synthesis gas compared to unmodified
oxides. The average selectivity to CO yield increases with Ga concentration, except for the
catalyst with the highest gallium concentration. The amount of CO2 produced during reaction
significantly decreases when Ga is introduced into the perovskites structure. The catalytic
tests showed that Rh promoted Ga modified perovskites catalysts exhibit a more rapid
deactivation with increasing amount of gallium. This is probably due to carbon deposition on
the catalysts surface.
49
Ki - Kjemometri
Ki1
PO-PLS: A new approach for partitioning common and unique information in
multiple predictor matrices
Ingrid Måge
Nofima, Osloveien 1, 1430 Ås, Norway
The availability of multi-channel analytical techniques has increased rapidly the last decade,
especially in fields like biospectroscopy, transcriptomics, proteomics and metabolomics. This
means that the same samples can easily be measured by several different analytical
techniques, giving a broad, but specific characterisation of the samples. Each analytical
technique gives rise to a data matrix, and the objective is often to compare and combine
information across matrices. This leads to a need for targeted and powerful methods for
multivariate analysis of multiple data matrices.
Multiblock PLS (MB-PLS) is an established methodology for analysing such data. It aims at
modelling the general consensus pattern among several data blocks, as well as how each block
relates to the overall pattern. However, MB-PLS does not give explicit quantitative
information about redundant variability in the X-blocks, and interpretation can be tedious
because there are many sets of scores/loadings and it is not clear how each component
represents the various data matrices.
The new methodology that is presented here, Parallel and Orthogonalised PLS regression
(PO-PLS), aims at identifying redundant and unique information in each data matrix. It splits
the relevant information in the predictor matrices into common components (present in two or
more matrices) and unique components (present in only one matrix). The method allows for
different number of predictive components from each matrix, and explicitely states which
components that are related to which data matrices.
The PO-PLS methodology combines PLS regression and GCCA (Generalised Canonical
Correlation Analysis) to extract common components. It starts by extracting components
present in all matrices, and continues to go through all relevant combinations sequentially.
For each combination, the current matrices are orthogonalised with resepect to the extracted
components. Finally, the unique components from each matrix are found by PLS regressions
of the orthogonalised matrices.
The methodology will here be illustrated by an example from the food industry. Milk
samples from a feeding experiment have been measured with three spectroscopic instruments:
Tensor 27 FT-IR spectrometer from Bruker (dried milk samples), FT-IR Milkoscan
Combifoss 6500 from Foss (liquid milk samples) and a Kaiser Optical Systems Raman RXN1
Analyzer (dried milk samples). In addition, reference analyses of fatty acids have been made.
50
The main objective is to investigate the three spectroscopic techniques’ ability to predict fatty
acids. PO-PLS is used to determine if the spectra contain overlapping or complementary
information, and if it is beneficial to combine different techniques in order to improve
predictions.
Ki2
New non-iterative method of fitting non-linear mathematical models to
massive amounts of data
Julia Isaeva1, Solve Sæbø1, John Andreas Wyller2,3, Olaf Wolkenhauer4, Sarin Nhek5
and Harald Martens2
1 - Department of Chemistry, Biotechnology and Food Science, Norwegian University of Life Sciences, Ås,
Norway
2 - Centre for Integrative Genetics (CIGENE)/IMT, Norwegian University of Life Sciences,
Ås, Norway
3 - School of Mathematical Sciences, University of Nottingham, Nottingham, UK
4 - Department of Systems Biology and Bioinformatics, University of Rostock, Rostock,
Germany
5 - Nofima Mat As, Ås, Norway
With modern technologies scientists collect large amounts of data that are to be analysed and
to be fitted with a model later on. Fitting a non-linear model to data is not a new problem, of
course, and there exists a long list of methods for doing that. However, all these methods face
various problems when fitting a model. Among such problems are: a long time of
performance, ending up in a local optimum, a problem of choosing starting values and so on.
Therefore, it has been of great importance to find such a method that would avoid as many
existing problems as possible.
Here we present such a method suitable for data that represent some trend, which can be
illustrated as curves (e.g., time series data). The method consists in having a data base of
curves and a following direct look-up of a new curve in this "library". The data base in our
example is a collection of curve sets from the 38 most common functions in science that can
give monotonous increasing curves over an interval, from a straight lines to almost stepfunctions. For each function type the collection of curves is compressed by means of PCA and
stored in a compact way as scores and loadings. A new curve is then projected onto the PCA
model, and respective parameter values for each function model are obtained. At the end, a
list of plausible functions along with their parameter estimates is available. The new method
is non-iterative and does not depend on initial values of parameters. It has been tested on both
artificial (with and without noise) and real data (from Two-Dimensional Gel Electrophoresis
experiment). The results show that the direct look-up method gives at least as precise
parameter estimation as traditional methods (e.g., hill-climbing) while speeding up the time of
computation by a factor of about 24 compared to the simplex optimisation.
51
Ki3
L-PLSR: Teori og empiri i Kjemometri – the missing link.
Frank Westad
CAMO Software
I multivariabel dataanalyse er formålet ofte å finne sammenhengen mellom to data-tabeller.
Den typiske anvendelsen er å modellere konsentrasjon av kjemiske forbindelser eller kvalitet i
et produkt fra mange instrumentelle målinger. Disse modellene benyttes deretter i en on-line
implementasjon for prediksjon av produkt-kvalitet eller innhold av viktige ingredienser i
prosessen. I andre situasjoner er formålet å etablere en modell for å identifisere eller
klassifisere nye prøver. Eksempler er identifikasjon av råstoffer i farmasøytisk produksjon og
test for å detektere at prøven ikke har blitt tilsatt andre kjemiske forbindelser. Fordi man ikke
kan forvente selektivtet for enkelte signaler (variabler) i systemet benyttes multivariabel
kalibrering for å inkludere/kompensere for kjente og ukjente interferenter. Disse modellene er
empiriske av natur og man vet ikke i utgangspunktet hvilke variabler som gir den beste
modellen. I mange anvendelser har man allikevel fra teorien informasjon om hvilke kjemiske
strukturer som gir signal, f.eks. i FT-IR og NIR spektrospkopi. Den såkalte L-modellen
muliggjør en direkte tolkning i form av en tredje datatabell som inkluderes i modellen; en
"band assignment" tabell som beskriver den underliggende kjemi for det aktuelle
måleprinsipp. Den tilhørende metoden for å anlaysere disse tre tabellen direkte har fått navnet
L-PLS regresjon. Metodene har kan også benyttes inenfor bioinformatikk/genetikk/medisin
der kjente uttrykk av enkelte gener eller kjemisk shift i NMR spektroskopi danner den tredje
tabellen. Presentasjonen vil gå igjennom metoden på et konseptuelt nivå og eksempler på
anvendelser vil bli vist.
52
Ki4
Nonlinear, pixel-based enhancement of visualisation and alignment of 2D
Electrophoresis images
Nhek S1, Færgestad E M1, Høy M1, Griessl M3, Tessema B1, Indahl U2, Martens H1,2
1 Nofima, Osloveien 1, Ås 1430, Norway
2 Dept. of Mathematical Sciences and Technology, Norwegian University of Life Sciences, P.
O. Box 5003, N-1432 Ås, Norway
3 Nio Security, Inc., Fridtjof Nansens plass 7, 0160 Oslo, Norway
In order to conduct statistical analysis of sets of two-dimensional gel electrophoresis (2DE)
images at pixel level instead of protein spot level, a complete workflow enabling processing
of 2DE images from beginning (pre-processing) to end (statistical analysis) is needed. This
paper describes the first part of such a workflow, by introducing two new preprocessing
features: 1) A nonlinear image intensity transformation to emphasize weaker protein signals.
