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Zur Durchstanzbemessung von Flachdecken nach Eurocode 2
Authors: Hegger Josef , Häusler Frank , Ricker Marcus 
Published: January 2008

AbstractMit der Erarbeitung des Nationalen Anwendungsdokuments rückt die Einführung des Eurocodes 2 in Deutschland näher. Allerdings stellten sich bei der Überprüfung der Regelungen zum Durchstanzen teilweise deutliche Abweichungen zu den Regelungen nach DIN 1045‐1 heraus. Einige Bemessungsgleichungen erreichen in der angegebenen Form nicht das nach Eurocode und DIN 1055‐100 geforderte Sicherheitsniveau, weshalb für das Nationale Anwendungsdokument abweichende Regelungen und Faktoren festgesetzt wurden. Dieser Beitrag zeigt die Unterschiede der beiden Normen und erläutert die wesentlichen Änderungen für die Anwendung des Eurocodes 2 in Deutschland.
Effects of proteasome inhibitor, MG132, on proteasome activity and oxidative status of rat liver
Authors: Alexandrova Albena , Petrov Lubomir , Georgieva Almira , Kirkova Margarita , Kukan Marian 
Published: January 2008

AbstractIn vivo effects of N‐benzyloxycarbonyl (Cbz)‐Leu–Leu‐leucinal (MG132) on chymotryptic‐like (ChT‐L), tryptic‐like, and post‐glutamyl peptide hydrolytic‐like proteasome activities, protein oxidation, lipid peroxidation (LP), glutathione (GSH) level, as well as on the activity of antioxidant enzymes (superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GSH‐Px), and glutathione‐reductase) in the rat liver were studied. The possibility of MG132 provoking the formation of free oxygen radicals was also assayed in primary hepatocytes. The following results were obtained: (1) In vivo, MG132 did not change the spontaneous LP, but increased Fe‐induced LP and the amount of oxidized proteins; it decreased the GSH level in liver. From the proteasome activities studied in liver cytosol only ChT‐L activity was significantly decreased after MG132 administration. Furthermore, MG132 increased antioxidant enzyme activities of SOD, CAT, and GSH‐Px. (2) In vitro, MG132 increased free radical oxygen species in hepatocytes; this effect disappeared in the presence of CAT or mannitol. In conclusion, since nowadays proteasome inhibitors are entering into the swing of laboratory and clinical practice, the present data could provide useful information for MG132 action. Consequently, future in vivo experiments with MG132 could highlight the possibility of its use at different pathological conditions. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.
Phospholipid profile of rat testis, its unique high level of monolysocardiolipin and its lipolytic capabilities in vitro. A chromatographic analysis
Authors: Helmy Fatma M. , Nosavanh LaGina , Haynes Huldah , Juracka Amal 
Published: January 2008

AbstractThe phospholipid profiles of testes and heart of 1‐, 3‐, and 6‐month‐old rats and their in vitro response to the endogenous phospholipases at pH 7.4 and 38°C for 60 min were analyzed by TLC technology and densitometry. A noticeable high level of monolysocardiolipin (MLCL) was shown in rat testes of all samples analyzed (1‐, 3‐, and 6‐month‐old), both control and incubated. In contrast, rat heart control samples revealed a high level of CL and no MLCL was detected. MLCL was only produced subsequent to in vitro incubation of whole tissue homogenate at pH 7.4 and 38°C for 60 min, with concurrent reduction of CL. Alkenyl phosphatidyl ethanolamine (PE) was the major plasmalogen of rat testes. Following in vitro incubation, (a) a very low level of lyso PE plasmalogen was produced only in 3‐ and 6‐month‐old rat testes, (b) ceramide was also produced in all testes analyzed with concurrent reduction of sphingomyelin indicating the action of sphingomyelinase. These data clearly illustrate, for the first time, the presence of high levels of MLCL in all rat testes studied which probably is related to the physiological activity in vivo and requires further investigation. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.
An Integrated Device for Monitoring Time‐Dependent in vitro Expression From Single Genes in Picolitre Droplets
Authors: Courtois Fabienne , Olguin Luis F. , Whyte Graeme , Bratton Daniel , Huck Wilhelm T. S. , Abell Chris , Hollfelder Florian 
Published: January 2008