2) A pixel-based gel alignment method, which is based on a modified version of the optical
flow principle. This preprocessing is shown to simplify the alignment between gels, and to
reveal many more of the small protein spots without loss of information concerning the big
spots.
Ki5
Calibration strategies for multispectral images
Jens Petter Wold
Nofima As
Spectroscopic techniques (UV, VIS, NIR, IR, fluorescence etc.) are increasingly used in food
analysis, either for quality control or scientific purposes. The techniques are popular because
they are rapid and can measure several key quality parameters. The last decade, the
opportunity to image these properties by the use of multi/hyper spectral imaging has attracted
attention. Chemical images are often much more interesting than average concentrations. The
approach enables investigation of distribution and propagation of biochemical properties,
which is of significant value to the food science as well as for on-line food control
monitoring.
Different examples of multispectral imaging applied to foods are shown in this presentation.
On-line determination of fat and fat distribution in salmon fillets, fat in meat trimmings, as
well as food content in crabs. It is also illustrated how intensity and propagation of lightinduced oxidation in dairy products and cod caviar can be done by use of autofluorescence
spectroscopy. Different applications need different multivariate calibration and sampling
approaches, and in this talk this will be emphasised.
53
Ki6
Uventede fenomener i måledata: Hva kan vi observere og hva kan vi ikke
observere?
Harald Martens
NOFIMA AS, CIGENE, UMB/IMT, 1430 Ås
I kvantitativ tolkning av empiriske data kan uventede fenomener (interferenser) forårsake
feilaktige resultater og tolkninger. Men for multirespons-data kan ukjente interferenser bli
oppdaget, beskrevet og korrigert for ved hjelp av multivariat analyse av residualtabeller.
Imidlertid er det en merkverdig begrensning i dette, som jeg har kalt paradokset om ” Den
Informative Konverse ” (The Informative Converse) . Det har følgende konsekvens:
Ufullstendig bakgrunnskunnskap kan låse vår forståelse og vår umiddelbare tolking av data.
Men ved multivariat residualanalyse kan man få informasjon om de uventede interferensene,
av en type som er ”konvers” i forhold til bakgrunnskunnskapen. Det kan således vises
matematisk at det vi vet mest om på forhånd, kan vi lære minst om:
1) Bruker vi rekkevis bakgrunnskunnskap til analyse av en kjemisk datatabell, og denne
bakgrunnskunnskapen er utilstrekkelig, vil vi KUN få riktig kolonnevis informasjon om de
uventede interferensene. Anta at vi for eksempel bruker vanlig variansanalyse eller
multirespons regresjon for et sett målevariabler Y (n x q), for eksempel absorbans ved q
spektrale bølgelengder i n objekter. Anta videre at vi gjør dette med bruk av ufullstendig
kunnskap: Vi har bare et subsett av p kjente forklaringsvariabler X (n x p) i n objekter (for
eksempel design, eller kjente konsistuent-konsentrasjoner), mens andre, viktige men uventede
variasjonsfenomener utelatt. Vi bruker den vanlige linerærmodellen Y=XB+F for å estimere
effektene i B(p x q) og deres tilsynelatende ”signifikans”. Da vil uventede og følgelig ikkemodellerte effekter i Y kunne gi feilaktige effekt-estimater av B i variansanalysen eller
regresjonen (”aliasfeil”). Dette fenomenet kan ha negative konsekvenser for tolkning av
variansanalyser og regresjonsanalyser i systemer med uventede, systematiske feil. Ved
etterfølgende multivariatanalyse av tabellen av de umodellerte residualene F kan vi imidlertid
få ut riktig informasjon om noen (men ikke alle) aspekter av de uventede
interferenseffektene: Vi kan nemlig få riktig estimat av interferensenes q-dimensjonale
profiler (for eksempel deres spektra), men IKKE deres konsentrasjoner i de n objektene.
Denne residualanalysen kan gi ny innsikt om uventede men viktige fenomener i ens systemer.
Multivariat kalibrering (Martens & Næs 1989)[1] korrigerer for slike uventede interferenseffekter automatisk.
2) Bruker vi i stedet kolonnevis bakgrunnskunnskap til analyse av en kjemisk datatabell, og
denne bakgrunnskunnskapen er utilstrekkelig, vil vi KUN få riktig rekkevis informasjon om
de uventede interferensene. Anta for eksempel at et sett av n blandinger, hver karakterisert
ved q målevariabler i Y (n x q), blir modellert additivt som kjemiske blandinger – d.v.s. som
lineærkombinasjoner av p kjente konstituenters q-dimensjonale profiler S(p x q) (for
eksempel analytenes spektra). Hvis den lineære blandingsmodellen Y=CS’ + F blir brukt til å
projisere blandingsdata Y på analytspektra S for å estimere analytkonsentrasjonene C(n x p),
vil uventede og følgelig ikke-modellerte fenomener i Y kunne ødelegge disse
54
konsentrasjonsestimatene C, især hvis spektrene til disse ukjente fenomener ligner på de
kjente spektrene til analytene, S. Dette kan ha negative konsekvenser for alle de teknikkene i
for eksempel moderne fluorokrom-basert genomisk analyse, der man kun måler det antall
bølgelengder lys som tilsvarer det antall fluorokromer man vet at man har tilsatt (typisk 2,
hvis man bruker cy-3 og cy-5). Eventuelle uventede og ukjente interferenseffekter pga
fluorescerence forurensninger osv vil da kunne gi store tolkningsfeil. Fra tabellen av
umodellerte residualer F kan man imidlertid få ut noe (men ikke all) informasjon om de
uventede interferenseffektene – nemlig kun konsentrasjonene deres i de n prøvene – men
IKKE profilene deres q-dimensjonale spektra. Hadde man for eksempel målt fluorescens ved
flere bølgelengder, kunne man ha oppdaget fordelingen av slike evt. uventede
interferensfenomener. Dermed kunne man ha oppdaget hvor forurensningen kom fra, og
således forbedret analyseteknikken ved neste korsvei, for eksempel ved endre
laboratorierutinene. Hadde man hastverk, kunne man alternativt ganske enkelt brukt
multivariat kalibrering til automatisk å estimere og kompensere for slike uidentifiserte
interferenser.
Disse to “vinduene inn i det ukjente”, beskrevet i Martens (2011)[2], vil bli forklart
matematisk. Så vil de bli illustrert for absorbansspektra fra pulverblandinger, for å
demonstrere problemer med ufullstendig deduktiv kausalitetstolkning, samt muligheten av
etterfølgende induktiv oppdagelse og kvantitativ beskrivelse av uventede fenomener.
Paradokset vil også bli diskutert epistemologisk, for de har muligens noe med hvordan
forståelse og kultur utvikler seg generelt.
Referanser
1. Martens H. og Næs. T (1989) Multivariate Calibration. J.Wiley & Sons Ltd,
Chichester UK.
2. Martens H. The informative converse paradox: Windows into the unknown.
Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems 107 (2011) 124–138.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169743911000487
55
Km - Kvantekjemi og modellering
Km1
BigDFT: Daubechies wavelets as a basis set for density functional
pseudopotential calculation
Thierry Deutsch
Institute for Nanoscience and Cryogenics, CEA-Grenoble
BigDFT is an ab initio pseudopotential DFT code based on Daubechies wavelets. They are an
orthonormal compact support multiresolution basis, and form one of the few examples of
systematic real space basis sets. For these reasons they provide good efficiency in expanding
localized information. An ab initio code based on wavelets is thus optimal to calculate
electronic properties of big inhomogeneous systems such as found in nanoscience or biology
and for different boundary conditions (isolated systems, surface,...). At present, a stable and
robust version of such code is ready, distributed with GNU-GPL license and integrated in
ABINIT v. 5.5.x. The systematicity of the basis set together with the massive optimization of
the operations performed make this code to be very fast and precise, with excellent efficiency
on parallel and hybrid computers. The properties of the basis function are also well-suited for
developing an O(N) code, which is one of the perspectives. During this presentation we will
present the main features of the code, some applications using the capabilities of BigDFT and
the present developments.
Km2
Strategies for theory-assisted design of homogeneous catalysts
Vidar R Jensen
Department of Chemistry, University of Bergen
Catalysts are important in order to obtain environmentally friendly, less energy-consuming
and cleaner chemical processes, and the majority of biological and chemical processes are
catalyzed. It is thus not surprising that catalysis represents an important application area for
molecular-level computational studies. Traditionally the most important role of such
computational investigations has been to provide insight into the mechanisms with which
existing catalysts mediate chemical processes. In recent years, however, the examples in
which theory and molecular-level computational studies are used directly in prediction and
development of new catalysts have become more frequent, and some examples of such
theory-assisted design will be presented. The design methods thus covered will range from
56
quantitative structure-activity relationships (QSAR) based on quantum chemically obtained
molecular descriptors to a recently developed de novo evolutionary algorithm for automated
building and optimization of homogeneous catalysts.
Km3
New materials for electrical insulation: a case for quantum chemistry?
Per-Olof Åstrand
Department of Chemistry, Norwegian University of Science and Technology (NTNU)
Electrically insulating materials have the role of isolating a conductor either from another
conductor or from ground. An insulating material therefore continuously experiences an
applied voltage, however electrical breakdown properties are better discussed in terms of the
electric field in the insulating material. It is the electric field strength at which the insulating
properties of the material break down, termed the dielectric strength, that is the property of
interest.
From a molecular perspective, several kinds of processes may occur at high electric fields as
for example ionization of molecules, creation of anions by attachment of electrons, and
molecular dissociation into fragments. The initiation of breakdown requires a “free” electron
which is accelerated by the electric field. If it has obtained sufficient kinetic energy when it
collides with a molecule, it may ionize the molecule and create another “free” electron.
Eventually, a plasma of electrons and atomic and molecular fragments, termed a a streamer, is
propagated through the material driven by the electric field.
In an initial study [1], we therefore studied the electric-field dependence on the ionization
potential (IP) for typical molecules used for liquid insulation either as base liquids or
additives. The calculation of the field-dependent IP is not trivial since the energy reaches
minus infinity at infinite separation between the cation and the electron. An approximate
method, based on studying the potential surface of the interaction between a cation and a
negative point charge in an electric field, was developed to address this problem.
A main result is that the IP has a strong field dependence, and for the molecules included in
our study much stronger than the field dependence on the excitation energies. Consequently,
at a given field, well within the region of an insulating liquid, a two-state model is obtained
with the electronic ground state and the ionized state. These insights have given rise to several
new ideas of which molecular processes that are important and how a material for electrical
insulation should be designed.
1. H. S. Smalø, Ø. Hestad, S. Ingebrigtsen, P.-O. Åstrand, “Field dependence on the
molecular ionization potential and excitation energies compared to conductivity
models for insulation materials at high electrical fields”, J. Appl. Phys. 109, 073306
(2011)
57
Km4
A simple approximation to the correlation energy: the random phase
approximation
Georg Kresse
Faculty of Physics and Centre for Computational Materials Science, University of Vienna
The simplest approach to calculate total energies from diagrammatic techniques is the random
phase approximation (RPA) first suggested and applied by Nozieres and Pines. With the
tremendous improvements in computer performance and using efficient implementations, we
are now able to apply the RPA to fairly large systems. In this talk, I present a survey of our
recent results, covering lattice constants, bulk moduli, and atomisation energies of
prototypical solids[1-2]. The results are generally significantly improved over conventional
density functional theory calculations. Specifically, we demonstrate that predicted equilibrium
volumes of alkali and alkali earth metals, transition metals and noble metals are within 1-2
percent of experiment.
Setting out from this observation we apply the method to more challenging problems, such as
surface energies, adsorption energies of small molecules on surfaces [3], and van der Waals
bonded systems (graphene) [4]. The results suggest that the RPA outperforms in many
respects available density functionals, accounting equally well for van der Waals bonding,
ionic, covalent, and metallic bonding. However, a slight tendency towards underbinding is
observed, making accurate predictions (chemical accuracy) not yet possible. Possible
solutions to this problem, such as second order perturpation theory (MP2) and coupled cluster
methods, are briefly discussed.
References
1. [1] J. Harl and G. Kresse, Phys. Rev. Lett. 103, 056401 (2009).
2. J. Harl, L. Schimka, and G. Kresse, Phys. Rev. B 81, 115126 (2010).
3. L. Schimka, J. Harl, A. Stroppy, A. Gruneis, M. Marsman, F. Mittendorfer, and G.
Kresse, Nature Materials 9, 741-744 (2010).
4. S.Lebegue, J.Harl, Tim Gould, J.G.Angyan, G. Kresse, and J. F. Dobson, Phys. Rev.
Lett. 105, 196401 (2010).
58
Km5
A bond, or not a bond, that is the question
Kenneth Ruud
Department of Chemistry, University of Tromsø
A key concept in chemistry is the chemical bond and the concept of sharing of electron pairs.
Many debates in the chemical literature are related to the understanding of the chemical bond
and how atoms are held together through electron pair sharing. In this talk, I will present a
new way of visualizing the chemical bond and the sharing of electron pairs through the
visualization of magnetically induced currents. These currents allow us to visualize the flow
of electrons between bonded atoms in molecules, and also the repulsion or lack of bonding
between atoms.
I will present a series of calculations of magnetically induced currents in different bonding
situations (single bond, double bond, triple bonds, hydrogen bonds, van der Waals
interactions) as a function of bond length and in particular focus on the change in the
magnetically-induced currents as we gradually break the chemical bond. I will show that these
magnetically-induced current may help us understand the chemical bond in unconventional
bonding situations.
59
Km6
Oligomerization of formaldehyde in the gas phase — relevance to interstellar
carbohydrate
Einar Uggerud
Department of Chemistry, University of Oslo
Formaldehyde [1] and glycoaldehyde [2] have both been observed in interstellar
environments, and a tentative detection of the next higher carbohydrate, glyceraldehyde, has
been reported. In the formose reaction, which has been known since 1861,[3] formaldehyde
oligomerizes under basic conditions in water solution to give a mixture of carbohydrates,
formally:
nCH2O ---> (CH2O)n ; n = 2, 3 etc.
The first C–C bond formation step, leading to glycoaldehyde,
CH2O + CH2O ---> HCOCH2OH
is critical since the polarity of one of the formaldehyde molecules has to be reversed. This
umpolung could be induced in the basic medium by deprotonation, involving the transient
existence of a formyl anion, which may act as a nucleophile in forming a bond to a neutral
formaldehyde molecule. Alternatively, the accepting formaldehyde may be protonated,
thereby enhancing its electrophilicity. We have applied a retrosynthetic strategy to address
these plausible mechanistic alternatives.