AbstractMicrodroplets have great potential for high‐throughput biochemical screening. We report the design of an integrated microfluidic device for droplet formation, incubation and screening. Picolitre water‐in‐oil droplets can be stored in a reservoir that contains ∼106 droplets. In this reservoir droplets are stable for at least 6 h, which gives an extended timescale for biochemical experiments. We demonstrate the utility of the system by following the in vitro expression of green fluorescent protein. The high efficiency allows protein expression from a single molecule of DNA template, creating “monoclonal droplets” in which genotype and phenotype are combined in one emulsion compartment.
Enzymatic Synthesis of Optically Active Tertiary Alcohols: Expanding the Biocatalysis Toolbox
Authors: Kourist Robert , Domínguez de María Pablo , Bornscheuer Uwe T. 
Published: January 2008

AbstractEnantiopure tertiary alcohols are very valuable building blocks for the synthesis of many different natural products and pharmaceuticals. As a consequence, several chemical and enzymatic strategies to afford such chiral structures have been described. Promising enzymatic approaches with agents such as epoxide hydrolases, dehalogenases and hydroxynitrile lyases have been reported, as well as dihydroxylation by microorganisms. Apart from those valuable options, the hydrolase‐based kinetic resolution of tertiary alcohols has been known for the last three decades, as several wild‐type enzymes have been reported to be able to accept these sterically hindered molecules. More recently, the existence of an amino acid motif within an enzyme’s active site has been identified as highly relevant for the acceptance of such bulky structures. This discovery clearly facilitates the identification of novel biocatalysts for this application. Although several tertiary alcohols have been successfully resolved with wild‐type biocatalysts, enantioselectivities have often been too low for synthetic purposes. These limitations have recently been overcome by accessing enzymes from the metagenome through directed evolution or by rational protein design. This minireview describes the state of the art in this area, highlighting aspects of basic academic research into the practical application of biocatalysts for the synthesis of optically active tertiary alcohols.
Stent fracture following stenting of a myocardial bridge: Report of two cases
Authors: Tandar Anwar , Whisenant Brian K. , Michaels Andrew D. 
Published: January 2008

AbstractMyocardial bridge is the most common congenital coronary anomaly. Patients with this anomaly are usually asymptomatic, but it may cause myocardial ischemia that may lead to myocardial infarction. Treatment for myocardial bridge remains controversial. Current recommendations include medical therapy, surgical treatment (unroofing myotomy), coronary artery bypass, and percutaneous coronary stenting. We report two cases of stent fracture following stenting of a myocardial bridge. The risk of stent fracture leading to restenosis and/or stent thrombosis should be considered when assessing the risks and benefits of coronary revascularization of a myocardial bridge. © 2008 Wiley‐Liss, Inc.
Balloon assessment of patent foramen ovale morphology and the modification of tunnels using a balloon detunnelisation technique
Authors: Spence Mark S. , Khan Arif A. , Mullen Michael J. 
Published: January 2008

AbstractObjectives:(1) To define patent foramen ovale (PFO) morphology using balloon assessment and identify those with long tunnel type morphology. (2) To describe a novel technique of detunnelisation to facilitate PFO device closure in patients with long tunnel PFO morphology.Background:An appreciation that PFO morphology varies from simple defects through to long tunnel‐like defects is important for their successful transcatheter closure. Using standard closure techniques for long tunnels can be problematic.Methods:Consecutive patients who underwent transcatheter PFO closure from April 1, 2005 to March 31, 2006 had assessment of PFO morphology using a compliant sizing balloon. The sites of constraint of the balloon allowed identification of the PFO entrance, exit, and length. The PFO was classified as being a long tunnel when the length was greater than the diameter of either the entrance or exit. Those with a long tunnel had detunnelisation performed and the defect was then closed.Results:44 patients (32 females), mean age 50 years were studied. On balloon assessment 10 (23%) met the criteria for long tunnels. Detunnelisation allowed successful closure with the STARFlex (NMT Medical, Boston, MA) device in 9 of 10 patients. In the other case transseptal puncture was required after detunnelisation before closure.Conclusions:Balloon assessment of PFOs enhances the understanding of their morphology and aids the identification of long tunnels. Detunnelisation using the same balloon facilitates the uncomplicated transcatheter closure of long tunnel PFOs in most patients. © 2008 Wiley‐Liss, Inc.
Computer‐Aided Molecular Design of Environmentally Friendly Solvents for Separation Processes
Authors: Song J. , Song H.‐H. 
Published: January 2008