We report the unimolecular decomposition pathways of the deprotonated forms as well as the
protonated forms of glyceraldehyde and glycoaldehyde in the gas phase relevant to interstellar
space, employing various mass spectrometric techniques. In addition, quantum chemical
models of the relevant potential energy landscapes consistent with the experimental
observations will be presented.
The study shows that formaldehyde loss occurs due to both a base and acid assisted retroaldol mechanism. Our conclusion, based on available thermochemical and kinetic parameters,
is that dimerization of formaldehyde into glycoaldehyde is not likely to occur in the rare gas
phase, neither assisted by acid nor base protolysis, and probably even not in solution.
References
1. L. E. Snyder, D. Buhl, B. Zuckerman, P. Palmer, Phys. Rev. Lett., 22, 679 (1969)
2. J. M. Hollis, F. J. Lovas, P. R. Jewell, Astr. J. Lett., 540, L107 (2000)
3. A. M. Butlerov, Liebigs Annalen der Chemie, 120, 295, (1861)
60
M - Makromolekyl- og kolloidkjemi
M1
Importance of Surface in Medical Applications and in Tissue Engineering.
Nesrin Hasirci
BIOMATEN Center of Excellence in Biomaterials and Tissue Engineering
Middle East Technical University, Faculty of Arts and Sciences, Department of Chemistry,
Ankara 06800, Turkey
AbstractLiving systems in nature are mostly constructed from carbon based polymeric
structures and their composites with inorganic molecules. Such as; soft tissue is mostly
formed from collagen, and hard tissue has collagen-hydroxyapatite composites. In labs,
carbon based polymers can be prepared in different chemical and physical forms with various
thermal and mechanical properties depending on the desire, and therefore, they are the
preferred materials to be used in medicine.
In medical applications, artificial polymers are used in the production of catheters, heart
valves, veins, contact lenses, etc; biodegradable and biocompatible natural originated
polymers are the preferred ones used for the preparation of scaffolds as well as micro and
nano capsules or hydrogels for the production of drug carriers. It is known that whenever an
implant is replaced in the body, the first reactions take place on the surface. In some cases,
although the synthesized material has the desired properties, the chemistry or physical form of
the surface may not be compatible with the biological media. Therefore, some modifications
of the medical devices and scaffolds are needed to enhance the biocompatibility of the
system.
The materials that are used for tissue engineering purposes can be modified chemical or
physical processes, or by radiation. Glow charge plasma in the presence of an active or inert
gas or by further processes by binding other molecules covalently to the surface after plasma
activation, is one commonly applied technique. Surface of the materials can be activated by
glow discharge and the surface hydrophilicity and surface free energy (SFE) can be changed
either in hydrophilic or hydrophobic direction. It was shown that, PMMA and PLLA surfaces
modified with oxygen plasma had the highest cell attachment when the SFE values were
about 60 mJ/m2. 1-3 It was also shown that combination of antithrombogenic molecules like
heparin to the surfaces after plasma activation increased their antithrombogenic property.4
Addition of nanoparticles either on or in of the fibrous matrices and loading them with growth
factors increased their bioactivity in the formation of new tissues in bone tissue
regeneration.5-7 Similarly addition of micro-nano sized hydroxyapatite (HAp) particles made
the surfaces more bioactive and osteoconductive, and enhanced the attachment of osteoblast
cells to the surface, while addition of antibacterial molecules or systems containing
antibacterial property prevented the attachment of bacteria.8
61
In this presentation some examples related to the preparations of polymeric composites and
some nano-micro modifications as given below, will be discussed.
References
1. C. Ozcan, N. Hasirci, J Biomater Sci Polymer Edn, 2007, 18, 759.
2. C. Ozcan, P. Zorlutuna, V. Hasirci, N. Hasirci, Macromol Symp, 2008, 269, 128.
3. N. Hasirci, T. Endogan, E. Vardar, A. Kiziltay, V. Hasirci, Surf Interface Anal, 2010,
42,486.
4. E. A. Aksoy, A. Motta, M. Fedel, C. Migliaresi, V. Hasirci, N. Hasirci, J Bioact
Compat Pol, 2008, 23, 505.
5. P. Yilgor, R. A. Sousa, R. L Reis, N. Hasirci, V. Hasirci, J Mater Sci Mater Med,
2010, 21, 2999.
6. E. Carletti, T. Endogan, N. Hasirci, V. Hasirci, D. Maniglio, A. Motta, C. Migliaresi, J
Tissue Eng Regen Med, 2011, 5:7, 569.
7. G. Cicek, E. A. Aksoy, C. Durucan, N. Hasirci, J Mater Sci: Mater Med, 2011,
22:809–817.
8. K. Kamisoglu, E. A. Aksoy, B. Akata, N. Hasirci, N. Bac, J App Polym Sci, 2008,
110, 2854.
M2
Polymers and Nanoparticles for Drug Delivery Applications.
Bo Nyström
Recent interest in stimuli-sensitive materials has promoted numerous efforts in preparing
“intelligent” hydrogels [1,2]. Hydrogels are viscoelastic materials constituted of three
dimensional and continuous networks formed by polymers and water molecules entrapped
within the networks. The “smart” hydrogels have various potential applications in biomedical
materials field, especially in controlled drug delivery systems [3]. There are many kinds of
stimuli-responsive hydrogels that can response to the external alterations in environmental
conditions such as temperature, pH, and photo. Polysaccharides and other biopolymers, with
or without co-solutes, are frequently utilized as responsive polymers, and we have focused on
these systems.
Stimuli-sensitive nano- or microgels are polymeric particles that consist of cross-linked threedimensional networks. They shrink or swell significantly by expelling or absorbing large
amounts of water in response to external changes in temperature, pH, or magnetic fields. The
chemical composition of the nano-gel determines the stimulus that can trigger the volumephase transition. The dramatic response and stimuli-specific behavior makes these materials
extremely valuable for numerous applications, including drug delivery [4]. We will illustrate
this swelling-deswelling effect by some examples.
62
Amphiphilic block copolymers having both hydrophilic and hydrophobic segments are known
to form micellar structures in aqueous media due to their amphiphilic character [5].Highly
hydrated outer shells of polymeric micelles can inhibit intermicellar aggregation of
hydrophobic inner cores. Consequently, polymeric micelles maintain their satisfactory
aqueous stability irrespective of the high content of hydrophobic drug bound within the
micelle inner core.
Nanocomposite materials consisting of colloidal metal (e.g., gold) nanoparticles covered by a
layer of a synthetic polymer have attracted attention as targeting “bullets” in drug delivery
applications. Some special features of these nanoparticles will be shown.
Dendrimers are highly branched, globular macromolecules with many arms emanating from a
central core [6]. The stepwise synthesis of dendrimers affords molecules with a highly regular
branching pattern, a unique molecular weight or a low polydispersity index, and a welldefined number of peripheral groups. Dendrimers have potential as macromolecular vectors in
novel drug delivery and biomedical applications. A few simple examples will be shown.
References
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Lee, K.Y. and Yuk, S.H. Prog. Polym. Sci. 32, 669-697 (2007).
Sangeetha, N.M. and Maitra, U. Chem Soc. Rev. 18, 145-1360 (2006).
He, C.L., Kim, S.W., and Lee, D.S. J. Control Release 127, 189-207 (2008).
Kwon, I.C., Bae, Y.H., and Kim, S.W. Nature 354, 291 (1991).
Tuzar, Z. and Kratochvil, P. Adv. Colloid Interface Sci. 6, 201-232 (1976).
Fréchet, J.M.J. and Tomalia, D. , eds. (2001) Dendrimers and Other Dendritic
Polymers, John Wiley and Sons.
M3
From Hydrogels to Silicone Hydrogels: An Evolution in Soft Contact Lens
Materials.
Jürgen Vogt
PolyPhysConsult, CH – 4112 Flüh, Switzerland (Formerly: CIBA VISION Corporation,
Duluth, GA, USA)
Otto Wichterle pioneered the use of hydrogels for manufacturing soft contact lenses with his
groundbreaking invention in 1960 of using 2-hydroxyethyl-methacrylate (HEMA) as
monomer to generate polyHEMA by radical polymerization. Before that, contact lenses were
manufactured from rather stiff materials like glass or PMMA. Besides good optical
performance, the polyHEMA lenses provided vastly more comfort to the wearer. After that
most of contact lens R&D work was invested in modifying the crosslinked hydrogels in
direction of improved materials’ properties providing better comfort and biocompatibility as
well as better economics and higher optical quality, which finally allowed the introduction of
63
daily disposable contact lenses, eliminating the inconvenience of cleaning and storing the
lenses, and also avoiding any problems with deposits from tear components on or in the lens.
A major unmet need of conventional hydrogels was the limited oxygen permeability, not
being able to always provide the necessary oxygen to the cornea, specifically with closed
eyes. Continuous overnight wear of contact lenses would provide another dimension of
convenience and health, avoiding the daily handling and cleaning of lenses for a week, a
month or so, and allowing the wearer to wake up in the middle of the night or in the morning
with immediate corrected vision. But insufficient oxygen supply to the cornea, or hypoxia,
provokes a moderate swelling of the cornea, which is usually totally reversible after allowing
sufficient oxygen to reach the cornea. However, longer term hypoxia leads to red eyes
because the hypoxic cornea signals this condition, which triggers blood vessels to grow from
the sclera to the cornea.
The oxygen permeability of a conventional hydrogel is controlled essentially by its water
content. But lenses made from materials even with high water content do not supply sufficient
oxygen for healthy overnight wear. Although providing sufficient oxygen to the cornea,
contact lenses from silicone-containing acrylates or even pure silicones suffer from distinct
disadvantages with respect to wettability, discomfort, and the tendency to stick onto the
cornea – disadvantages mainly due to the lack of water in the polymeric material, not
allowing any ion transport. Only a suitable combination of a hydrogel and a silicone type
material fulfills both requirements for water/ion transport and high gas (oxygen) permeability.
This was achieved with a bi-phasic network with distinctly different hydrogel and silicone
phases, whereby a co-continuous morphology is necessary for good clinical performance.
Thus, both phases in the lens material provide each a continuous transport pathway from the
front to the back side of the contact lens. This was realized by the correct choice of the
polymer structure and block lengths of the constituents. Optical clarity of such bi-phasic
materials can be maintained by keeping the domain size sufficiently below the wavelength of
visible light.
64
M4
Small-scale sensors for studies of cell-membrane mimics
Fredrik Höök
Div Biological Physics, Chalmers Univ of Tech, Gothenburg, Sweden;
During the past decade, conventional surface plasmon resonance (SPR) has started to play a
central role in the drug screening process. Recently, the through-put capacity of these systems
has increased by integrating array-based SPR systems with imaging readout and advanced
microfluidic liquid handling. However, what still remains a holy grail in this line of research
is the limited success of SPR to probe the interaction of drug candidates with lipid-membraneresiding proteins. While water-soluble proteins can be immobilized at sufficiently high
densities to probe the binding even of low-molecular-weight drug candidates, the fact that
lipids must surround membrane proteins puts sever constrains on the surface densities, and
thus signal to noise ratios, that can be reached while still keeping the proteins in a native state.
With 30% of all membrane proteins acting as molecular channels, and up to 70% of all
current drugs being targeted towards membrane proteins, there is a need for new solutions to
this challenge. Emerging innovations are expected to require both new interfacial lipid-based
self assembly approaches and surface-based transducer concepts with improved sensitivity. In
this presentation, I will discuss our recent attempts to use evanescent wave sensing to probe
membrane-protein controlled molecular transport,[1] as well as our recent efforts to merge
small-scale LSPR sensing[2] with liquid handling providing millisecond solution-exchange
rates over micron sized areas as well as means to control the motion and position of supported
lipid bilayers using hydrodynamic flows.[3] I will also present how LSPR-active nanoholes
can be utilized as substrate-spanning pores, thus enabling flow-through sensing offering
significantly improved rates of binding as well as capture efficiencies,[4] especially if
combined with material-specific-surface chemistries that direct the molecular recognition
reactions to the most sensitive regions of the LSPR sensors.[5] We have also explored total
internal reflection fluorescence microscopy (TIRFM) to probe the kinetics of single
biomolecular binding events[6] which combined with capacity of time-of-flight (TOF)
secondary ion mass spectrometry (SIMS) to identify lipid vesicles with different lipid
composition has also open up a new means towards multiplexed sensing on the level of single
biorecognition reactions[7].
References
1. Branden M, Tabaei SR, Fischer G, Neutze R, Hook F ”Refractive-Index Based
Screening of Membrane-Protein Mediated Transfer across Biological Membranes.”
Biophys Journal, 2010, 99(1): 124-133
2. Dahlin AB, Chen S, Jonsson MP, Gunnarsson L, Kall M, Hook F “High-Resolution
Microspectroscopy of Plasmonic Nanostructures for Miniaturized Biosensing.” Anal
Chem 2009; 81(16); 6572-6580:
3. Jonsson P, Beech JP, Tegenfeldt JO, Hook F. Shear-Driven Motion of Supported
Lipid Bilayers in Microfluidic Channels. Journal of the American Chemical Society
2009; 131(14): 5294-5297
65
4. Jonsson MP, Dahlin AB, Feuz L, Petronis S and Hook F “Short-Range Ordered
Nanoplasmonic Pores for Bioanalytical Sensing” Anal Chem 2010; 82 (5); 2087–2094
5. Feuz L, Jonsson P, Jonsson MP, and Hook F “Improving the Limit of Detection of
Nanoscale Sensors by Directing Target Molecules to High-Sensitive Areas” ACS
Nano, 2010, 4(4): 2167-2177
6. Gunnarsson A, Jonsson P, Marie R, Tegenfeldt JO, Hook F. Single-molecule detection
and mismatch discrimination of unlabeled DNA targets. Nano Letters 2008; 8(1): 183188
7. Gunnarsson A, Sjovall P, Hook F. Liposome-Based Chemical Barcodes for Single
Molecule DNA Detection Using Imaging Mass Spectrometry. Nano Letters 2010;
10(2): 732-737.
66
M5
Alginate Microcapsules for Treatment of Diabetes
Ýrr Mørch
SINTEF Materialer og Kjemi
Transplantation of living cells is a potential strategy for treatment of various diseases caused
by the body’s inability to produce required amounts of an essential molecule such as a
hormone or an enzyme. Such cell therapy treatment involves the replacement or repair of
damaged tissue or cells by means of transplantation of human or animal cells. As for whole
organ transplants, patients undergoing cell therapy treatments run the risk of rejection, in
which the body recognizes the cells as a foreign substance and seeks to destroy the transplant.
Biopolymer microcapsules of alginate can be used as immune barriers for cell transplantation
where the alginate gel protects the transplant from the host immune system. The general
concept of immunoisolation is to prevent rejection by separating the transplanted cells from
the hostile immunological environment in the host by a semi-permeable artificial membrane.