AbstractThis review paper presents an optimization technology for the computer‐aided molecular design of environmentally friendly solvents. The approach combines a stochastic optimization method and group contribution methods (GC‐methods) to design solvents with desirable physicochemical and environmental properties. A simulated annealing algorithm is used to investigate feasible molecular structures. The main objective method is adopted to balance the multi‐objective functions. One property is chosen as the main objective function, while the other properties are considered as constraints, and thus, the multi‐objective problem is transformed into a single objective one. The optimal solution is a set of molecules satisfying the formulated target. The properties of each molecule are evaluated through GC‐methods, including pure component properties, mixture properties and environmentally properties. Finally, the proposed methodology is illustrated with several examples of industrial separations.
Particle Holdup and Average Residence Time in the Cyclone of a CFB Boiler
Authors: Li S. H. , Yang S. , Yang H. R. , Zhang H. , Liu Q. , Lu J. F. , Yue G. X. 
Published: January 2008

AbstractParticle holdup and the average residence time in the cyclone of a Circulating Fluidized Bed (CFB) boiler are important information for describing events post‐combustion in the cyclone that often lead to a noticeable increase in the temperature of the flue gas. The existing results for the variation of particle average residence time with fluidizing gas velocity are contradictory since they were obtained under different operation conditions. A cold CFB apparatus made of plexiglass was established with a riser of 5 m in height and 0.2 m in diameter and equipped with a standard Lapple cyclone. The particle holdup was directly measured by the mass in the cyclone when the system was shut down. The solid concentration at the cyclone inlet was kept in the range generally used in CFB boilers. The experimental results showed that the particle holdup in the cyclone was equal to ca. 10–40 % of the corresponding bed material in the riser and that it increases monotonously with both the fluidizing gas velocity and the initial static bed height, and approximately linearly with the solid circulation rate. In addition, within the experimental conditions, the cyclone pressure drop increases monotonously with particle holdup. It was found that the average residence time of the particles either increased or decreased linearly with the fluidizing gas velocity, depending on the initial static bed height. Nevertheless, both variation rates were very small. In a view of engineering applications, the average residence time of the particles in the cyclone is insignificantly affected by the fluidizing gas velocity, initial bed inventory and solid circulation rate, within the range of experimental conditions examined.
Simultaneous Application of Penetration Theory to Both Small and Large Bubbles Formed in a Column Operated Under Heterogeneous Regime
Authors: Nedeltchev S. 
Published: January 2008

AbstractThe article deals with the simultaneous application of the classical penetration theory to both oblate ellipsoidal and spherical‐cap bubbles coexisting in the heterogeneous (churn‐turbulent) regime of bubble column operation. The theoretical volumetric liquid‐phase mass transfer coefficients, kLa (referred to dispersion volume), for both small and large bubbles were first calculated by means of the classical penetration theory and then corrected due to the nonspherical bubble shape. The correction procedure developed by Nedeltchev et al. [1–3] has been successfully applied. Two new correction factors, $ f_{\rm oe}^{\rm het} $ (for the small ellipsoidal bubbles) and $ f_{\rm sc}^{\rm het} $ (for the large spherical‐cap bubbles), were introduced. $ f_{\rm oe}^{\rm het} $ was correlated to the Eötvös number. Eo, whereas $ f_{\rm sc}^{\rm het} $ was correlated to the constant large bubble aspect ratio.For the verification of this concept, kLa values in 15 different organic liquids and 7 preadjusted liquid mixtures were used (see Öztürk et al. [4]). The overall kLa values were estimated as a sum of both kLa values for the small (oblate ellipsoidal) bubbles and kLa values for the large (spherical‐cap) bubbles. Each theoretical kLa value was multiplied by the corresponding correction term. As many as 102 experimental kLa values were predicted successfully with an average relative error of 7.1 %.
Volume Image Analysis of Ceramic Sponges
Authors: Große J. , Dietrich B. , Martin H. , Kind M. , Vicente J. , Hardy E. H. 
Published: January 2008

AbstractThe three‐dimensional structure of monolithic networks such as ceramic sponges and their geometrical dimensions are part of the fundamentals necessary for investigation in most possible applications in chemical engineering. A volume imaging method must be applied to determine this structure and to measure features such as the specific surface area and the pore diameter. Magnetic Resonance Imaging was chosen for such measurements in this study. The analysis of volume images is performed with various methods based on different principles, which are compared with each other as well as with data generated by conventional techniques and from literature models.
Synthesis of (+)‐Obtusenyne
Authors: Mak S. Y. Frankie , Curtis Neil R. , Payne Andrew N. , Congreve Miles S. , Wildsmith Andrew J. , Francis Craig L. , Davies John E. , Pascu Sofia I. , Burton Jonathan W. , Holmes Andrew B. 
Published: January 2008