The far most studied cell therapy system is the encapsulation of insulin producing cells (islets
of Langerhans) into calcium-alginate microcapsules for transplantation into diabetic patients
as an approach to treat Type 1 diabetes. However, there are still some issues that remain to be
solved before microencapsulated islets can be transferred to the clinic.
67
O - Organisk kjemi
O1
Homogeneous Catalysis: A Key Technology for Benign Organic Synthesis and
future Energy Technologies.
Matthias Beller
Leibniz-Institut für Katalyse e.V. an der Universität Rostock (LIKAT), Albert-Einstein-Str.
29a, 18059 Rostock, Germany
Despite numerous important methodological advancements in all areas of chemistry, still
most organic synthesis as well as the industrial production of chemicals can be improved.
Currently, more than 80% of all products of the chemical industry are made via catalysis. In
this regard, the development of new and more efficient catalysts constitutes a key factor for
achieving a sustainable production of all kinds of chemicals today and in the future. In the talk
it will be shown that recently developed molecular-defined as well as nano-structured iron
catalysts enable academic chemists to perform their organic syntheses with high yields and
selectivities. In the future, also for industrial processes improved economics might be
expected. Examples which demonstrate the superiority of catalytic processes with bio-relevant
metal complexes compared to more traditional catalytic reactions will include hydrogenations
and dehydrogenations, and other redox reactions. In addition, the need for drastically
improved catalysts for challenging “dream reactions” in the area of environmentally benign
energy technologies will be highlighted.
68
O2
Cucurbiturils at the Interface between Supramolecular Chemistry and
Materials Science.
Oren A. Scherman
Department of Chemistry, Cambridge University, United Kingdom
Our research interests include the development of controlled polymer architectures,1 hybrid
nanoparticle assemblies,2 and the integration of dynamic supramolecular systems onto
surfaces.3 Using cucurbit[n]urils (CB[n]s) we adopt a simple bottom-up approach to achieve
sophisticated designs which are directed at the preparation of novel photonic devices, highdensity patterned media, and chemical and biological sensors.4 Our CB[n] based host-guest
systems exhibit dynamic self assembly and are capable of responding to stimuli
(photochemical, chemical, and thermal) which allow for external control and function to be
built into the materials. Modification of solution viscosity using multivalent polymers5 and
imidazolium based ionic liquids6 have been accomplished through dynamic crosslinking in
water using CB[n]s to produce colorful hydrogels and hierarchical architectures. Furthermore,
polymer-inorganic composite materials can be readily prepared based on the CB[8] coupling
of multivalent gold nanoparticles to copolymers.7 When these systems are attached onto gold
surfaces intricate control is achieved over the site-selective immobilization of colloids3 and
peptides. This has great scope for the development of optical materials, self-assembled hybrid
systems for catalysis, chemical sensors and biological separations.
69
References
1. U. Rauwald, O. A. Scherman, Angew. Chem. Int. Ed., 2008, 47, 3950.
2. (a) T. C. Lee, O. A. Scherman, Chem. Commun., 2010, 46, 2338. (b) R. W. Taylor, T.
C. Lee, O. A. Scherman, R. Esteban, J. Aizpurua, F. M. Huang, J. J. Baumberg, S.
Mahajan, ACSNano, 2011, ASAP.
3. (a) F. Tian, N. Cheng, N. Nouvel, J. Geng, O. A. Scherman, Langmuir, 2010, 26,
5323. (b) F. Tian, M. Cziferszky, D. Jiao, K. Wahlström, J. Geng, O. A. Scherman,
Langmuir, 2011, 27, 1387.
4. J. M. Zayed, N. Nouvel, U. Rauwald, O. A. Scherman, Chem. Soc. Rev., 2010, 39,
2806.
5. E. A. Appel, U. Rauwald, S. Jones, J. M. Zayed, O. A. Scherman, J. Am. Chem. Soc.,
2010, 132, 14251.
6. D. Jiao, F. Biedermann, F. Tian, O. A. Scherman, J. Am. Chem. Soc., 2010, 132,
15734.
7. R. Coulston, S. T. Jones, T. C. Lee, E. A. Appel, O. A. Scherman, Chem. Commun.,
2011, 47, 164.
70
O3
Organozinc reagents: Structural Tailoring for Mixed-Metal Applications.
Eva Hevia
WestCHEM, Department of Pure and Applied Chemistry, University of Strathclyde, Glasgow,
UK, G1 1XL
A flurry of recent activity has established that mixed-metal formulations which combine zinc
with an alkali-metal are versatile organometallic reagents in synthesis, offering better chemoand regio-selectivities than conventional monometallic reagents. Despite a large number of
synthetic organic studies having utilising these reagents, the key factors governing their
reactions still remain to be elucidated and fully understood.
We have approached this intriguing area from more of a metal-focussed perspective. This talk
will present results from our work that provide new insights into the true identities of the
organometallic intermediates involved in these reactions prior to any electrophilic interception
step focussing on deprotonation,1 metal-halogen exchange2 and nucleophilic addition3
processes. By using a combination of X-ray crystallography, NMR spectroscopy and DFT
calculations, we will discuss how the structures of, and the bonding within these isolated
metallo intermediates, can help to rationalise the unique region and chemo-selectivities
observed in these fundamental organic transformations.
References
1. D. R. Armstrong, V. L. Blair, W. Clegg, S. H. Dale, J. García-Alvarez, G. W.
Honeyman, E. Hevia, R. E. Mulvey, A. R. Kennedy, L. Russo, J. Am. Chem. Soc.
2010, 132, 9480.
2. J. Z. Chua, P. García-Álvarez, E. Hevia, A. R. Kennedy, M. D. McCall, PNAS, 2010,
107, 5294.
3. (a) D. R. Armstrong, W. Clegg, P. García-Alvarez, L. Nutall, A. R. Kennedy, M. D.
McCall, L. Russo, E. Hevia, Chem. Eur. J. 2011, 17, 4470. (b) D. R. Armstrong, W.
Clegg, P. García-Alvarez, A. R. Kennedy, M. D. McCall, L. Russo, E. Hevia, Chem.
Eur. J. 2011, 17, 8333.
71
O4
Molecular Complexity through Gold Catalysis.
Antonio M. Echavarren
Institute of Chemical Research of Catalonia (ICIQ), Av. Països Catalans 16, 43007
Tarragona, Spain
Gold(I) complexes are the catalysts of choice for the selective activation of alkynes under
mild conditions, which has been applied for the construction of complex cyclic systems.1
Thus, we have used the gold(I)-catalyzed cyclization of 1,6-enynes with carbonyl groups at
the alkenyl chain for the synthesis of the sesquiterpenes orientalol F and englerin A.2,3
Recently we have found that the intermolecular reaction of alkynes with alkenes leads to
cyclobutenes in the presence of cationic gold(I) catalysts bearing bulky phosphine ligands.4
Extension of these results to the development of new gold(I)-catalyzed cyclization cascades
will be presented.
References
1.
2.
3.
4.
E. Jiménez-Núñez, A. M. Echavarren, Chem. Rev. 2008, 108, 3326.
E. Jiménez-Núñez, K. Molawi, A. M. Echavarren, Chem. Commun. 2009, 7327.
K. Molawi, N. Delpont, A. M. Echavarren, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 3517.
V. López-Carrillo, A. M. Echavarren, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 9292.
72
Poster session
P1-H: Femti år med organisk kjemi på NTH, Trondheim 1910-1960
Elisabeth Jacobsen
P2-Ka: Computational study of zeolite dealumination and formation of silanol nests
Stian Svelle, University of Oslo
P3-Ka: H-SAPO-5 as model catalyst in methanol-to-hydrocarbons (MTH) research:
Does lower acid strength cause a shift in olefin formation mechanisms?
Marius Westgård Erichsen, University of Oslo
P4-Ka: Investigation of Reaction Network in Ethanol Steam Reforming over Ni/Mg-Al
Catalyst: The Intermediates
Guangming Zeng, University of Oslo
P5-Ka: Synthesis and characterization of platinum-containing UiO-67 Zr-based metal
organic framework
Sigurd Øien, University of Oslo
P6-Ka: Zeolite membranes for selective CO2-separation
Nelli Pfaff, University of Oslo
P7-Ka: A study of chain termination and propagation on 20%Co/CNT Fischer Tropsch
catalyst
Jia Yang, NTNU
P8-Ka: Two step low temperature methanol synthesis
Klaus-J. Jens, Høgskolen i Telemark
P9-Ka: Synthetic Methods in Gold(III) Chemistry
Eirin Langseth, University of Oslo
P10-Km: A systematic approach to the calculation of Rydberg states
Clemens Woywod, University of Tromso, Chemistry Department, CTCC
P11-Km: First principles theory for the material constants
Anelli Marco, University of Tromsø
P12-O: Carotenoid as antireductants
Muhammad Zeeshan, Institute of Chemistry, Norwegian University of Science and
Technology (NTNU)
P13-O: Synthesis of longest polyene with 27 double bonds
Muhammad Zeeshan, Institute of Chemistry, Norwegian University of Science and
Technology (NTNU)
P14: Faggruppe for kjemiundervisning - Norsk kjemilærerforening
Kirsten Fiskum, Nasjonalt senter for naturfag i opplæringen - Naturfagsenteret
P15: Kjemifestival
Norsk Teknisk Museum/Universitetet i Oslo
73
Deltakerliste
Jo Aaserud
Invitrogen Dynal
[email protected]
Valerie Almli
Nofima
[email protected]
Matthias Beller
Leibniz-Institut für Katalyse e.V. an der
Universität Rostock
[email protected]
Tore Benneche
Univeristetet i Oslo
[email protected]
Rita Andersen
Elkem Solar
[email protected]
Arne Berg
[email protected]
Terje Andersen
GE Healthcare
[email protected]
Frøydis Bjerke
Animalia
[email protected]
Geir Andresen
Borregaard Synthesis
[email protected]
Morten Bjørgen
NTNU
[email protected]
Synne Authén Andresen
Kripos
[email protected]
Geir Bjørnsen
poLight AS
[email protected]
Marco Anelli
Universitetet i Tromsø
[email protected]
Bjørn Bleie
M-I SWACO
[email protected]
Durdek Antoine
[email protected]
Edd Anders Blekkan
NTNU
[email protected]
Sharmala Aravinthan
Universitetet i Oslo
[email protected]
Stepan Boitsov
Havforskningsinstituttet
[email protected]
Oddvar Arnfinn Aune
Particle Consult
[email protected]
Frode Brakstad
Tel-Tek
[email protected]
Vebjørn Bakken
[email protected]
Sharon Broadwell
Folkehelseinstituttet
[email protected]
74
Klaus Bryn
[email protected]
Jon Erik Brænden
Photocure ASA
[email protected]
Gudmund Bråthen
[email protected]
Arne Joakim Bunkan
[email protected]
Ragnar Bye
[email protected]
Harald Carlsen
harald,[email protected]
Jasmina Cavka
SINTEF
[email protected]
Mikkel Christensen
[email protected]
Tone Colbjørnsen
[email protected]
Tor Dahl
[email protected]
Inger Lise Delphin
Kunnskapsforlaget
[email protected]
Thierry Deutsch
Institute for Nanoscience and Cryogenics,
CEA-Grenoble
[email protected]
Antonio M. Echavarren
Institute of Chemical Research of
Catalonia (ICIQ)
[email protected]
Jon Efskind
Xellia Pharmaceuticals AS
[email protected]
Morten Egeberg
Invitrogen Dynal
[email protected]
Bjørg Egelandsdal
Universitetet for miljø- og biovitenskap
[email protected]
Einar André Eilertsen
[email protected]
Trygve Eklund
Statens arbeidsmiljøinstiutt
[email protected]
John Emsley
[email protected]
Mrs. Emsley
[email protected]
May Engebretsen
Nycomed Pharma
[email protected]
Marius Westgård Erichsen
[email protected]
Shirin Fanaian
[email protected]
Anne Fiksdahl
NTNU
[email protected]
75
Lars Finsen
Ortygia
[email protected]
Erik Fuglseth
NTNU TTO
[email protected]
Berit Fjærtoft
[email protected]
Klaus-Dieter Garms
GE Healthcare
[email protected]
Tor Flå
[email protected]
Elin Gjengedal
Universitet for miljø- og biovitenskap
(UMB)
[email protected]
Monica Fongen
Norsk institutt for skog og landskap
[email protected]
Torfinn Fongen
Holger Teknologi AS
[email protected]
Geir Fonnum
Invitrogen Dynal
[email protected]
Shewangizaw Teketel Forsido
[email protected]
Luca Frediani
[email protected]
Oddbjørg Fremstad
GE Healthcare
[email protected]
Tomas Roll Frømyr
[email protected]
May Frøshaug
[email protected]
Terje Fuglerud
INEOS
[email protected]
Truls Grønneberg
[email protected]
Talha Gökmen
Invitrogen Dynal
[email protected]
Steinar Hagen
Clavis Pharma
[email protected]
Trine Grønhaug Halvorsen
Farmasøytisk institutt, Universitetet i
Oslo
[email protected]
Finn Knut Hansen
[email protected]
Fredrik R. Hansen
Universitetet i Bergen
[email protected]
Tore Hansen
[email protected]
Nesrin Hasirci
Middle East Technical University
[email protected]
Jon Øistein Hasvold
Forsvarets forskningsinstitutt
[email protected]
76
Anna Haug
Universitetet for mijø- og biovitenskap
[email protected]
Peter J Hemmersbach
Dopinglaboratoriet/UiO
[email protected]
Heidi Cecilie Henriksen
Borregaard Ind. Ltd.