AbstractAn enantioselective synthesis of the halogenated medium‐ring ether natural product (+)‐obtusenyne is reported which uses the ring expansion of a seven‐membered ketene acetal by means of a Claisen rearrangement to construct the core nine‐membered oxygen heterocycle. The trans substituents across the ether linkage were established by using a transition‐metal‐catalyzed intramolecular hydrosilation reaction of an exo‐cyclic enol ether. In addition, a formal synthesis of ent‐obtusenyne from 2‐deoxy‐D‐ribose is reported. A number of interesting points regarding the chemistry of medium‐ring oxygen heterocycles are highlighted.
Rechnergestützter konzeptioneller Entwurf von Destillations‐/ Reaktionsprozessen
Authors: Ryll O. , Blagov S. , Hasse H. 
Published: January 2008

AbstractIn der vorliegenden Arbeit wird ein neues Werkzeug für den rechnergestützten konzeptionellen Entwurf von Destillations‐/Reaktionsprozessen vorgestellt. Dieses liefert für ein aus beliebig vielen Destillationskolonnen und Reaktoren bestehendes vorgegebenes Verfahrensfließbild, vorgegebene Einsatzströme und Produktspezifikationen nicht nur eine Aussage über die Machbarkeit des Prozesses sondern auch eine vollständige Stromleiste für realisierbare Prozesse. Ferner ist es möglich, für diese Prozesse einen vollständigen Überblick über den Lösungsraum zu erhalten, bei dem auch Mehrfachlösungen identifiziert werden können. Die verwendete Methode basiert auf einer Betrachtung thermodynamischer Grenzfälle. Zur Beschreibung der Destillation wird die ∞/∞‐Analyse eingesetzt. Die Beschreibung der thermodynamischen Stoffdaten erfolgt mit gängigen Modellen ohne vereinfachende Annahmen. Die Methode liefert auch exzellente Startwerte für die nachfolgende detaillierte Prozesssimulation. Das Werkzeug wurde bereits erfolgreich bei der Entwicklung eines industriellen Verfahrens eingesetzt.
„Der Kolonnenflüsterer”︁: Wesentliche Aspekte für ein erfolgreiches Troubleshooting
Authors: Meier R. , Rix A. , Demicoli D. 
Published: January 2008

AbstractObwohl die Destillation als das mit Abstand bedeutendste Verfahren zur Zerlegung von Flüssigkeitsgemischen gilt, lassen sich in der industriellen Praxis immer wieder Kolonnen beobachten, die ihre Funktion nicht optimal ausführen. Während kleinere Fehlfunktionen im täglichen Betrieb häufig noch über das Ausreizen von im Design berücksichtigten Sicherheitszuschlägen kaschiert werden, kommt es vereinzelt vor, dass Kolonnensysteme komplett versagen. Häufig sind dabei die Ursachen für die Fehlfunktion nicht offensichtlich. Das Troubleshooting dieser Problemfälle beginnt mit einer detaillierten Analyse des Problems und erstreckt sich von der Auffindung von Symptomen bis hin zur Verifizierung der tatsächlichen Ursache. Im Artikel werden anhand ausgewählter Praxisbeispiele Lösungswege für ein erfolgreiches Troubleshooting vorgestellt. Neben den eigentlichen Ursachen werden methodische Aspekte diskutiert und darauf aufbauend die nötigen Anforderungen an den Troubleshooter abgeleitet.
Optimale Betriebsführung durch modellbasierte online‐Steuerung
Authors: Wendt M. , Strack M. , Arellano‐Garcia H. 
Published: January 2008

AbstractDie optimale Steuerung von chemischen Produktionsanlagen ist bei starken Änderungen der Randbedingungen und Prozessspezifikationen während des laufenden Betriebs eine hohe Herausforderung. Als Lösungsansatz wird hier die praktische Umsetzung der Methodiken für online‐Simulation und Optimierung vorgestellt. Der online‐Betrieb einer Destillationskolonne im Chemiepark Knapsack zeigt die Robustheit der Konzeption.
Untersuchungen zur Reaktivextraktion mit ionischen Flüssigkeiten
Authors: Naydenov D. , Bart H.‐J. 
Published: January 2008

AbstractDie zweiphasige Veresterung mit ionischen Flüssigkeiten (IL) wurde untersucht, wobei eins der Edukte besser in der organischen und das andere besser in der ionischen Phase löslich ist. Experimente und Simulationen ergaben, dass die IL [EMIM] [HSO4] als Katalysator und Lösungsmittel für die zweiphasige Veresterung von Ethanol mit Essigsäure verwendet werden kann. Bei Gegenstromführung der organischen und ionischen Phasen in einem mehrstufigen Prozess und Einspeisen der Edukte auf benachbarten Stufen ergaben sich hohe Reaktionsumsätze (96 %). Vorteile des vorgeschlagenen Prozesses sind das Potenzial zur Kostenreduktion gegenüber herkömmlichen Methoden und Rückführbarkeit des Katalysators. Die Ergebnisse lassen sich auf Systeme mit ähnlichem Phasenverhalten übertragen.
Optimierung von Proteinaufreinigungsprozessen basierend auf einem generischen Prozessmodell
Authors: Frerick C. , Kreis P. , Górak A. 
Published: January 2008