[email protected]
Eva Hevia
University of Strathclyde
[email protected]
Richard Heyn
SINTEF
[email protected]
Kjetil H Holm
SINTEF
[email protected]
Anders Holmen
NTNU
[email protected]
Marte Sofie Holmsen
[email protected]
Ann-Kristin Honerud
Invitrogen Dynal
[email protected]
Fredrik Höök
Chalmers Tekniska Högskola
[email protected]
Naseem Iqbal
NTNU
[email protected]
Julia Isaeva
[email protected]
Elisabeth Jacobsen
[email protected]
Jan Erik Jacobsen
Skog og landskap
[email protected]
Klaus-Joachim Jens
Høgskolen i Telemark
[email protected]
Karl Andreas Jensen
[email protected]
Stig Rune Jensen
[email protected]
Vidar R. Jensen
Universitetet i Bergen
[email protected]
Nils Arne Jentoft
Dynea AS
[email protected]
Jonas Juselius
[email protected]
Kåre B Jørgensen
Universitetet i Stavanger
[email protected]
Kai Kaarvann Lange
[email protected]
Kari Herder Kaggerud
INEOS Norge AS
[email protected]
Torill Kalfoss
Fürst Medisinsk Laboratorium
[email protected]
77
Roland Kallenborn
Universitet for Miljø og Biovitenskap
[email protected]
Karina Langseth
GE Healthcare AS
[email protected]
Thomas Kjærgaard
[email protected]
Åsmund Larsen
Algeta ASA
[email protected]
Anna-Lena Kjøniksen
[email protected]
Bo Li
Høgskolen i Telemark
[email protected]
Peter Klæboe
[email protected]
Karl Petter Lillerud
[email protected]
Torsten Knüttel
GE Healthcare
[email protected]
Ann Kristin Lindbak
GE Healthcare
[email protected]
Hilde Molvig Kopperud
NIOM
[email protected]
Nina Lunde
Borregaard Industries Ltd
[email protected]
Georg Kresse
Faculty of Physics and Centre for
Computational Materials Science,
University of Vienna
[email protected]
Annette Lykknes
NTNU
[email protected]
Tor Erik Kristensen
[email protected]
Arne Lund Kvernheim
Bryn Aarflot as
[email protected]
Eva Landsem
[email protected]
Rune Landsem
Norges veterinærhøyskole
[email protected]
Eirin Langseth
[email protected]
Atoosa Maleki
[email protected]
Dimitrios Mantzilas
GE Healthcare
[email protected]
Harald Martens
UMB (CIGENE, IMT), NOFIMA
[email protected]
Øyvind Mikkelsen
NTNU
[email protected]
Grete Irene Modahl
Invitrogen Dynal
[email protected]
78
Astrid Molteberg
Invitrogen Dynal
[email protected]
Anne Norsted
FMC BioPolymer, NovaMatrix
[email protected]
Arvid Mostad
[email protected]
Bo Nyström
[email protected]
Revilija Mozuraityte
SINTEF
[email protected]
Unni Olsbye
[email protected]
Naresh B Muddada
[email protected]
Raymond Olsen
Statens arbeidsmiljøinstitutt
[email protected]
Zeeshan Muhammad
NTNU
[email protected]
Roar A. Olsen
Høgskolen i Oslo og Akershus
[email protected]
Harald Møllendal
[email protected]
Aase Mari Opstad
[email protected]
Ýrr Mørch
SINTEF
[email protected]
Radostina Palcheva
[email protected]
Ingrid Måge
Nofima
[email protected]
Marian Palcut
[email protected]
Sarin Nhek
Nofima
[email protected]
Jobby Paul
[email protected]
Claus Nielsen
[email protected]
Bjørn Pedersen
[email protected]
Valentina Nilsen
Elkem Solar AS
[email protected]
Nelli Pfaff
[email protected]
Per Olov Nordström
Vestre Viken HF
[email protected]
Kjersti Pisani
NIFES
[email protected]
79
Josephine Prendergast
Norges veterinærhøgskole
[email protected]
Marit Røyne
Stovner videregående skole
[email protected]
Hanno Priebe
GE Healthcare
[email protected]
Thor Audun Saga
NMS AS
[email protected]
Åse Raknes
GE Healthcare
[email protected]
Amrit Kaur Sakhi
[email protected]
Astrid Lund Ramstad
Direktoratet for arbeidstilsynet
[email protected]
Brit Salbu
[email protected]
Simen Sommerfelt Reine
[email protected]
Jessie Sandosham
[email protected]
Kjersti Rikardsen
PHARMAQ
[email protected]
Trude Athammer Sandvik
Fürst Medisinsk Laboratorium
[email protected]
Vivi Ringnes
[email protected]
Oren A. Scherman
Department of Chemistry, Cambridge
University
[email protected]
Mariannne Rofstad
Eikeli videregående skole
[email protected]
Margaret Scheuermann
University of Washington
[email protected]
Eivind Rosland
Borregaard Industrier
[email protected]
Martin Schlabach
Norsk institutt for luftforskning
[email protected]
Kenneth Ruud
[email protected]
Greig Shearer
[email protected]
Olav B. Ryan
Algeta ASA
[email protected]
Knut-Endre Sjåstad
[email protected]
Vladimir Rybkin
[email protected]
Brit Skaugrud
[email protected]
80
Leif Skibsted
Københavs Universitet
[email protected]
Harald Svensen
EPAX AS
[email protected]
Rune Slimestad
PlantChem
[email protected]
Per Søstrand
Oslo universitetssykehus, Ullevål
[email protected]
Hans Sverre Smalø
[email protected]
Espen Tangen
[email protected]
Hans Sverre Smalø
[email protected]
Hege Teisrud
Elkem Solar Research
[email protected]
Merete Solvoll
GE Healthcare
[email protected]
Erik Tellgren
[email protected]
Tom Colin Soosainather
GE Healthcare
[email protected]
Liv Heidi Thoresen
Onsagers AS
[email protected]
Arnfinn Hykkerud Steindal
Universitetet iTromsø
[email protected]
Mats Tilset
[email protected]
Christian Stensrud
Tenotec AS
[email protected]
Diem Thuy Tran
Invitrgen Dynal
[email protected]
Yngve Stenstrøm
[email protected]
Eli Fallingen Trydal
Elkem Solar
[email protected]
Astrid Storesund
Elkem Solar
[email protected]
Janne Tønsager
[email protected]
Svein Stølen
[email protected]
Einar Uggerud
[email protected]
Stian Svelle
[email protected]
Erik Unneberg
[email protected]
81
Eli Valheim
Universitetsforlaget
[email protected]
Peter Wind
[email protected]
Gunnar Vatnøy
Statoil Mongstad
[email protected]
Jens Petter Wold
Nofima AS
[email protected]
John Vedde
[email protected]
David Wragg
[email protected]
Arne Veer
Unviersitetsforlaget
[email protected]
Jia Yang
NTNU
[email protected]
Jürgen Vogt
PolyPhysConsult
[email protected]
Alexey Zatula
[email protected]
Heléne Vrålstad
SINTEF MK
[email protected]
Guangming Zeng
[email protected]
Harald Walderhaug
[email protected]
Lillian Zernichow
Rikshospitalet
[email protected]
Ingar H. Wasbotten
Unilab Analyse AS
[email protected]
Jun Zhu
NTNU
[email protected]
Ellen Weng
Invitrogen Dynal AS
[email protected]
Valentina Zivanovic
UMB-IPM
[email protected]
Frank Westad
CAMO Software
[email protected]
Mahsa Zokaie
[email protected]
Leif Westgaard
[email protected]
Inger Ødegård
TINE FoU Senter Måltidets Hus
[email protected]
Steven Ray Wilson
[email protected]
Sigurd Øien
[email protected]
82
Åse Marit Leere Øiestad
[email protected]
Lars Ole Ørjasæter
Media Oslo AS - Tidsskriftet Kjemi
[email protected]
Trine Østlyng
NTNU NanoLab
[email protected]
Hans Henrik Øvrebø
Borregaard
[email protected]
Alexander Åstrand
[email protected]
Per-Olof Åstrand
NTNU
[email protected]

denne lenken. - Universitetet i Oslo

Transcription

Similar documents

Last ned invitasjon - Norsk Kjemisk Selskap

Kjemi 1 og Kjemi 2

13. mars i Trondheim

biostructural chemistry 40 years 1974–2014

Bachelor i Matvitenskap og ernæring

Staudebølgen trinn 2 2011

Orientering ved toppidrettssjef

60 - Atlantis Medisinske Høgskole

"Energiseminar med nudging" - Ås avis, mars 2013

f1 light sikkerhetsdatablad

Stoffer og utstyr til å gjennomføre elevforsøkene