AbstractIn dieser Arbeit wird ein generisches Prozessmodell zur dynamischen Simulation von Proteinaufreinigungsprozessen vorgestellt. Durch dessen Kopplung mit einem evolutionären Optimierungsalgorithmus können die Sequenz und das Design der Grundoperationen von Aufreinigungsprozessen auf Basis detaillierter Modelle simultan optimiert werden. Die Anwendbarkeit dieses Optimierungswerkzeugs wird anhand eines Beispielprozesses zur Aufreinigung von humanem Serumalbumin demonstriert.
Neuerungen und Erfahrungen aus der Anwendung des CAPE‐OPEN Standards
Authors: von Wedel L. 
Published: January 2008

AbstractDie Möglichkeiten der Prozessmodellierung und der Analyse der Modelle mittels Simulation und Optimierung haben in den letzten Jahren stark zugenommen. Vor allem neue, spezielle Lösungsmethoden werden vorrangig durch kleinere Anbieter abgedeckt, während die großen Anbieter den Bereich der Standardlösungsmethoden, etwa der Fließbildsimulation, unter sich aufteilen. Lange Zeit konnten diese beiden Bereiche nicht sinnvoll oder nur mit hohem Aufwand miteinander kombiniert werden. 1997 wurde daher das CAPE‐OPEN‐Projekt gestartet, um die Erweiterbarkeit und Interoperabilität von Prozesssimulatoren zu verbessern. 10 Jahre später bietet es sich an, einen Rückblick zu wagen, den derzeitigen Stand der Entwicklung zusammenzufassen und offene Punkte für die Zukunft kritisch zu hinterfragen. Nach einer Einführung fasst dieser Artikel die Historie von CAPE‐OPEN kurz zusammen und beschreibt die wesentlichen Elemente des Standards. Die technischen Grundlagen des Standards werden erläutert sowie über COLaN berichtet, der Organisation, die hinter dem CAPE‐OPEN‐Standard steht. Zuguterletzt wird ein kritischer Ausblick für die Zukunft gegeben.
Hybride Trennverfahren: Verschaltung von Reaktivrektifikation und Dampfpermeation
Authors: Buchaly C. , Kreis P. , Górak A. 
Published: January 2008

AbstractDas Prozessverhalten hybrider Trennverfahren zur Synthese von Propylpropionat wird am Beispiel der Verschaltung einer Reaktivrektifikationskolonne mit der Dampfpermeation untersucht. Der vorliegende Beitrag zeigt zum einen die experimentelle Validierung der verwendeten Grundoperationen im Technikumsmaßstab sowie eine Untersuchung der zu einem Hybridverfahren verschalteten Einzelprozesse. Zum anderen wird ein Einblick in die Modellierung, Simulation und Optimierung hybrider Trennverfahren unter Verwendung detaillierter Stoffaustauschmodelle gegeben.
Zum Einsatz der Partikelmesstechnik in der Prozessintensivierung
Authors: Ruscitti O. , Franke R. , Hahn H. , Babick F. , Richter T. , Stintz M. 
Published: January 2008

AbstractDer Wettbewerbsdruck in der chemischen Industrie macht es notwendig, Maßnahmen zu ergreifen, durch die Prozesse drastisch verbessert werden, um auch zukünftig wettbewerbsfähig zu bleiben. Der Entwicklung und Implementierung derartiger, prozessintensivierender Maßnahmen geht zweckmäßigerweise eine ganzheitliche Analyse des betreffenden Prozesses voraus. Am Beispiel eines Zerkleinerungsprozesses für einen partikulären Wirkstoff wird diese Vorgehensweise veranschaulicht. Durch den Einsatz zweier komplementärer Methoden der Partikelmesstechnik, der Ultraschallspektroskopie und der Laserbeugung werden Korrelationen zwischen Dispersitätsmerkmalen und Qualitätsmerkmalen des Produkts gefunden. Sowohl die Effizienz von Zerkleinerungsapparaten aber auch die des Prozesses können so bewertet werden. Die Ultraschallspektroskopie kann als Messmethode zur lokalen Prozesskontrolle eingesetzt werden.